Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300

Методом ¹Н ЯМР спектроскопии исследовано формирование композитных систем на основе нанокремнезема А-300 (исходного и гидроуплотненного) и измельченных цветов Calendula officinalis. Для систем, содержащих минеральную и растительную компоненты, наблюдается тенденция к росту суммарного связывания воды,...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
Hauptverfasser:	Туров, В.В., Крупская, Т.В., Головань, А.П., Картель, Н.Т.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2017
Schriftenreihe:	Доповіді НАН України
Schlagworte:	Хімія
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126563
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 / В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель // Доповіді Національної академії наук України. — 2017. — № 4. — С. 76-83. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-126563
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1265632017-11-27T03:02:52Z Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 Туров, В.В. Крупская, Т.В. Головань, А.П. Картель, Н.Т. Хімія Методом ¹Н ЯМР спектроскопии исследовано формирование композитных систем на основе нанокремнезема А-300 (исходного и гидроуплотненного) и измельченных цветов Calendula officinalis. Для систем, содержащих минеральную и растительную компоненты, наблюдается тенденция к росту суммарного связывания воды, что свидетельствует о формировании композитной системы. Выявлено, что наночастицы кремнезема влияют на связывание воды в диспергированной растительной компоненте и это приводит к существенному уменьшению кластеров воды с радиусом >10 нм, за счет роста количества кластеров с радиусом 2 нм. При добавлении 10 % соляной кислоты образование композитной системы проявляется в формировании кластеров воды, слабо растворяющих кислоту, концентрация которых сильно зависит от способа приготовления композитного материала. Оптимальные условия формирования композита реализуются при использовании гидроуплотненного кремнезема. Методом ¹Н ЯМР спектроскопії досліджено формування композитних систем на основі нанокремнезему А-300 (вихідного та гідроущільненого) і подрібнених квіток Calendula officinalis. Для систем, що містять мінеральну і рослинну компоненти, виявлено тенденцію до підвищення сумарного зв’язування води, що свідчить про формування композитної системи. Встановлено, що наночастинки кремнезему впливають на зв’язування води в диспергованій рослинній компоненті і це спричиняє істотне зменшення кластерів води радіусом > 10 нм, за рахунок збільшення кількості кластерів радіусом 2 нм. Після додавання 10 % соляної кислоти утворення композитної системи виявляється у формуванні кластерів води, що слабо розчиняють кислоту, концентрація яких сильно залежить від способу приготування композитного матеріалу. Оптимальні умови формування композита реалізуються у разі використання гідроущільненого кремнезему. The formation of composite systems based on nanosilica A-300 (original and wetting-drying compaction nanosilica) and crushed Calendula officinalis flowers is investigated by ¹H NMR spectroscopy. It is shown that there is a tendency to an increase in the total water binding, which indicates the formation of a composite system containing a mineral and plant components. It is revealed that the silica nanoparticles affect the binding of water in the dispersed plant component. This leads to a significant decrease of water clusters with a radius R > 10 nm, by increasing the number of clusters with R = 2 nm. The creation of the composite system, by adding 10 % hydrochloric acid, is revealed in the formation of water clusters weakly dissolving the acid. The concentration of clusters is strongly dependent on the method of preparation of the composite material. Optimal conditions for the composite formation are implemented with the use of wetting-drying compaction nanosilica. 2017 Article Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 / В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель // Доповіді Національної академії наук України. — 2017. — № 4. — С. 76-83. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2017.04.076 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126563 544.7 ru Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Хімія Хімія
spellingShingle	Хімія Хімія Туров, В.В. Крупская, Т.В. Головань, А.П. Картель, Н.Т. Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 Доповіді НАН України
description	Методом ¹Н ЯМР спектроскопии исследовано формирование композитных систем на основе нанокремнезема А-300 (исходного и гидроуплотненного) и измельченных цветов Calendula officinalis. Для систем, содержащих минеральную и растительную компоненты, наблюдается тенденция к росту суммарного связывания воды, что свидетельствует о формировании композитной системы. Выявлено, что наночастицы кремнезема влияют на связывание воды в диспергированной растительной компоненте и это приводит к существенному уменьшению кластеров воды с радиусом >10 нм, за счет роста количества кластеров с радиусом 2 нм. При добавлении 10 % соляной кислоты образование композитной системы проявляется в формировании кластеров воды, слабо растворяющих кислоту, концентрация которых сильно зависит от способа приготовления композитного материала. Оптимальные условия формирования композита реализуются при использовании гидроуплотненного кремнезема.
