ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1 Атомно-силовой микроскоп (АСМ) и его применение в изучении
топографии солевых растворов 5
1.2 Фосфорорганическое соединение: Димефосфон 10
1.3Светорассеяние 13
1.4 Динамическое рассеяние света 14
1.5 Гомо и гетеродинирование 16
1.6 Метод динамического рассеяния света 17
1.7 Поглощение света веществом 20
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 26
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ и ОБСУЖДЕНИЕ 30
3.1 Комплексообразование ДМФ с солями металлов 38
3.2 Применение спектроскопических методов анализа 45
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 50
Оптические методы исследования широко применяются в биологии и медицине за счет их бесконтактной диагностики объекта, информативности, высокой чувствительности. Особую ценность такие исследования приобретают в сочетании с зондовыми методами исследований, которые с нанометровым разрешением позволяют изучать структуру поверхности различных пленок, кристаллических структур. Методами оптической спектроскопии можно индентифицировать полосы высокомолекулярного соединения [1] методами динамического светорассеяния -определить размеры нано- и микрочастиц в суспензии [2], методами атомно-силовой микроскопии оценить наноразмерные структуры на поверхности кристаллических структур [3].
Большое число разнообразных заболеваний, при которых эффективно применяется препарат димефосфон, позволяет предположить участие препарата в ключевых реакциях, общих для основных метаболических процессов [4].
Димефосфон (диметиловый эфир 1,1-диметил-3-оксобутил-фосфоновой кислоты) - оригинальный отечественный препарат, синтезированный в 1952 г. А.Н.Пудовкиным в Институте органической химии им. А.Е. Арбузова КНЦ РАН. В последующем Б.А.Арбузовым, А.А. Муслинкиным, А.О. Визелем в 1974 г. был разработан способ получения, пригодный для промышленного освоения [5] Последнее десятилетие проводятся исследования по выявлению универсальных механизмов действия димефосфона [5,6]. Рассматриваются вопросы взаимодействия димефосфона с ионами кальция [4], с соединениями лития 5, взаимодействие с клеточными мембранами [7,8], установлено, что димефосфон вызывает усиление поглощения иода-131 щитовидной железой [9]. С целью выявления возможности участия димефосфона в молекулярных биологических процессах и влияния его на морфометрические свойства клеток применялись следующие методы исследования:
• ИК и УФ-спектроскопия [5,6]
• методов оптической микроскопии [7,10-16].
• Жидкостная хроматография [5,6]
• ЯМР спектроскопия [5,8]
• Атомно-силовая микроскопия [3]
Несмотря на многолетние исследования и внедрения в практику лекарственного препарата димефосфон [5,6], до сих пор остается не до конца ясным его механизм действия в зависимости от его концентрации и взаимодействия с другими соединениями. Поэтому исследования, связанные с данным препаратом являются весьма перспективными.
Поэтому актуальность данной работы заключается в исследовании взаимодействия димефосфона с некоторыми соединениями солей металлов в водных растворах и на атомарно-ровных поверхностях различными оптическими и зондовыми методами.
Таким образом, целью нашей работы является исследование оптическими и зондовыми методами процессов комплексообразования димефосфона с солями металлов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. .Провести апробацию комбинированной методики с использованием методов АСМ и динамического рассеяния света на примере димефосфона.
2. Исследовать комплексообразования, полученные при взаимодействии димефосфона с солями иодида калия и хлорида кальция, методами оптической микроскопии и атомно-силовой микроскопии.
3. Методам ближней ИК-спектроскопии и УФ спектроскопии проанализировать спектры пропускания и поглощения растворов димефосфона и растворов димефосфона с солями иодида калия и хлорида кальция.
1. .Проведена апробация комбинированной методики с использованием методов АСМ и динамического рассеяния света на примере димефосфона. Оценены размеры ассоциатов в растворе ДМФ различных концентраций.
2. Проведено исследование комплексообразований, полученных при взаимодействии димефосфона с солями иодида калия и хлорида кальция оптическими и зондовыми методами.
3. Совместное использование оптической микроскопии и атомно-силовой
микроскопии позволило зарегистрировать зарождение, процесс и результат кристаллизации раствора димефосфон+йодид калия
концентраций : 0.1%, 0.2%, 0.5%, 1%, 3%, 5%, 7%, 9%, 11%, 13%, 15%. В основном наблюдаются кристаллы квадратных, прямоугольных и треугольных форм. На поверхности квадратных кристаллов наблюдается слоисто-спиральный рост кристаллов. Метод АСМ позволил увидеть зарождение кристаллической структуры комплексообразования ДМФ+KI. Высота кристалла сравнима с размерами ступеньки крупного кристалла, и равна 14 нм.
4. Методами ближней ИК-спектроскопии впервые была зарегистрирована широкая линяя пропускания димефосфона в области длин волн Х=1220 - 1320 нм. Вероятно, поглощение в ближней ИК-области обусловлено валентными и деформационными колебаниями связей С-Н димефосфона. Получена калибровочная кривая водного раствора димефосфона при различных концентрациях 30%; 50%; 70%; 100% на длине волны Х=1280 нм.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
