Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану
Nanoscale oxide systems become the basis for research in the biotechnology field, medicine and environmental chemistry more frequently. Much attention is focused on titanium dioxide due to its low toxicity, stability of physicochemical parameters and high biocompatibility. It is known that titanium...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/811 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543970898739200 |
|---|---|
| author | Markitan, O.V. |
| author_facet | Markitan, O.V. |
| author_sort | Markitan, O.V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-09-14T10:18:50Z |
| description | Nanoscale oxide systems become the basis for research in the biotechnology field, medicine and environmental chemistry more frequently. Much attention is focused on titanium dioxide due to its low toxicity, stability of physicochemical parameters and high biocompatibility. It is known that titanium is a fairly inert material and has the ability to bind to bone tissue. It can be used for the manufacture of medical implants, the surface of which in the body is completely covered with a layer of its dioxide. This layer contacts and interacts with biological liquids directly, in which various biologically active substances may be present. In addition, understanding the nature of such interaction is very important issue, because it includes the formation of bonds of different nature between groups of biomolecules and surface functional groups of solids. Also, the issue of creation of potential carriers of biologically active substances that would be safe, biocompatible, stable and effective in the development of new therapeutic drugs is always relevant.
Diamino derivatives of acridine are widely used for the treatment of wounds, skin and mucous membranes in various types of infections due to the antimicrobial, antiviral and antibacterial properties. The aim of this work was be to study the adsorption of rivanol, which is one of the diamino derivatives of acridine, on the surface of nanocrystalline titanium dioxide and elucidate qualitative characteristics of such interaction.
The dependence of the stability constant of the surface complex TiO2-rivanol from the value of the ionic strength of the solution confirming the electrostatic nature of the interaction in the studied system was shoun based on the experimental dependences of rivanol adsorption on pH and ionic strength of the solution established by GRFIT program using Stern complexation models. According to the thermodynamic characteristics calculated on the basis of the effect of rivanol adsorption on its initial concentration in solution, the adsorption process is spontaneous for the studied system, has a favorable character on the surface of this sorbent and is carried out by the ion-exchange mechanism. The formation of a stable surface complex in the studied system indicates the prospects for using nanocrystalline titanium dioxide as a material for the creation of new therapeutic agents, where it can serve as a carrier of biologically active substances. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:56Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-811 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-09-24T17:46:03Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8112025-09-14T10:18:50Z Adsorption of rivanol onto nanocrystalline titania surface Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану Markitan, O.V. titanium dioxide rivanol theory of surface complexation Stern model adsorption isotherm adsorption models діоксид титану риванол теорія поверхневого комплексоутворення модель Штерна адсорбція ізотерма моделі адсорбції Nanoscale oxide systems become the basis for research in the biotechnology field, medicine and environmental chemistry more frequently. Much attention is focused on titanium dioxide due to its low toxicity, stability of physicochemical parameters and high biocompatibility. It is known that titanium is a fairly inert material and has the ability to bind to bone tissue. It can be used for the manufacture of medical implants, the surface of which in the body is completely covered with a layer of its dioxide. This layer contacts and interacts with biological liquids directly, in which various biologically active substances may be present. In addition, understanding the nature of such interaction is very important issue, because it includes the formation of bonds of different nature between groups of biomolecules and surface functional groups of solids. Also, the issue of creation of potential carriers of biologically active substances that would be safe, biocompatible, stable and effective in the development of new therapeutic drugs is always relevant. Diamino derivatives of acridine are widely used for the treatment of wounds, skin and mucous membranes in various types of infections due to the antimicrobial, antiviral and antibacterial properties. The aim of this work was be to study the adsorption of rivanol, which is one of the diamino derivatives of acridine, on the surface of nanocrystalline titanium dioxide and elucidate qualitative characteristics of such interaction. The