лиозоль на основе нано- и микрочастиц для токсикологических испытаний

Классы МПК:G01N33/20 металлов 
B82B3/00 Изготовление или обработка наноструктур
B82Y5/00 Нано-биотехнология или нано-медицина, например белковая инженерия или доставка лекарств в заданную точку организма человека
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-08-24
публикация патента:

Изобретение относится к лиозолю для токсикологических испытаний. Заявленный лиозоль содержит 0,5-1 мас.% нано- и микрочастиц металлов и/или оксидов металлов, 0,6-0,9 мас.% хлористого натрия, 4,0-4,5 моногидрата глюкозы и дистиллированную воду. Заявленное изобретение обеспечивает агрегативно-устойчивые лиозоли для исследования порошковых материалов путем определения их токсикологических свойств в условиях in vivo. 1 табл., 1 пр.

Формула изобретения

Лиозоль на основе нано- и микрочастиц для токсикологических испытаний, содержащий дистиллированную воду, натрий хлористый и нано- и микрочастицы металлов и/или оксидов металлов, отличающийся тем, что он дополнительно содержит глюкозу C6H 12O6 моногидрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нано- и микрочастицы металлов и/или оксидов металлов 0,5-1
Физиологический раствор:лиозоль на основе нано- и микрочастиц для токсикологических испытаний, патент № 2473897
Натрий хлористый0,6-0,9
Глюкоза (C 6H12O6), моногидрат 4,0-4,5
Дистиллированная водаОстальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области токсикологии, экологии, биотехнологии и контроля производственной безопасности и может быть использовано при проведении токсикологических испытаний нано- и микропорошков металлов и/или оксидов металлов в условиях in vivo.

Известен состав лиозоля для токсикологических исследований, содержащий морскую соль, нанопорошок оксида цинка (nZnO) с размером частиц ~26 нм или промышленный порошок оксида цинка (ZnO) с размером частиц ~216 нм [S.W.Y.Wong et al. Toxicities of nano zinc oxide to five marine organisms // Anal Bioanal Chem (2010) 396:609-618]. Способ приготовления лиозоля заключается в непрерывном перемешивании водного раствора морской соли и порошков оксида цинка с помощью магнитной мешалки (200 об./мин) при комнатной температуре (25±2°C) в течение 3 дней с получением дисперсий со средним размером дисперсной фазы ~2 мкм. Приготовленный лиозоль используется для изучения токсичных свойств порошков оксида цинка по отношению к морским диатомным водорослям [S.W.Y.Wong et al. Toxicities of nano zinc oxide to five marine organisms // Anal Bioanal Chem (2010) 396:609-618].

Основным недостатком состава является создание агрегативно-неустойчивого лиозоля с непостоянным размером агломератов для nZnO ~2,6 мкм и для ZnO ~1,7 мкм. Кроме того, недостатком является длительная пробоподготовка порошковых нано- и микрочастиц для исследования путем перемешивания на магнитной мешалке, а также необходимость исследования лиозоля сразу после пробоподготовки.

Известен состав лиозоля для токсикологических исследований, содержащий раствор тетрагидрофурана и диоксида титана (TiO2), и состав лиозоля, содержащий раствор тетрагидрофурана и порошок фуллерена (C60) для токсикологических исследований на беспозвоночных водных организмах [A.Baun et al. Ecotoxicity of engineered nanoparticles to aquatic invertebrates: a brief review and recommendations for future toxicity testing / Ecotoxicology (2008) 17:387-395]. Приготовление суспензии из раствора тетрагидрофурана и диоксида титана (TiO2, размером наночастиц 10-20 нм) и суспензии из раствора тетрагидрофурана и порошка фуллерена (C60, размер частиц ~1 нм) осуществляется при воздействии ультразвука в течение 48 часов. Размер агломератов в приготовленных лиозолях составляет для TiO2 ~100 нм, для C60 ~2 нм.

Основным недостатком состава является применение раствора тетрагидрофурана, в присутствии которого усиливаются токсичные свойства образцов, а также применение длительной пробоподготовки с применением ультразвука.

Известен состав лиозоля для токсикологических исследований на эмбрионах Danio rerio, содержащий нанопорошок оксида цинка, дистиллированную воду с содержанием солей: NaCl, KCl, CaCl2, MgSO4 и растворимый кислород, выбранный нами за прототип [W.Bai et al. Toxicity of zinc oxide nanoparticles to zebrafish embryo: a physicochemical study oftoxicity mechanism / Journal Nanopart Res (2010) 12:1645-1654]. Лиозоль для токсикологических исследований готовили из нанопорошков оксида цинка (ZnO) с размером частиц 30 нм и нетоксичного физиологического раствора с помощью диспергирования ультразвуком (50 Вт, 40 кГц) в течение 30 мин. Физиологический раствор готовили на основе дистиллированной воды с содержанием солей: NaCl - 1,25 мас.%, KCl - 0,02 мас.%, CaCl2 - 0,03 мас.%, MgSO4 - 0,03 мас.% и растворимого кислорода >0,063 мас.%.

Недостатком данного состава является приготовление седиментационно неустойчивого лиозоля с размерами агломератов порошка в диапазоне 0,5-1,0 мкм и более.

Основной технической задачей предложенного изобретения является возможность создания агрегативно-устойчивого лиозоля, содержащего нано- и микрочастицы металлов и/или оксидов металлов в физиологическом растворе, использующихся для исследования порошковых материалов путем определения их токсических свойств в условиях in vivo.

