×
29.03.2019
219.016.f4d4

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ КРЕМНЕЗЕМА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к получению наночастиц кремнезема. Способ включает получение нанозоля кремнезема путем гидролиза тетраэтоксисилана (ТЭОС) при соотношении ТЭОС : этанол : вода, подкисленная HCl до рН 1,5-2, = 1:5:6 и созревание нанозоля. Созревание нанозоля проводят в течение двух часов при температуре 40-50°С. Созревший нанозоль разбавляют водой в соотношении 1:8, вводя в него анионообменную смолу АВ 17/2 в весовом соотношении нанозоль : смола = 10:(2,8-3). Перемешивают в течение 15-20 минут и отфильтровывают нанозоль от гранул аниоонообменной смолы. Изобретение позволяет получать нанозоль с рН 6,5-7, устойчивый к агрегации наночастиц и коагуляции при добавлении к нему биологических буферных растворов, растворов белка пилолизина или растворов олигонуклеотидов.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники

Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к получению золя наночастиц кремнезема, предназначенного для применения в медицинских целях, в частности, в качестве транспортера олигонуклеотидов в пораженные клетки в виде комплексов наночастица-олигонуклеотид.

Уровень техники

Уникальную возможность лечения генных заболеваний (опухолей и инфекций вирусной природы) открывает способность олигонуклеотидов выполнять коррекцию мутаций в поврежденных генах. Однако существует проблема доставки олигонуклеотидов к поврежденному гену. Эта проблема может быть разрешена, в частности, с помощью комплекса наночастица - олигонуклеотид, способного проникать в клетки млекопитающих. Известно, что производные олигонуклеотидов, адресованные к структуре генома, способны иммобилизоваться на наночастицах TiO2 и SiO2. Так, например, в работе (Paunesku, Т.Biology of TiO2 - oligonucleotide nanocomposites / Т.Paunesku, Т.Rajh, G.Wiederrecht, J.Maser, S.Vogt, N.Stojicevic, M.Protic, B.Lai, J.Oryhon, M.Thumauer, G.Woloschak // Nature materials. - 2003. - V.2. - P.343-345) обнаружена уникальная способность комплекса: наночастица TiO2 - олигонуклеотид ДНК проникать в клетки млекопитающих.

Уникальные свойства наночастиц TiO2 и SiO2 обусловлены наноразмерным эффектом. Для эффективного проникновения наночастиц в клетки требуемый размер наночастиц должен составлять 4-5 нм.

Известен способ синтеза наночастиц кремнезема (SiO2), описанный в патенте №2370310, опубл. 20 октября 2009 г., состоящий в том, что при приготовлении золя кремнезема использованы мольные отношения реагентов: тетраэтоксисилан (ТЭОС) : вода, подкисленная HCl до рН 1,5-2, : этанол = 1:6:5.

Однако водно-этаноловый нанозоль наночастиц кремнезема с размером 5-8 нм, полученных этим способом, имеет высокое содержание HCl с рН нанозоля 1,5-2 и содержание этанола 30 об. %, что препятствует его непосредственному применению в медицинских целях. Кроме этого, в кислых средах наночастицы кремнезема быстро агрегируют с образованием пространственной сетки геля. Поэтому для сохранения коагуляционной стабильности нанозоля в него вводят поверхностно-активное вещество - цетилтриметиламмония хлорид, что также нежелательно при использовании золя в медицинских целях.

Задачей изобретения является разработка способа получения стабильного нанозоля частиц кремнезема (SiO2) с размером 4-5 нм с рН 6,5-7, пригодного для создания комплекса: наночастица SiO2 - олигонуклеотид ДНК и его дальнейшего использования в лечебных целях.