format	Article
author	Туров, В.В. Крупская, Т.В. Головань, А.П. Картель, Н.Т.
author_facet	Туров, В.В. Крупская, Т.В. Головань, А.П. Картель, Н.Т.
author_sort	Туров, В.В.
title	Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300
title_short	Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300
title_full	Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300
title_fullStr	Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300
title_full_unstemmed	Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300
title_sort	композитные системы на основе измельченных цветов calendula officinalis и нанокремнезема а-300
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2017
topic_facet	Хімія
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126563
citation_txt	Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 / В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель // Доповіді Національної академії наук України. — 2017. — № 4. — С. 76-83. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.
series	Доповіді НАН України
work_keys_str_mv	AT turovvv kompozitnyesistemynaosnoveizmelʹčennyhcvetovcalendulaofficinalisinanokremnezemaa300 AT krupskaâtv kompozitnyesistemynaosnoveizmelʹčennyhcvetovcalendulaofficinalisinanokremnezemaa300 AT golovanʹap kompozitnyesistemynaosnoveizmelʹčennyhcvetovcalendulaofficinalisinanokremnezemaa300 AT kartelʹnt kompozitnyesistemynaosnoveizmelʹčennyhcvetovcalendulaofficinalisinanokremnezemaa300
first_indexed	2025-07-09T05:16:15Z
last_indexed	2025-07-09T05:16:15Z
_version_	1837145187044818944
fulltext	ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr. 2017. № 476 Несмотря на широкое распространение синтетических лекарственных средств, в послед- ние годы усиливается внимание к разработке фармпрепаратов на основе растительного сы- рья [1, 2]. Хотя в состав биоактивного комплекса растений могут входить очень активные вещества, обычно их концентрация недостаточна для быстрого эффекта в случае острых заболеваний. Перспективным направлением в повышении биологической активности при- родных соединений может стать совмещение измельченного растительного сырья с нано- кремнеземом, которое происходит с формированием композитной системы, где кремнезем оказывает влияние на скорость высвобождения лекарственных веществ, а обладая высоким сродством к тканям слизистой оболочки, одновременно служит эффективным средством доставки препарата к месту его всасывания, тем самым повышается биодоступность высво- бождаемых биоактивных веществ растений. Следует, однако, заметить, что приведение в контакт разнородных высокодисперсных частиц не всегда сопровождается формированием композитной системы, свойства которой неаддитивны по отношению к исходным компо- нентам. Возможно также образование механической смеси, в которой большинство свойств определяется статистическим весом компонентов. © В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель, 2017 doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.04.076 УДК 544.7 В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко НАН Украины, Киев E-mail: krupska@ukr.net Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 Представлено академиком НАН Украины Н.Т. Картелем и членом-корреспондентом НАН Украины В.В. Туровым Методом 1Н ЯМР спектроскопии исследовано формирование композитных систем на основе нанокремне- зема А-300 (исходного и гидроуплотненного) и измельченных цветов Calendula officinalis. Для систем, со- держащих минеральную и растительную компоненты, наблюдается тенденция к росту суммарного свя- зывания воды, что свидетельствует о формировании композитной системы. Выявлено, что наночастицы кремнезема влияют на связывание воды в диспергированной растительной компоненте и это приводит к существенному уменьшению кластеров воды с радиусом >10 нм, за счет роста количества кластеров с радиусом 2 нм. При добавлении 10 % соляной кислоты образование композитной системы проявляется в формировании кластеров воды, слабо растворяющих кислоту, концентрация которых сильно зависит от способа приготовления композитного материала. Оптимальные условия формирования композита реали- зуются при использовании гидроуплотненного кремнезема. Ключевые слова: нанокремнезем, порошок цветов Calendula officinalis. 77ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2017. № 4 Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 Целью настоящего исследования было выявление условий формирования композит- ной системы на основе порошка растительного сырья (цветы календулы Calendula officinalis [3]) и нанокремнезема А-300, а также различий в свойствах композита и исходных веществ. В качестве основного метода исследования использовалась низкотемпературная 1Н ЯМР спектроскопия, с помощью которой по величине химического сдвига определяли влияние различных факторов на упорядоченность сетки водородных связей, а по изменению кон- центрации незамерзающей воды в процессе размораживания образцов — термодинамиче- ские характеристики слоев незамерзающей воды, межфазную энергию и распределения по радиусам кластеров связанной воды в частицах порошка C. officinalis, нанокремнеземе и композитных системах [4—6]. Экспериментальная часть. Для экспериментов использовались сухие цветы C. offici- nalis (ПрАТ “Ліктрави”), которые измельчались на молотковой мельнице Laboratory mill 3100 (Швеция), после чего размер частиц растительного сырья составлял 5—100 мкм. Для приготовления композита были выбраны два образца нанокремнезема А-300 (произве- денных на Калушском опытно-экспериментальном заводе Института химии поверхности им. А.А. Чуйко НАН Украины), различающиеся по насыпной плотности (ρd): исходный (A-300in) — ρd = 50 мг/мл, гидроуплотненный [7] (A-300d) — ρd = 250 мг/мл. Оба кремнезе- ма перед использованием выдерживали при 160 °С в сушильном шкафу в течение 2 ч, после чего их влажность не превышала 5 % (мас.). Композитные системы получали путем пере- тирания в фарфоровой ступке равных количеств кремнезема и порошка C. officinalis, при- чем для образца A-300in перемешивание осуществляли без высокой механической нагрузки (5 мин перемешивания) с целью предотвращения значительного изменения его насыпной плотности, а второй образец (с уплотненным кремнеземом [7]) интенсивно растирали в ступке в течение 5 мин. К обоим композитным образцам и их составляющим добавляли равное количество воды таким образом, что ее общее содержание составляло 250 мг/г. Спектры ЯМР получали на ЯМР спектрометре высокого разрешения (Varian “Mercu- ry”) с рабочей частотой 400 МГц. Использовали 90° зондирующий импульс длительностью 3 мкс. Температура в датчике регулировалась термоприставкой Bruker VT-1000 с точностью ±1 К Интенсивность сигналов определяли путем измерения площади пиков с использова- нием процедуры разложения сигнала на его составляющие в предположении гауссовской формы линии, оптимизации нулевой линии и фазы с точностью, которая для хорошо раз- решенных сигналов была не ниже ±5 %, а для перекрывающихся сигналов – ±10 %. Для предотвращения переохлаждения воды в исследуемых объектах измерения концентрации незамерзающей воды проводили при нагревании образцов, предварительно охлажденных до 210 К. Методика ЯМР измерений, определения термодинамических характеристик и расчета радиуса кластеров межфазной воды подробно описана в работах [4—6]. Результаты и обсуждение. Снятые при разных значениях температуры спектры воды, адсорбированной в количестве 250 мг/г на поверхности частиц нанокремнезема A-300d (а), измельченных цветов C. officinalis (Herb) (б) и композитных