dependence of the stability constant of the surface complex TiO2-rivanol from the value of the ionic strength of the solution confirming the electrostatic nature of the interaction in the studied system was shoun based on the experimental dependences of rivanol adsorption on pH and ionic strength of the solution established by GRFIT program using Stern complexation models. According to the thermodynamic characteristics calculated on the basis of the effect of rivanol adsorption on its initial concentration in solution, the adsorption process is spontaneous for the studied system, has a favorable character on the surface of this sorbent and is carried out by the ion-exchange mechanism. The formation of a stable surface complex in the studied system indicates the prospects for using nanocrystalline titanium dioxide as a material for the creation of new therapeutic agents, where it can serve as a carrier of biologically active substances. Нанорозмірні оксидні системи все частіше стають основою для досліджень в біотехнологічній сфері, медицині та хімії навколишнього середовища. Багато уваги зосереджено навколо діоксиду титану завдяки його низькій токсичності, сталості фізико-хімічних параметрів та високій біосумісності. Відомо, що титан є досить інертним матеріалом і має здатність зв’язуватися з кістковою тканиною. Його використовують для виготовлення медичних імплантів, поверхня яких в організмі зазвичай покривається шаром його діоксиду. Цей шар безпосередньо контактує і взаємодіє з біологічними рідинами, в яких можуть бути присутні різні біологічно активні речовини. Відповідно, розуміння природи такої взаємодії є досить важливим питанням, оскільки включає в себе утворення різних за своєю природою зв’язків між групами біомолекул і поверхневими функціональними групами твердої речовини. Також завжди є актуальним питання пошуку потенційних носіїв біологічно активних речовин, які були б безпечними, біосумісними, стабільними та ефективними при розробці нових терапевтичних препаратів. Маючи антимікробні, антивірусні та антибактеріальні властивості, діамінопохідні акридину широко застосовуються для лікування ран, шкіри та слизових оболонок при різного роду інфекціях. Метою даної роботи було вивчити адсорбцію риванолу, що є одним з діамінопохідних акридину, на поверхні нанокристалічного діоксиду титану та одержати кількісні характеристики такої взаємодії. На основі експериментальних залежностей адсорбції риванолу від рН та іонної сили розчину за допомогою програми GRFIT з використанням моделі комплексоутворення Штерна було доведено залежність константи стійкості поверхневого комплекса ТіО2 – риванол від величини іонної сили розчину, що свідчить про електростатичну природу взаємодії у досліджуваній системі. Виходячи з термодинамічних характеристик, розрахованих на основі залежності адсорбції риванолу від його вихідної концентрації у розчині, процес адсорбції є самовільним для досліджуваної системи, має сприятливий характер на поверхні даного сорбента та відбувається за іонообмінним механізмом. Утворення стійкого поверхневого комплекса у досліджуваній системі вказує на перспективність використання нанокристалічного діоксиду титану як матеріалу для створення нових терапевтичних засобів, де він може слугувати носієм біологічно активних речовин. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-08-28 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/811 10.15407/hftp16.03.414 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 3 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 414-424 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 3 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 414-424 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 3 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 414-424 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.03 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/811/810 Copyright (c) 2025 O.V. Markitan https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | діоксид титану риванол теорія поверхневого комплексоутворення модель Штерна адсорбція ізотерма моделі адсорбції Markitan, O.V. Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title | Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_alt | Adsorption of rivanol onto nanocrystalline titania surface |
| title_full | Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_fullStr | Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_full_unstemmed | Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_short | Адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_sort | адсорбція риванолу на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| topic | діоксид титану риванол теорія поверхневого комплексоутворення модель Штерна адсорбція ізотерма моделі адсорбції |
| topic_facet | titanium dioxide rivanol theory of surface complexation Stern model adsorption isotherm adsorption models діоксид титану риванол теорія поверхневого комплексоутворення модель Штерна адсорбція ізотерма моделі адсорбції |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/811 |
| work_keys_str_mv | AT markitanov adsorptionofrivanolontonanocrystallinetitaniasurface AT markitanov adsorbcíârivanolunapoverhnínanokristalíčnogodíoksidutitanu |