Раскрытие изобретения

Сущность изобретения состоит в том, что в известном способе получения нанозоля кремнезема, включающем получение кислого нанозоля кремнезема с рН 1,5-2 путем гидролиза тетраэтоксисилана (ТЭОС) в смеси ТЭОС : этанол : вода, подкисленная HCl до рН 1,5-2,=1:5:6 соответственно, с последующей выдержкой для созревания нанозоля, время созревания нанозоля составляет два часа при температуре 40-50°С. Созревший нанозоль с размером наночастиц 4-5 нм для стабилизации разбавляют водой в соотношении 1:8, что препятствует агрегации наночастиц, при этом рН нанозоля повышается до 3-3,5. Затем в нанозоль вводят анионообменную смолу АВ 17/2 в весовом соотношении нанозоль : смола, равном 10:(2,8-3), перемешивают в течение 15-20 минут и отфильтровывают гранулы смолы от нанозоля.

При этом достигается следующий технический результат:

- получают прозрачный бесцветный нанозоль кремнезема с рН 6,5-7;

- за счет высокой степени разбавления при нейтральном заряде поверхности частиц получают нанозоль, устойчивый к агрегации наночастиц и коагуляции нанозоля, по крайней мере в течение 48-72 часов;

- получают нанозоль, содержащий этанол в количестве не более 2-2,5%;

- полученный нанозоль устойчив к агрегации наночастиц и коагуляции при добавлении к нему: а) биологических буферных растворов; б) растворов белка пилолизина; в) растворов олигонуклеотидов;

- полученный нанозоль при использовании в медицинских целях может быть разбавлен до концентрации 1:100, что дополнительно увеличивает его устойчивость к агрегации частиц и коагуляции.

Обоснование введенных признаков

Для получения нейтрального (рН 6,5-7) нанозоля кремнезема с размером частиц 4-5 нм впервые используют кислые нанозоли кремнезема, получаемые путем гидролиза тетраэтоксисилана в растворе этанола и водного раствора HCl (с рН смеси 1,5-2) с последующим созреванием, которые затем разбавляют водой без стабилизации ПАВ и нейтрализуют до рН 6,5-7 путем обработки анионообменной смолой АВ 17/2.

При подготовке к использованию в медицинских целях золь дополнительно разбавляют до нужной концентрации и вводят в него буферные растворы и растворы олигонуклеотидов.

Таким образом, заявляемая совокупность признаков позволяет, исключить высокую кислотность золя и такие нежелательные процессы, как агрегацию наночастиц и образование пространственной сетки геля, и благодаря этому получить коллоидные растворы (нанозоли) наночастиц кремнезема с размером 4-5 нм совместимые с биологическим буферным раствором, растворами пилолизина, раствором олигонуклеотидов. Наночастицы из такого нанозоля способны проникать через клеточную оболочку и могут быть использованы для решения задачи транспорта олигонуклеотидов внутрь клетки в виде комплексов наночастица SiO2 - олигонуклеотид или комплекса наночастица SiO2 - пилолизин-олигонуклеотид.

Пример осуществления способа

Нанозоль готовят из смеси реагентов: тетраэтоксисилан (ТЭОС) : вода, подкисленная НСl до рН 1,5-2, : этанол, взятых в мольных отношениях: 1:5:6 соответственно. Для созревания нанозоля наночастиц кремнезема до размера 4-5 нм смесь реагентов выдерживают в течение двух часов при температуре 40-50°С. При этом первоначальный объем смеси уменьшается на одну четвертую часть в основном за счет испарения этанола. Далее созревший нанозоль наночастиц с рН=1,5-2 разбавляют водой в соотношении 1:8, в итоге чего рН нанозоля увеличивается до 3,5. В разбавленный нанозоль для полной нейтрализации НСl вводят гранулированную анионообменную смолу АВ 17/2 в весовом соотношении нанозоль : смола = 10:(2,8-3), перемешивают в течение 15-20 минут, что достаточно для протекания процесса нейтрализации HCl, отфильтровывают гранулы смолы с помощью бумажного фильтра и получают нанозоль частиц SiO2 с рН 6,5-7 и содержанием этанола 2-2,5 об.%

Полученный нанозоль кремнезема устойчив к коагуляции и гелеобразованию в течение 10-15 суток при нормальных условиях. При введении в золь биологического буфера электролитов, раствора олигонуклеотидов и комплекса пилолизин - олигонуклиотид коагуляции гелеобразования не происходит.