систем, созданных на основе исходного (в) и уплотненного (г) кремнеземов, а также микрофотографии образцов, снятые в отраженном свете при увеличении ×100, приведены на рис. 1. Согласно результатам анализа полученных данных, частицы растительного сырья име- ют размер от 5 до 100 мкм (см. рис. 1, б). В композитной системе с исходным кремнеземом 78 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr. 2017. № 4 В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель (см. рис. 1, в) легко различимы частицы компонентов. При использовании гидроуплотнен- ного кремнезема (см. рис. 1, г) формируется смесь, в которой разнородные частицы трудно различимы. В спектрах ЯМР изученных образцов фиксируется один уширенный сигнал, химиче- ский сдвиг (δН) которого находится в диапазоне 4,5—6 м.д. для кремнезема и 4,5—7,5 м.д. для измельченного лекарственного сырья. На основе классификации, приведенной в рабо- те [4], можно заключить, что вся адсорбированная вода является сильноассоциированной, т.е. каждая молекула принимает участие в формировании более двух водородных связей. С понижением температуры интенсивность сигнала незамерзающей воды уменьшается за счет частичного вымерзания связанной воды, а величина химического сдвига возрастает, что свидетельствует о росте упорядоченности сетки водородных связей в той части воды, которая замерзает при более низких температурах. На основе измерения интегральных интенсивностей сигналов (I) незамерзающей воды для каждого значения температуры (Т) по кривым I(T) можно построить зависимости Рис. 1. 1Н ЯМР спектры воды, адсорбированной образцами A-300d (а), Herb (б), A-300in/Herb (в) и A-300d/Herb (г), снятые при разных значениях температуры 79ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2017. № 4 Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 концентрации незамерзающей воды (Cuw) от температуры (рис. 2). Поскольку уменьше- ние температуры замерзания воды в адсорбционном слое связано с изменением свободной энергии Гиббса для льда (∆Gice) соотношением ∆Gice = −0,036 (273,15 −Т), а с радиусом кла- стеров адсорбированной воды — уравнением Гиббса—Томсона (ΔTm = (k/R)) [4—6], то по зависимостям Cuw(T) могут быть рассчитаны такие термодинамические характеристики слоев связанной воды, как концентрация сильно- и слабосвязанной воды (Cuw S и Cuw W со- ответственно), максимальное понижение свободной энергии в слое сильносвязанной воды (∆GS), величина ее межфазной энергии (γS), которая определят суммарное понижение сво- бодной энергии воды, обусловленное наличием границы раздела фаз с твердыми частицами и распределения по радиусам кластеров адсорбированной воды (таблица, рис. 2). При этом сильносвязанной водой (SBW) можно считать ту часть адсорбированной воды, которая за- мерзает при T < 265 K [4]. Остальная вода, регистрируемая в системе при T < 273 K, от- Рис. 2. Температурные зависимо- сти и распределения по радиусам кластеров адсорбированной воды для образцов нанокремнезема А-300d, растительной компонен- ты (Herb), композитных систем A-300in/Herb и A-300d/Herb, со- держащих 250 мг/г Н2О Характеристики слоев незамерзающей воды в исходных материалах и композитных системах, созданных на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 Образец Cuw S, мг/г Cuw W, мг/г ΔGS, кДж/моль γS, Дж/г А-300d 100 150 −3,8 8,9 Herb 113 137 −2,5 8,2 A-300d/Herb 127 123 −2,0 9,2 A-300in/Herb 125 125 −2,5 9,4 80 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr. 2017. № 4 В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель носится к слабосвязанной (WBW) или объемной. В изученных системах количество воды было выбрано одинаковым и равным 250 мг/г. Поскольку свободной водной фазы при этом не образуется, можно считать, что объемная вода отсутствует. В