Получение и применение биологически доступных соединений железа, стабилизированных гуминовыми веществами (1105651), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Для определения железатиоционатным методом применяли NH4SCN (ч.д.а.) и KSCN (ч.д.а).Для приготовления стандартных образцов для построения калибровочныхграфиков использовали ГСО Fe(III) с содержанием железа 1 г/л и 10 г/л(Экоаналитика, Россия).Определение содержания железа проводили после разложения органическойчастиобразцов.Дляанализабольшинстваобъектовиспользовали50о-фенантролиновый метод [178], в основе которого лежит способность ионовжелеза (II) образовывать с о-фенантролиноном устойчивый красно-оранжевыйкомплекс, называемый ферроином.
Данный метод позволяет определять какотдельно содержание железа (II), так и суммарное содержание железа (II) и (III); вовтором случае необходимо применение восстановителя (как правило, этогидроксиламин или аскорбиновая кислота). В данной работе определяли тольковаловое содержание железа, поскольку после разложения органической частипробы содержат только железо (III), для анализа проб во всех случаях в качествевосстановителя использовали гидроксиламин. Этот метод является наиболеераспространенным и надежным способом определения содержания железа сиспользованием спектрофотометра. Ограничением для применения данного методаявляется требование, что значения pH анализируемых растворов должны быть вдиапазоне от 3 до 10 [178], что не позволяет применять данный способ для анализапроб непосредственно после кипячения в кислых средах.
Для анализа проб снизким значением pH использовали спектрофотометрическое детектированиежелеза в виде комплекса с тиоционат-ионом.Для определения железа серии стандартных растворов готовили изгосударственных стандартных образцов железа (III) (ГСО, Экоаналитика, Россия) сконцентрацией 1000 мг/л.При проведении определения содержания железа о-фенантролиновымметодом из раствора ГСО с содержанием железа 1 г/л готовили раствор ссодержанием железа 100 мг/л (срединное разбавление), который возможноиспользовать в течение месяца, так как в нем и после разбавления сохраняетсякислая среда (pH менее 1), что препятствует гидролизу ионов железа.
Рабочийраствор с содержанием 5 мг/л готовили непосредственно перед проведениеманализа разбавлением в 20 раз раствора 100 мг/л. Для построения градуировочногографика готовили серию из восьми стандартных образцов (0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5;3,0; 3,5 мг/л). В мерные колбы ёмкостью 10 мл вносили по 1 мл о-фенантролина,аликвоту рабочего раствора объёмом от 0 до 7 мл с шагом 1 мл и по 1 млгидроксиламинового буфера, после чего доводили до метки дистиллированнойводой.
Через пять минут с помощью спектрофотометра измеряли оптическуюплотность полученных растворов на длине волны 512 нм.512.2.1.9 Методика синтеза наночастиц фероксигита δ-FeOOHТаккакмоделирующегофероксигитиспользовалинаноразмерныевкачествегидратированныеобразцаоксидысравнения,железа(III),стабилизированные в органической матрице ГВ, необходимо было получить иохарактеризоватьсвойствананочастицфероксигита.Синтезсфероидныхнаночастиц фероксигита δ FeOOH проводили по модифицированной методике,описанной в работе [168].
Исходным реактивом для получения δ-FeOOH выступал0,09-0,1 М раствор FeCl2, приготовленный растворением карбонильного железа в4% соляной кислоте. Для предотвращения окисления Fe(II) максимальноограничивали контакт полученного раствора с кислородом воздуха Последобавления раствора аммиака взвесь имела зеленовато-белёсый цвет из-завысокого содержания Fe(OH)2. Добавление избытка пероксида водорода H2O2,используемого в качестве окислителя проводили при интенсивном перемешиванииреакционной смеси1.2.2.1.10 Методика синтеза органо-неорганических соединений фероксигита игуминовых кислот «in situ»Направленный синтез органо-неорганических соединений фероксигита с ГВ“in situ” состоит в получении магнитных наночастиц оксогидроксидов железа врастворах гуминовых веществ.
В качестве основы был взят синтез наночастицфероксигита δ-FeOOH методом осаждения гидроксидов. Синтез проводили врастворах гумата калия при концентрации ГВ 100 мг/л в трехгорлой колбе на 500мл в токе аргона под контролем pH. Для получения 3 г фероксигита былодегазировано 350 мл очищенной воды MQ и 150 мл 0,5 М NaOH, в воду MQвносили 6,965 г (0,035 моль) FeCl2*4H2O (о.с.ч.).
В 8-10 мл 0,5 М NaOH растворяли43,75 мг сахалинского гумата и вносили щелочной раствор гумата в реакционнуюсмесь. pH реакционной смеси доводили до значения 8,0 добавлением 0,5 M NaOH,объем пошедший на корректировку pH составил 110 мл. Добавили в реакционнуюсмесь 50 мл 37% H2O2. После прекращения активного выделения газа содержимое1Автор выражает благодарность сотруднице лаборатории неорганических материалов кафедрынеорганической химии химического факультета МГУ Гольд А.Е. и аспиранту ФНМ МГУ Полякову А.
