Химики получили новый биологически активный наноматериал на основе церия

МОСКВА, 15 августа. /ТАСС/. Исследователи Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, МГУ и Института микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного Национальной академии наук (НАН) Украины разработали на основе редкоземельного элемента церия способ получения нового биологически активного наноматериала, который может быть использован в медицине, фармакологии и других направлениях. Работа опубликована в журнале Molecules, сообщается в понедельник на сайте РАН.

Диоксид церия (CeO2) вызывает интерес у ученых, так как имеет ряд уникальных физических и химических свойств. Например, он эффективно поглощает ультрафиолетовое излучение, имеет низкую растворимость.

Кроме того, диоксид церия в нанокристаллическом состоянии способен имитировать функции ряда энзимов, то есть он может выступать в качестве катализатора биологических процессов, связанных с кислородным и энергетическим обменом. Также у нанодисперсного CeO2 обнаружили антиоксидантная активность, благоприятно влияющую на процессы роста и деления клеток.

«Мы считаем, что полученные нами новые наноматериалы могут быть использованы для решения широкого круга задач — от создания композиций для терапии кожных заболеваний и солнцезащитных препаратов до получения присадок к моторным топливам, повышающих их эффективность и уменьшающих выбросы вредных продуктов сгорания. Предложенный нами простой и экологичный способ синтеза, без сомнения, ускорит внедрение наноматериалов на основе диоксида церия», — сказал один из авторов работы, член-корреспондент РАН Владимир Иванов, слова которого приводятся в сообщении.

Как отмечают химики, наиболее удобная форма применения диоксида церия — коллоидные растворы, так как их можно точно дозировать, при этом они длительное время не меняют свойств. И хотя есть множество методов синтеза коллоидных растворов диоксида церия в воде, но почти неизвестны способы для их синтеза в неполярных органических растворителях (этиловый спирт и эфир, этилацетат, метиловый спирт и пр.). Хотя такие материалы важны для создания, в том числе новых препаратов для лечения кожных заболеваний.

В новой работе ученые разработали метод синтеза коллоидных растворов диоксида церия в неполярных растворителях. Для этого они изменили поверхность наночастиц с полярной на неполярную с помощью молекул каприловой кислоты, входящей в состав многих растительных жиров. Дальнейшие исследования показали, что полученные коллоидные растворы диоксида церия обладают антиоксидантными свойствами.

«Полученные материалы в несколько сотен раз уменьшали концентрацию одной из наиболее активных форм кислорода — супероксид анион-радикала, — играющего ключевую роль в процессах окислительного повреждения клеток. Таким образом, наночастицы диоксида церия проявили свойства, присущие антиоксидантным ферментам — супероксиддисмутазам, — играющим важнейшую роль в защите живых систем от окислительного стресса. Данное исследование очередной раз продемонстрировало, что диоксид церия является “нанозимом” — неорганическим аналогом природных энзимов», — добавил Иванов.