соответствии с данными таблицы количество сильносвязанной воды в частицах рас- тительного сырья несколько больше, чем для нанокремнезема А-300d, в то время как ве- личина ∆GS существенно выше для А-300d. В результате большие значения величины γS регистрируются для нанокремнезема. Указанные различия обусловлены разной структурой внутренних полостей, в которых сосредоточена связанная вода. Для кремнезема это межча- стичные зазоры, сформированные первичными частицами, радиус которых не превышает 20 нм [4], в то время как для растений это зазоры между целлюлозными фибриллами. Как видно из полученных распределений по радиусам кластеров адсорбированной воды (см. рис. 2), в кремнеземе присутствуют два максимума, отвечающие кластерам, — 2 и 10 нм, а для растительного компонента один максимум при R = 2,5 нм. Для композитных систем, содержащих минеральную и растительную компоненты, на- блюдается тенденция к росту суммарного связывания воды (см. таблицу), которая, возмож- но, обусловлена частичным разрушением агрегатов кремнезема и формированием прочных аддуктов растительной и минеральной компонент, а также влиянием частиц кремнезема на взаимодействие между целлюлозными фибриллами. Ранее подобный эффект наблюдался при изучении взаимодействия нанокремнезема с частицами микрокристаллической целлю- лозы [6]. Изменение размеров кластеров связанной воды для композитных систем может служить доказательством существенного влияния наночастиц кремнезема на связывание воды в диспергированной растительной компоненте. Как видно из распределений, приве- денных на рис. 2, в композитных системах существенно уменьшается количество кластеров воды с радиусом > 10 нм за счет роста максимума при R = 2 нм. Формы спектров для исходных и композитных систем (см. рис. 1) близки. Различие со- стоит в изменении формы линий ЯМР, что может быть обусловлено присутствием несколь- ких типов кластеров воды, химические сдвиги которых практически совпадают. Как было показано в работах [8, 9], для кластеризованной воды характерна пониженная и зависящая от строения кластеров растворимость в ней минеральных кислот, которые в объеме смеши- ваются с водой в любых пропорциях. Для экспериментов была выбрана хлоридная кислота HCl, присутствующая в желудочном соке, концентрацией 0,1 моль/г, играющая значитель- ную роль в процессе переваривания пищи. Снятые при разных значениях температуры 1Н ЯМР спектры воды, адсорбированной на образцах исходных материалов и их композитов с нанокремнеземом, содержащие добав- ку 10 % (мас.) (по отношению к твердой компоненте) концентрированной HCl, в среде сла- бополярного органического растворителя CDCl3, приведены на рис. 3. В присутствии кислоты вид спектров существенно усложняется. Для нанокремнезема в спектрах фиксируется сигнал, химический сдвиг которого увеличивается от 6 до 7,5 м.д. при уменьшении температуры от 285 до 208 К (см. рис. 3, а). Смещение сигнала в область слабых магнитных полей (больших значений химического сдвига) связано с быстрым про- тонным обменом между молекулами Н2О и HCl, для которой характерен химический сдвиг δН 9—10 м.д. при концентрации 36 % [8]. Появление тонкой структуры сигнала может быть связано с формированием на поверхности частиц кремнезема кластеров воды, по-разному 81ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2017. № 4 Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 растворяющих кислоту. Тогда сигналы с большим значением химического сдвига отвечают кластерам более концентрированного раствора вода—кислота [8]. Для порошка C. officinalis в спектрах наблюдается три сигнала, различающихся по ве- личине химического сдвига и интенсивности (сигналы 1—3, см. рис. 3, б). Основной сиг- нал для образца Herb в зависимости от температуры имеет химический сдвиг δН 5—6,5 м.