Способ получения наночастиц кремнезема, включающий получение нанозоля кремнезема путем гидролиза тетраэтоксисилана (ТЭОС) при соотношении ТЭОС : этанол : вода, подкисленная HCl до рН 1,5-2,=1:5:6, и созревание нанозоля, отличающийся тем, что созревание нанозоля проводят в течение двух часов при температуре 40-50°С, созревший нанозоль разбавляют водой в соотношении 1:8, вводят в него анионообменную смолу АВ 17/2 в весовом соотношении нанозоль: смола = 10:(2,8-3), перемешивают в течение 15-20 мин и отфильтровывают нанозоль от гранул анионообменной смолы.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 10.
27.02.2013
№216.012.2bce

Устройство для создания высокого давления и высокой температуры

Изобретение относится к многопуансонным аппаратам для создания высокого давления в многопуансонном блоке. Устройство содержит разъемный в горизонтальной плоскости сферический сосуд, состоящий из нижнего и верхнего полукорпусов и снабженных автономными эластичными камерами и затвор, скрепляющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476741
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.368d

Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя бетонов (пенозола)

Изобретение относится к технологии производства легких заполнителей бетонов. Техническим результатом изобретения является снижение температуры прокаливания и обжига заполнителя. Сырьевая смесь для производства легкого заполнителя бетонов содержит золу-унос от сжигания каменных углей на ТЭС и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479518
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.11.2013
№216.012.7d56

Способ очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов

Изобретение может быть использовано на предприятиях черной и цветной металлургии, химической промышленности для очистки производственных сточных вод, например для извлечения тяжелых металлов из кислых и слабокислых сточных вод с высоким содержанием тяжелых металлов. Для осуществления способа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497759
Дата охранного документа: 10.11.2013
15.03.2019
№219.016.e12d

Способ получения модифицированных оптических хемосенсорных пленок на основе кремнезема

Изобретение относится к нанотехнологиям, в частности к способу получения оптических структурированных хемосенсорных пленок на основе частиц кремнезема размером 5-8 нм с модифицированной поверхностью. Способ включает получение нанозоля сферических частиц кремнезема размером 5-8 нм из смеси:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002433084
Дата охранного документа: 10.11.2011
20.03.2019
№219.016.e816

Способ получения цеолита naа или naх (варианты)

Изобретение относится к области производства адсорбентов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Способ получения цеолитов NaA или NaX включает приготовление растворов метасиликата натрия и алюмината натрия, добавление в растворы аминосодержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002452688
Дата охранного документа: 10.06.2012
20.03.2019
№219.016.e81d

Способ получения ag-au халькогенида

Изобретение относится к технологии высокотемпературного синтеза халькогенидов золота и серебра, а именно AgAuX, где X=S, Se, - ютенбогаардтита (α-AgAuS) и фишессерита (α-AgAuSe). Au-Ag халькогениды получают из высокотемпературных расплавов стехиометрического состава смеси элементарных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002458190
Дата охранного документа: 10.08.2012
17.04.2019
№219.017.15c1

Способ получения композиционной оптической хемосенсорной пленки

Изобретение относится к нанотехнологиям, в частности к получению водостойких и термостойких структурированных хемосенсорных пленок на основе фотонно-кристаллической опаловой матрицы, которые могут найти применение при экспрессном анализе вредных примесей в газообразных и жидких отходах. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002399585
Дата охранного документа: 20.09.2010
29.04.2019
№219.017.43b5

Устройство для создания высокого давления и высокой температуры

Изобретение относится к технике высоких давлений и может быть использовано для разнообразных научных исследований, в частности для изучения состояния вещества при сверхвысоких давлениях и температурах в связи с реконструкцией строения глубинных частей Земли, а также для изучения фундаментальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002421273
Дата охранного документа: 20.06.2011
29.06.2019
№219.017.a124