Основная техническая задача достигается тем, что лиозоль содержит дистиллированную воду, натрий хлористый и нано- и микрочастицы металлов и/или оксидов металлов и он дополнительно содержит глюкозу (C6H12O6) моногидрат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Нано- и микрочастицы металлов и/или оксидов металлов 0,5-1

Физиологический раствор:

Натрий хлористый 0,6-0,9
Глюкоза (C6H12O6), моногидрат 4,0-4,5
Дистиллированная водаОстальное

Предлагаемый лиозоль на основе нано- или микрочастиц и физиологического раствора позволяет сохранить химическую стабильность и дисперсность нано- или микрочастиц металлов и/или оксидов металлов в лиозоле, не требуя добавления химических растворителей, стабилизаторов, дополнительного диспергирования с помощью ультразвука, магнитного перемешивания и т.д. Более того, раствор глюкозы является источником легкоусвояемого организмом ценного питательного материала, а также одним из компонентов крови и межклеточных жидкостей. Выбранная среда не только не является токсичной для живых организмов, но и используется для терапевтического лечения. После поступления в организм глюкоза участвует в аэробном распаде и полностью утилизируется организмом. Преимуществами предлагаемого состава являются сокращение времени пробоподготовки для исследования нано- и микрочастиц металлов и/или оксидов металлов путем определения их токсических свойств в условиях in vivo и возможность приготовления стабильных в течение 60-70 часов дисперсий нано- и микрочастиц металлов и/или оксидов металлов.

Пример конкретного выполнения. Лиозоль, содержащий наночастицы цинка, приготавливают путем смешивания нанопорошка цинка с физиологическим раствором. 100 г физиологического раствора готовят путем растворения 0,7 г натрия хлористого и 4,3 г глюкозы моногидрат в дистиллированной воде со значением pH 6,2-7,4. Физиологический раствор используют для приготовления суспензии с концентрацией твердой фазы 1 мас.% путем добавления нанопорошка цинка со среднеповерхностным размером частиц R=62,1 нм (таблица 1). Приготовленную суспензию перемешивают в течение 5 минут с помощью лопастной мешалки, после чего суспензию разделяют на две фазы с помощью декантации в течение 60-90 мин. После осаждения и декантации твердой фазы раствор представляет собой агрегативно-устойчивый лиозоль, в котором распределены нано- и микрочастицы цинка с концентрацией твердой фазы 0,5 мас.%.

Аналогично описанному примеру готовят лиозоль, в котором распределены нано- и микрочастицы металлов и/или оксидов металлов согласно таблице 1.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет готовить содержащие нано- или микрочастицы агрегативно-устойчивые лиозоли для исследования порошковых материалов металлов и/или оксидов металлов путем определения их токсических свойств в условиях in vivo.

лиозоль на основе нано- и микрочастиц для токсикологических испытаний, патент № 2473897

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2473897

patent-2473897.pdf

Класс G01N33/20 металлов 

реагентная индикаторная трубка на основе хромогенных дисперсных кремнеземов -  патент 2521368 (27.06.2014)
устройство для измерения параметров или для отбора проб расплавов железа или стали -  патент 2517512 (27.05.2014)
способ прогнозирования степени охрупчивания теплостойких сталей -  патент 2508532 (27.02.2014)
способ определения прочностных характеристик и величины зерна в металлических материалах и сплавах -  патент 2505811 (27.01.2014)
способ оценки стойкости стальных изделий против локальной коррозии -  патент 2504772 (20.01.2014)
способ контроля структурного состояния закаленных низкоуглеродистых сталей -  патент 2498262 (10.11.2013)
способ определения содержания золота и серебра в сульфидных рудах и продуктах их переработки -  патент 2494160 (27.09.2013)
способ количественного определения церия в стали и сплавах -  патент 2491361 (27.08.2013)
устройство для сбора газов в металлических расплавах и способ измерения содержания газа в них -  патент 2478954 (10.04.2013)
устройство регистрации эдс при разрыве натянутой ферромагнитной металлической нити в локализованном импульсном сверхсильном магнитном поле -  патент 2456587 (20.07.2012)

Класс B82B3/00 Изготовление или обработка наноструктур

Класс B82Y5/00 Нано-биотехнология или нано-медицина, например белковая инженерия или доставка лекарств в заданную точку организма человека

композиции матриксных носителей, способы и применения -  патент 2528895 (20.09.2014)
способ получения наноразмерной системы доставки нуклеозидтрифосфатов в клетки млекопитающих -  патент 2527681 (10.09.2014)
способ получения наноматериала на основе рекомбинантных жгутиков археи halobacterium salinarum -  патент 2526514 (20.08.2014)
контрастные агенты на основе наночастиц для диагностической визуализации -  патент 2526181 (20.08.2014)
травяной состав местного применения для лечения акне и кожных расстройств -  патент 2526138 (20.08.2014)
способ управления биохимическими реакциями -  патент 2525439 (10.08.2014)
многокомпонентное биоактивное нанокомпозиционное покрытие с антибактериальным эффектом -  патент 2524654 (27.07.2014)
имплантируемые продукты, содержащие наночастицы -  патент 2524644 (27.07.2014)
способ получения минеральной кремниевой воды -  патент 2523415 (20.07.2014)
композиция в качестве бактерицидного и антифунгального средства (варианты) и макропористый бактерицидный материал на ее основе -  патент 2522986 (20.07.2014)
Наверх