д., что заметно меньше, чем для раствора кислоты, адсорбированной нанокремнеземом. Кроме него в спектрах фиксируются сигналы воды с частично разрушенной сеткой водородных связей с δН = 4 м.д. (сигнал 2) и сигнал слабоассоциированной воды (сигнал 3, δН = 1,5 м.д.). Относительно меньшие, чем для кремнезема, значения химического сдвига могут быть свя- заны с формированием в объеме частиц Herb солеобразных продуктов, которые относятся к твердой фазе и не участвуют в обменных процессах с адсорбированной водой. Для композитных систем в спектрах появляется сигнал 4 (см. рис. 3, в, г), интенсивность которого сильно возрастает при замене исходного кремнезема на гидроуплотненный. Его можно отнести на счет формирования аддуктов растительной и минеральной компоненты. Следовательно, образование композитной системы проявляется в формировании класте- Рис. 3. 1Н ЯМР спектры водных растворов HCl, адсорбированных образцами A-300d (а), Herb (б), A-300in/Herb (в) и A-300d/Herb (г) в среде CDCl3, снятые при разных температурах 82 ISSN 1025-6415. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr. 2017. № 4 В.В. Туров, Т.В. Крупская, А.П. Головань, Н.Т. Картель ров воды, слабо растворяющих кислоту, концентрация которых сильно зависит от способа приготовления композитного материала. При обеспечении оптимальных условий формиро- вания композита, которые реализуются с использованием гидроуплотненного кремнезема, свойства композитной системы значительно отличаются от свойств исходных компонентов. Для такого композита можно ожидать максимальное влияние минеральной составляющей на процессы десорбции активных веществ из частиц растительного сырья. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Державна Фармакопея України. Державне підприємство "Науково-експертний фармакопейний центр". Харків: РІРЕГ, 2001. 556 с. 2. Муравьева Д.А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия. Москва: Медицина, 2002. 652 с. 3. Орловская Т.В., Ушакова Л.С., Маринина Т.Ф. Изучение плодов календулы лекарственной с целью соз- дания лекарственных средств. Современ. проблемы науки и образования. 2013. № 4. С. 1—9. 4. Gun’ko V.M., Turov V.V., Bogatyrev V.M. et al. Unusual properties of water at hydrophilic/hydrophobic inter- faces. Adv. Colloid Interface Sci. 2005. 118. No 1—3. P. 125—172. 5. Гунько В.М., Туров В.В., Горбик П.П. Вода на межфазной границе. Киев: Наук. думка, 2009. 694 с. 6. Gun’ko V.M., Turov V.V. Nuclear Magnetic Resonance Studies of Interfacial Phenomena. New York: Taylor & Francis, 2013. 1076 p. 7. Спосіб ущільнення нанокремнезему: Пат. 105151 Україна, МПК B01J 2/10. Заявл. 04.08.2015. Опубл. 10.03.2016. 8. Turov V.V., Gun’ko V.M., Turova A.A. et al. Interfacial behavior of concentrated HCl solution and water clus- tered at a surface of nanosilica in weakly polar solvents media. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2011. 390, Iss. 1—3. P. 48—55. 9. Gun’ko V.M., Morozova L.P., Turova A.A. et al. Hydrated phosphorus oxyacids alone and adsorbed on nano- silica. J. Colloid Interface Sci. 2012. 368. P. 263—272. Поступило в редакцию 28.09.2016 REFERENCE 1. State Pharmacopoeia of Ukraine. State Enterprise "Scientific and Expert Centre pharmacopoeia" (2001). Kharkiv: RIREH (in Ukrainian). 2. Murav’eva, D.A., Samylina, I.A. & Yakovlev, G.P. (2002) Pharmacognosy. Moscow: Meditsina (in Russian). 3. Orlovskaya, T. V, Ushakova, L. S. & Marinina, T. F. (2013). Study сalendula officinalis fruits for creation of drugs, Sovremen. problem nauki i obrazovaniia, No. 4, pp. 1-9 (in Russian). 4. Gun’ko, V. M., Turov, V. V., Bogatyrev, V. M., Zarko, V. I., Lebodova, R., Goncharuk, E. V., Novza, A. A., Tu- rov, A. V. & Chuiko, A. A. (2005). Unusual properties of water at hydrophilic/hydrophobic interfaces. Adv. Colloid Interface Sci., 118, No 1-3, pp. 125-172. 