Шихта для изготовления пеностекла с радиационно-защитными свойствами

Изобретение относится к производству пеностекла с радиационно-защитными свойствами и может быть использовано на атомных электростанциях, атомных морских и воздушных судах и любых других теплоэнергоустановках с использованием радиоактивных материалов. Технический результат изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002443645
Дата охранного документа: 27.02.2012
29.06.2019
№219.017.a127

Способ изготовления армированного пеностекла

Изобретение относится к производству армированного пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении стойкости пеностекла к разрушающим воздействиям не менее чем в два-три раза, а также в снижении температуры вспенивания и нижней границы плотности стекла. В форму вертикально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002443644
Дата охранного документа: 27.02.2012
Показаны записи 1-8 из 8.
10.09.2013
№216.012.67d7

Способ активации дрожжей

Способ активации дрожжей предусматривает введение в суспензию хлебопекарных дрожжей раствора нанозоля частиц аморфного кремнезема с размером частиц 6-7 нм, который перед использованием разбавляют дистиллированной водой или физиологическим раствором NaCl в воде с концентрацией NaCl 0,9% до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492230
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.07.2014
№216.012.e11d

Способ получения минеральной кремниевой воды

Изобретение относится к способу получения минеральной кремниевой воды (МКВ), предназначенной для применения в медицинских целях. Способ получения включает гидролиз тетраэтоксисилана в смеси ТЭОС : этанол : вода, подкисленная HCl. Нанозоль получают при температуре 55-65°С в течение 1,5 часов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523415
Дата охранного документа: 20.07.2014
15.03.2019
№219.016.e07b

Способ получения композиционных оптических хемосенсорных пленок

Изобретение относится к нанотехнологиям, в частности к получению оптических структурированных хемосенсорных пленок на основе фотонно-кристаллической опаловой матрицы, которые могут найти применение при экспрессном анализе вредных примесей. Готовую пленку-матрицу с размером монодисперсных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002399584
Дата охранного документа: 20.09.2010
15.03.2019
№219.016.e12d

Способ получения модифицированных оптических хемосенсорных пленок на основе кремнезема

Изобретение относится к нанотехнологиям, в частности к способу получения оптических структурированных хемосенсорных пленок на основе частиц кремнезема размером 5-8 нм с модифицированной поверхностью. Способ включает получение нанозоля сферических частиц кремнезема размером 5-8 нм из смеси:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002433084
Дата охранного документа: 10.11.2011
04.04.2019
№219.016.fc62

Способ получения хемосенсорных пленок

Изобретение относится к способу получению структурированных хемосенсорных пленок на основе наночастиц кремнезема, модифицированного органическими растворителями, который включает получение золя сферических частиц кремнезема, модификацию полученного золя органическим красителем, нанесение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002370310
Дата охранного документа: 20.10.2009
17.04.2019
№219.017.15c1

Способ получения композиционной оптической хемосенсорной пленки

Изобретение относится к нанотехнологиям, в частности к получению водостойких и термостойких структурированных хемосенсорных пленок на основе фотонно-кристаллической опаловой матрицы, которые могут найти применение при экспрессном анализе вредных примесей в газообразных и жидких отходах. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002399585
Дата охранного документа: 20.09.2010
09.05.2019
№219.017.4c63

Способ упрочнения фотонно-кристаллических пленок на основе монодисперсных сферических частиц кремнезема

Изобретение может быть использовано в химической и электронной промышленности. Фотонно-кристаллические пленки (ФК) на основе монодисперсных сферических частиц кремнезема упрочняют погружением готовых пленок в спиртовый нанозоль кремнезема на короткое время и затем сушат. Нанозоль готовят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002399586
Дата охранного документа: 20.09.2010
09.05.2019
№219.017.4cc1

Способ получения фотонно-кристаллических опаловых пленок

Изобретение может быть использовано для получения фотонно-кристаллических материалов из наночастиц кремнезема. Из полученной методом гидролиза тетраэтоксисилана спиртовой суспензии монодисперсных сферических частиц кремнезема седиментацией или центрифугированием осаждают монодисперсные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002389683
Дата охранного документа: 20.05.2010
+ добавить свой РИД