запомошь в проведении синтезов, обработке и интерпретации результатов52колбы переносили в кристаллизатор и сушили продукт в вакуумном шкафу прикомнатной температуре в течение 2-3 дней до высыхания.2.2.1.11 Методика синтеза салицилата железа (III)Для синтеза салицилата железа использовали: твердый гидроксид натрия(х.ч.), салициловую кислоту (х.ч.); этиловый спирт; диэтиловый эфир, Р2О5 (ч.).Для синтеза салицилата железа (III) использовали сульфат железа (II) FeSO4∙7H2O(х.ч.), аскорбиновую кислоту C6H8O6(ч.д.а.), и оксид фосфора (V) Р2О5 (ч.).Для изучения строения соединений железа с ГВ синтезировали комплексFe(III) с салициловой кислотой, который использовали в качестве модельногосоединения ГВ.Первой стадией синтеза является получение салицилата натрия.
Далее привзаимодействии сульфата железа и салицилата натрия образуется салицилатдвухвалентного железа, из которого под действием кислорода воздуха в процессесинтеза получается салицилат трехвалентного железа. Проведение реакции черезпромежуточную стадию образования салицилата железа (II) и использованиесалицилата натрия вместо салициловой кислоты позволяет избежать образованиясмеси многочисленных комплексов железа (III) [179].NaOH+Sal-H → Sal-Na↓ + H2O(1)2NaSal + FeSO4 → FeSal2 + Na2SO4(2)4FeSal2 + 4NaSal + O2 + H2O → 4FeSal3 + 4NaOH(3)Sal – остаток салициловой (2-гидроксибензойной) кислоты, С6Н4(ОН)СООДля синтеза салицилата натрия готовили растворы 5,0 г гидроксида натрия в50 мл этилового спирта и 17,25 г салициловой кислоты в 150 мл этилового спирта.Указанные растворы смешивали в эквимолярном соотношении, перемешивали намагнитной мешалке в течении двух часов и помещали в холодильник на ночь.Затем раствор отфильтровывали на воронке Бюхнера, полученные кристаллысалицилата натрия промывали эфиром от остатков салициловой кислоты, а затемсушили в эксикаторе над P2O5.
Масса полученного салицилата составляла 2,62 г,выход - 13%.Для синтеза салицилата железа (III) готовили растворы исходных реагентовпутем растворения 2 г салицилата натрия в 25 мл дистиллированной воды и 1,73 гFеSO4∙7H2O в 25 мл дистиллированной воды. Реагенты брали в стехиометрическом53соотношении 2:1, что соответствует 0,125 моль салицилата натрия на 0,0625 мольFeSO4. Раствор сульфата железа содержал 0,39 г аскорбиновой кислоты длястабилизации двухвалентного железа в водном растворе. Растворы салицилатанатрия и сульфата железа (II) сливали, помещали на 50 минут в ультразвуковуюбаню при температуре 70°С, после чего стакан с раствором помещали в эксикатор,где в течение 8 дней над Р2О5 происходил рост кристаллов салицилата железа.Затем кристаллы отделяли от маточного раствора путем декантации и досушивалив эксикаторе над Р2О5 еще 10 дней.2.2.1.12 МетодикасинтезасмешанныхслоистыхсульфогидроксидовFe (II)/Fe (III) - зеленых ржавчинЗелеными ржавчинами называют слоистые смешанные гидроксиды железа(II)/(III), содержащие хлориды, карбонаты или сульфаты.
Образец сульфатнойзелёной ржавчины был получен в соответствии с методикой, приведенной в работе[180], в качестве модельного соединения для описания химического окружения всоставе гуматов железа.Синтез проводили в трехгорлой колбе емкостью 250 мл, в одно горлокоторой был вставлен pH-электрод, в другое – аргоновый кран, центральное горлозакрывали герметичной резиновой пробкой (септой), через которую шприцомвводили раствор NaOH.Навески 7,025 г Fe2(SO4)3∙9H2O и 20,85 г FeSO4∙7H2O смешали в колбе, послечего туда добавили 80 мл дистиллированной воды MQ, и при перемешивании намагнитной мешалке через раствор пропускали аргон.
Для облегчения растворениясульфата железа (II) добавили 1 каплю концентрированной серной кислоты и колбуна 5 минут помещали в ультразвуковую баню. Процесс растворения солей занималоколо 3-х часов, далее при интенсивном перемешивании добавляли щёлочь (0,5 МNaOH) до значений pH, равных 6,2-6,3. Всего внесили около 120 мл щёлочи. Врезультате была получена болотно-зелёная взвесь, состоящая из мелких частиц,которые не притягивались магнитом. Далее из колбы извлекли электрод иаргоновый кран, отверстия закрывали септами, раствор оставляли для старения насутки в боксе, наполненном аргоном при комнатной температуре.542.2.2 Исследование биологической активности соединений Fe-ГВ2.2.2.1 Методика исследования цитотоксичностиИсследование цитотоксичности проводили с культурой фибробластов линииNCTC clon L-929. Клетки культивировали в среде ДМЕМ/F12 (ПанЭко) (1:1) сдобавлением 5% эмбриональной телячьей сыворотки (FBS) (Hy Clone) и 100 Ед/млпенициллин/стрептомицинавжизнеспособностиметодомклетокатмосфере5%оптическойСO2.Дляопределениямикроскопиипроводилиокрашивание 0,1% раствором трипанового синего (Sigma).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