5. Gun’ko, V.M., Turov, V.V., & Gorbyk, P.P. (2009). The water at the interface. Kyiv: Naukova Dumka (in Rus- sian). 6. Gun’ko, V.M., & Turov, V.V. (2013) Nuclear Magnetic Resonance Studies of Interfacial Phenomena. New York: Taylor & Francis. 7. Pat. 105151 UA, IPC B01J2/10, Method for compacting nanosilica, Krupska, T. V., Turov, V. V., Barvinchenko, V. M., Filatova, K. O., Suvorova, L. A., Kartel, M. T., Publ. 10.03.2016 (in Ukrainian). 8. Turov, V. V., Gun’ko, V. M., Turova, L. P., Morozova, E. F. & Voronin E. F. (2011). Interfacial behavior of concentrated HCl solution and water clustered at a surface of nanosilica in weakly polar solvents media. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 390, Iss. 1-3, pp. 48-55. 9. Gun’ko, V. M., Morozova, L. P., Turova, A. A., Turov, A. V., Gaishun, V. E., Bogatyrev, V. M. & Turov, V. V. (2012). Hydrated phosphorus oxyacids alone and adsorbed on nanosilica. J. Colloid Interface Sci., 368, pp. 263-272. Received 28.09.2016 83ISSN 1025-6415. Допов. Нац. акад. наук Укр. 2017. № 4 Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300 В.В. Туров, Т.В. Крупська, А.П. Головань, М.Т. Картель Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ E-mail: krupska@ukr.net КОМПОЗИТНІ СИСТЕМИ НА ОСНОВІ ПОДРІБНЕНИХ КВІТІВ CALENDULA OFFICINALIS ТА НАНОКРЕМНЕЗЕМУ А-300 Методом 1Н ЯМР спектроскопії досліджено формування композитних систем на основі нанокремнезему А-300 (вихідного та гідроущільненого) і подрібнених квіток Calendula officinalis. Для систем, що містять мінеральну і рослинну компоненти, виявлено тенденцію до підвищення сумарного зв’язування води, що свідчить про формування композитної системи. Встановлено, що наночастинки кремнезему впливають на зв’язування води в диспергованій рослинній компоненті і це спричиняє істотне зменшення кластерів води радіусом > 10 нм, за рахунок збільшення кількості кластерів радіусом 2 нм. Після додавання 10 % соляної кислоти утворення композитної системи виявляється у формуванні кластерів води, що слабо розчиняють кислоту, концентрація яких сильно залежить від способу приготування композитного матеріалу. Оптималь- ні умови формування композита реалізуються у разі використання гідроущільненого кремнезему. Ключові слова: нанокремнезем, порошок квіток Calendula officinalis. V.V. Turov, T.V. Krupska, A.P. Golovan, М.T. Cartel Chuiko Institute of Surface Chemistry of the NAS of Ukraine, Kiev Е-mail: krupska@ukr.net COMPOSITE SYSTEMS BASED ON CRUSHED CALENDULA OFFICINALIS FLOWERS AND NANOSILICA A-300 The formation of composite systems based on nanosilica A-300 (original and wetting-drying compaction nano- silica) and crushed Calendula officinalis flowers is investigated by 1H NMR spectroscopy. It is shown that there is a tendency to an increase in the total water binding, which indicates the formation of a composite system containing a mineral and plant components. It is revealed that the silica nanoparticles affect the binding of water in the dispersed plant component. This leads to a significant decrease of water clusters with a radius R > 10 nm, by increasing the number of clusters with R = 2 nm. The creation of the composite system, by adding 10 % hy- drochloric acid, is revealed in the formation of water clusters weakly dissolving the acid. The concentration of clusters is strongly dependent on the method of preparation of the composite material. Optimal conditions for the composite formation are implemented with the use of wetting-drying compaction nanosilica. Keywords: nanosilica, Calendula officinalis flowers powder.

Композитные системы на основе измельченных цветов Calendula officinalis и нанокремнезема А-300

Institution

Ähnliche Einträge