Пятигорская государственная фармацевтическая академия

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2008 год, Том 5, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

В последние годы в области разработки магнитных наноматериалов произошли изменения, связанные с увеличением эффективности методов получения, стабилизации магнитных частиц и  расширением области применения этих объектов. К наночастицам относят объекты, у которых все характерные линейные размеры имеют один порядок величины – не более 100 нм.
Магнитные наночастицы широко распространены в природе. Впервые биогенный магнетит был обнаружен Blakemore в 1975 г. в виде внутриклеточных магнитосом у бактерий. Микроаэрофильная бактерия – Aquaspirillum magnetotacticum по данным электронной микроскопии содержит внутриклеточные магнитосомы с магнетитом, диаметр частиц которого  составляет 40 – 50 нм. [1]. Кроме природных нанокристаллов магнетита, в практике, научной работе  и эксперименте исследователи используют искусственно полученные кристаллы. Все известные способы получения магнитных наночастиц можно подразделить на три группы методов: 1) получение из макроскопических материалов путем диспергирования; 2) химический синтез; 3) превращение частиц с изменением состава. Методы синтеза магнитных наночастиц  неразрывно связаны со способами их стабилизации, так как для объектов с размерами 1 – 100 нм из-за их высокой поверхностной активности трудно выбрать инертную среду.
 Для получения магнитных частиц, используемых в медицинских и фармацевтических исследованиях, чаще используют химический синтез. При этом возможно проводить синтез несколькими путями. Наиболее распространенными магнитными материалами являются а-железо, g-железо и аморфное железо, модификации  оксида железа (III): а- Fe2O3 (гематит)   Fe2O3 (маггемит), смешанный оксид железа (III) – магнетит, кроме того, используются различные сплавы железа с никелем, кобальтом, платиной и другими металлами [2]. Магнитные частицы для медицинских и фармацевтических экспериментов чаще всего  представляют собой маггемит и магнетит.
 Целью   исследования являлось выявление методики, позволяющей получать более дисперсные образцы магнетита. В ходе эксперимента были получены образцы магнетита по четырем различным методикам [2]. Три из них – различные модификации синтеза из железосодержащих солей, четвертая основана на термолизе  металлсодержащих соединений. По всем использованным методикам были получены частицы магнетита, что было доказано методами термического и рентгеноструктурного анализов, а также методом ИК-спектроскопии [3].
По результатам рентгеноструктурного анализа с использованием формулы Шерера были рассчитаны размеры полученных частиц магнетита:
Для всех образцов длина волны составляла – 400, угол дифракции – 62,5, ширина рефлекса на половине высоты после коррекции на инструментальное уширение (b) для  №1 –  234,4; №2 – 93,8; №3 – 66,9; №4 – 58,6.
Проведено сравнение методов получения магнетита по критерию «размер частиц». Согласно полученным данным у образца №1  степень дисперсности наибольшая, размер частиц – 200 нм. Образец №4 имеет максимальный размер частиц – 800 нм и наименьшую дисперсность. Размеры образцов №2 и №3  составили 500 нм и 700 нм соответственно. Согласно классификации объектов  с точки зрения их размеров все образцы магнетита могут быт отнесены к микроскопическим объектам. Размер таких частиц должен находиться в интервале от 50 до 1000 нм [2]. К однодоменным наночастицам относятся объекты с размерами от 1 до 30 нм.
Для полученных образцов дальнейшее увеличение степени дисперсности возможно при пептизации поверхности магнитных частиц ПАВ или при воздействии на них ультразвуковым излучением. Более предпочтительным является способ пептизации, который используется многими исследователями для получения магнитных жидкостей для медицинских целей.

Литература:
1. Биогенный магнетит и магниторецепция:  пер. с англ. / под. ред.  Дж. Киршвинка, Д. Джонса, Б. Мак-Фаддена. – М.: Мир, 1989 – Т.1. –  С. 32 – 36.
2. Курегян, А.Г. Получение и исследование носителей для создания магнитных лекарственных средств: автореф. дис. …наук: 15.00.02 / Курегян Анна Гургеновна. – Пятигорск, 2001. – 24 с.
3. Магнитные наночастицы: методы получения, строение и свойства / С.П. Губин  [и др.] // Успехи химии. – 2005. – Т. 74, № 6. – С. 540 – 574.