Для цитирования:
Маркина Н. Е., Пожаров М. В., Захаревич А. М., Бурмистрова Н. А., Маркин А. В. Детектирование лекарственных веществ магнитоуправляемыми ГКР-активными структурами «ядро–оболочка» // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2016. Т. 16, вып. 1. С. 52-58. DOI: 10.18500/1816-9775-2016-16-1-52-58
Детектирование лекарственных веществ магнитоуправляемыми ГКР-активными структурами «ядро–оболочка»
В работе представлены результаты синтеза, исследования и применения материалов на основе микроядер карбоната кальция со встроенными наночастицами магнетита, покрытых серебряной наноструктурированной оболочкой. Данный композитный материал (ГКР-платформа) использовали для получения спектров гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) родамина 6Ж, а также различных лекарственных препаратов, таких как ипратропия бромид, хлорамфеникол, пропранолол, пиндолол, тамоксифен, дилтиазем. Анализ проводили путем добавления анализируемых растворов к ГКР-платформам, сорбции, отделения платформ от анализируемого раствора магнитом и регистрации спектров ГКР. Рассчитанный коэффициент усиления спектров комбинационного рассеяния полученными структурами составил примерно 107 (для родамина 6Ж). Способность полученных материалов перемещаться под действием внешнего магнитного поля, а также высокий коэффициент усиления открывают широкие возможности в применении данных ГКР-платформ для быстрого и чувствительного проведения анализа в полевых условиях.
1. Cialla D., Marz A., Bohme R., Theil F., Weber K., Schmitt M., Popp J. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS): progress and trends // Anal. Bioanal. Chem. 2012. Vol. 403. P. 27–54.
2. Schlucker S. Surface-enhanced Raman spectroscopy : concepts and chemical applications // Angew. Chem. Int. Ed. 2014. Vol. 53. P. 2–42.
3. Braun G. B., Lee S. J., Laurence T., Fera N., Fabris L., Bazan G. C., Moskovits M., Reich N. O. Generalized approach to SERS-active nanomaterials via controlled nanoparticle linking, polymer encapsulation, and smallmolecule infusion // J. Phys. Chem. C. 2009. Vol. 113. P. 13622–13629.
4. Fu X., Bei F., Wang X., Yang X., Lu L. Two-dimensional monolayers of single-crystalline ?-Fe2O3 nanospheres : preparation, characterization and SERS effect // Mater. Lett. 2009. Vol. 63. P. 185–187.
5. Nielsen P., Hassing S., Albrektsen O., Foghmoes S., Morgen P. Fabrication of large-area self-organizing gold nanostructures with sub-10 nm gaps on a porous Al2O3 template for application as a SERS-substrate // J. Phys. Chem. C. 2009. Vol. 113. P. 14165–14171.
6. Hu J. W., Zhang Y., Li J. F., Liu Z., Ren B., Sun S. G., Tian Z. Q., Lian T. Synthesis of Au@Pd core–shell nanoparticles with controllable size and their application in surface-enhanced Raman spectroscopy // Chem. Phys. Lett. 2005. Vol. 408. P. 354–359.
7. Yang Y., Matsubara S., Xiong L., Hayakawa T., Nogami M. Solvothermal synthesis of multiple shapes of silver nanoparticles and their SERS properties // J. Phys. Chem. C. 2007. Vol. 111. P. 9095–9104.
8. Qian X.-M., Nie S. M. Single-molecule and singlenanoparticle SERS: from fundamental mechanisms to biomedical applications // Chem. Soc. Rev. 2008. Vol. 37. P. 912–920.
9. Markin A. V., German S. V., Apuhtina M. A., Malyar I. V., Rusanova T. Yu., Gorin D. A. Silver coated calcium carbonate core with embedded magnetite nanoparticles: preparation and Raman spectroscopy characterization // Nanoparticles, nanostructured coatings and microcontainers : technology, properties, applications : 3rd Intern. workshop. Ankara, 2011. P. 29-30.
10. Pazos-Perez N., Borke T., Andreeva D. V., Alvarez-Puebla R. A. Silver coated aluminium microrods as highly colloidal stable SERS platforms // Nanoscale. 2011. Vol. 3. P. 3265.
11. Stetciura I. Y., Markin A. V., Ponomarev A. N., Yakimansky A. V., Demina T. S., Grandfi ls C., Volodkin D. V., Gorin D. A. New surface-enhanced Raman scattering platforms: composite calcium carbonate microspheres coated with astralen and silver nanoparticles // Langmuir. 2013. Vol. 29. P. 4140–4147.
12. Shao M., Ning F., Zhao J., Wei M., Evans D.G., Duan X. Preparation of Fe3O4@SiO2@layered double hydroxide core–shell microspheres for magnetic separation of proteins // J. Amer. Chem. Soc. 2012. Vol. 134. P. 1071–1077.
13. Wang W., Jiang Y., Wen S., Liu L., Zhang L. Preparation and characterization of polystyrene/Ag core–shell microspheres – a bio-inspired poly(dopamine) approach // J. Colloid Interface Sci. 2012. Vol. 368. P. 241–249.
14. Deng Z., Chen M., Wu L. Novel method to fabricate SiO2/Ag composite spheres and their catalytic, surfaceenhanced Raman scattering properties // J. Phys. Chem. C. 2007. Vol. 111. P. 11692–11698.
15. Cheang T., Wang S., Hu Z., Xing Z. H., Chang G., Yao C., Liu Y., Zhang H., Xu A. W. Calcium carbonate/ CaIP6 nanocomposite particles as gene delivery vehicles for human vascular smooth muscle cells // J. Mater. Chem. 2010. Vol. 20. P. 8050–8055.
16. Peng C., Zhao Q., Gao C. Sustained delivery of doxorubicin by porous CaCO3 and chitosan/alginate multilayerscoated CaCO3 microparticles // Colloids Surf. A. 2010. Vol. 353. P. 132–139.
17. Nicoletti O., Pena F. de la, Leary R. K., Holland D. J., Ducati C., Midgley P. A. Three-dimensional imaging of localized surface plasmon resonances of metal nanoparticles // Nature. 2013. Vol. 502. P. 80–84.
18. German S. V., Inozemtseva O. A., Markin A. V., Metvalli Kh., Khomutov G. B., Gorin D. A. Synthesis of magnetite hydrosols in inert atmosphere // Colloid. J. 2013. Vol. 75. P. 483–486.
19. Volodkin D. V., Petrov A. I., Prevot M., Sukhorukov G. B. Matrix polyelectrolyte microcapsules: new system for macromolecule encapsulation // Langmuir. 2004. Vol. 20. P. 3398–3406.