Функциональные металлсодержащие нанокомпозиты на основе сополимеров 1-винил-1,2,4-триазола с N-винилпирролидоном

Разработаны методы синтеза новых функциональных нанокомпозитов с наночастицами различных металлов (Ag, Au и Fe) на основе гидрофильных сополимеров 1-винил-1,2,4-триазола с N-винилпирролидоном различного состава и исследованы основные физико-химические свойства. Установлена высокая стабилизирующая способность сополимеров 1-винил-1,2,4-триазола с N-винилпирролидоном при формировании функциональных металлсодержащих нанокомпозитов. Синтезированные нанокомпозиты характеризуются равномерным распределением наночастиц металла в объеме полимерной матрицы преимущественно сферической формы. Показано, что природа и содержание металла, а также функциональный состав стабилизирующего полимера оказывают влияние на размеры формирующихся наночастиц и свойства нанокомпозитов. По данным просвечивающей электронной микроскопии размеры наночастиц составляют: Ag 1–15 нм, Au 1–20 нм и Fe 1–14 нм. Повышение содержания металла по отношению к сополимеру приводит к формированию наночастиц большего размера. Увеличение содержания 1,2,4-триазольных звеньев в составе стабилизирующего полимера способствует формированию наночастиц с меньшими размерами и более узкой полидисперсностью. По данным РФА в полученных серебро- и золотосодержащих нанокомпозитах наночастицы находятся в кристаллическом состоянии. Методом ЭПР спектроскопии установлено, что наночастицы железа сформированы по типу «ядро–оболочка» и представляют собой нуль-валентное железо, покрытое оксидной оболочкой. Полученные нанокомпозиты обладают водорастворимостью и высокой термической стабильностью. Исследована стабильность полимерных нанокомпозитов с наночастицами серебра и золота в водных растворах. Установлено, что полимерная матрица обеспечивает высокую агрегативную устойчивость наноразмерных частиц в течение 6 месяцев. Изучена острая токсичность синтезированных соединений на беспородных белых мышах и определена полулетальная доза (LD50). Установлено, что сополимер и серебросодержащий нанокомпозит при однократном внутрижелудочном введении являются нетоксичными (LD50>5000 мг/кг), что позволяет их отнести к малоопасным (4 класс опасности). При однократном подкожном введении значение LD50 для сополимера и нанокомпозитов с наночастицами Ag и Au составляет более 1000 мг/кг. Установлено, что серебросодержащий нанокомпозит обладает высокой антимикробной активностью в отношении патогенных штаммов грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов: бактериостатическая концентрация варьируется в интервале от 0.5 до 8 мкг/мл, бактерицидная концентрация – от 0.5 до 16 мкг/мл.