Polymer Science, Series CPolymer Science, Series CВысокомолекулярные соединения. Серия С2308-11472412-9860The Russian Academy of Sciences69912910.7868/S2412986025010113ArticlesСтатьиResearch ArticleNOVYE SELENSODERZhAShchIE SUPRAMOLEKULYaRNYE NANOSISTEMY: SINTEZ, STRUKTURA I MORFOLOGIYaНОВЫЕ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИЕ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ НАНОСИСТЕМЫ: СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И МОРФОЛОГИЯValuevaS. VВалуеваС. Вsvalu67@mail.ruBorovikovaL. NБоровиковаЛ. НVylegzhaninaM. EВылегжанинаМ. ЭKrasnopeevaE. LКраснопееваЕ. ЛMelenevskayaE. YuМеленевскаяЕ. ЮVolkovA. YaВолковА. ЯLavrent'evV. KЛаврентьевВ. КIvanovI. VИвановИ. ВKashinaA. VКашинаА. ВYakimanskiyA. VЯкиманскийА. ВФилиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт” – Институт высокомолекулярных соединений15122025671VOL 67, NO1 (2025)ТОМ 67, №1 (2025)12113023122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://jdigitaldiagnostics.com/2308-1147/article/view/699129

Проведен синтез новых селенсодержащих наносистем на основе полимерных стабилизаторов различной структуры и топологии – амфифильных блок-привитых молекулярных щеток – диблок-сополимеров с полиимидной основной цепью и боковыми цепями полиметакриловой кислоты, триблок-сополимера с полиимидной основной цепью, боковыми цепями полиметакриловой кислоты и периферийными цепями полиметилметакрилата и звездообразного полимера с ядром диоксида титана и лучами поли(N,N-диметиламино-2-этилметакрилата). Установлено влияние строения и топологии полимерных стабилизаторов на структурные и морфологические характеристики селенсодержащих супрамолекулярных наносистем. Методом рентгеноструктурного анализа выполнено сравнительное исследование полимерных стабилизаторов и выявлено влияние структурных и топологических особенностей полимерных стабилизаторов на их кристаллическую структуру. Показано, что синтезированные полимерные стабилизаторы эффективно препятствуют ассоциации наночастиц селена в растворе, образуя стабильные во времени дисперсии. Методом атомно-силовой микроскопии обнаружено, что при использовании указанных выше полимерных стабилизаторов формируются преимущественно дискретные сферические наноструктуры нанометровых размеров. Показано, что селенсодержащие наноструктуры, полученные на диблок-сополимере с полиимидной основной цепью со степенью полимеризации боковых цепей полиметакриловой кислоты m = 180, имеют минимальные размеры. На основании данных УФ- и видимой спектроскопии для селенсодержащих супрамолекулярных наносистем рассчитаны значения энергии запрещенной зоны и диаметра наночастиц селена.

Проведен синтез новых селенсодержащих наносистем на основе полимерных стабилизаторов различной структуры и топологии – амфифильных блок-привитых молекулярных щеток – диблок-сополимеров с полиимидной основной цепью и боковыми цепями полиметакриловой кислоты, триблок-сополимера с полиимидной основной цепью, боковыми цепями полиметакриловой кислоты и периферийными цепями полиметилметакрилата и звездообразного полимера с ядром диоксида титана и лучами поли(N,N-диметиламино-2-этилметакрилата). Установлено влияние строения и топологии полимерных стабилизаторов на структурные и морфологические характеристики селенсодержащих супрамолекулярных наносистем. Методом рентгеноструктурного анализа выполнено сравнительное исследование полимерных стабилизаторов и выявлено влияние структурных и топологических особенностей полимерных стабилизаторов на их кристаллическую структуру. Показано, что синтезированные полимерные стабилизаторы эффективно препятствуют ассоциации наночастиц селена в растворе, образуя стабильные во времени дисперсии. Методом атомно-силовой микроскопии обнаружено, что при использовании указанных выше полимерных стабилизаторов формируются преимущественно дискретные сферические наноструктуры нанометровых размеров. Показано, что селенсодержащие наноструктуры, полученные на диблок-сополимере с полиимидной основной цепью со степенью полимеризации боковых цепей полиметакриловой кислоты m = 180, имеют минимальные размеры. На основании данных УФ- и видимой спектроскопии для селенсодержащих супрамолекулярных наносистем рассчитаны значения энергии запрещенной зоны и диаметра наночастиц селена.

Работа выполнена в рамках Государственного задания (тема № 2, № 1023031700043-2-1.4.4, “Методы синтеза и структура полимеров сложного строения и архитектуры для оптоэлектроники и здоровье сбережения”).Blonder R. // J. Chem. Education. 2011. V. 88. № 1. P. 49.Liu H., Xu J., Li Y., Li Yu. // Acc. Chem. Res. 2010. V. 43. № 12. P. 1496.Zhao X., Zhang S. // Chem. Soc. Rec. 2006. V. 35. P. 1105.Li S., Meng L.M., Toprak M.S., Kim D.K., Muhammed M. // Nano. Rev. 2010. V. 1. P. 5214.Niknezhad S., Isayev A.I. // J. Appl. Polym. Sci. 2013. V. 129. P. 263.Hsu C.W., Ma C.C., Tan C.S., Li H.T., Chen W.B., Huang S.C. // Polym. Int. 2015. V. 64. P. 1268.Hosoya T., Sakamoto W., Yogo T. // Mater. Lett. 2014. V. 137. P. 491.Shen J., Guercio D., Heckler I.L., Jiang T., Laughlin S.T. // ACS Appl. Bio. Mater. V. 5. P. 3870.Третьяк Л.Н. // Вестн. Оренбургского гос. ун-та. 2007. Т. 12. С. 136.Голубкина Н.А., Скальный А.В., Соколов Я.А. Селен в экологии и медицине. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006.Шурыгина И.А., Шурыгин М.Г. // Журн. новых медицинских технологий. 2020. Т. 27. № 1. С. 81.Скоринова К.Д., Кузьменко В.В., Василенко И.А. // Исследования и разработка новых лекарственных средств. 2020. Т. 9. № 2. С. 33.Khurana A., Tekula S., Saifi M.A., Venkatesh P., Godugu C. // Biomed. Pharmacother. 2019. V. 111. P. 802.Шурыгина И.А., Дремина Н.Н., Трухан И.С., Шурыгин М.Г. // Байкальский мед. журн. 2022. Т. 1. № 1. С. 24.Nayak V., Singh K., Singh A., Singh R. // New J. Chem. 2021. V. 45. P. 2849.Zhang J., Taylor E.W., Bennett K., Saad R., Rayman M.P. // Am. J. Clin. Nutr. 2020. V. 111. № 6. P. 1297.Xu L., Liang H.W., Yang Y., Yu S.H. // Chem. Rev. 2018. V. 118. P. 3250.Ortiz J.A., Matsuhiro B., Zapata P.A. // Carbohydr. Polym. 2018. V. 182. № 11. P. 81.Махаева Е.Е., Барсук Д.В. // Высокомолек. соед. А. 2020. Т. 62. № 1. С. 18.Валуева С.В., Вылегжанина М.Э., Безрукова М.А., Митусова К.А., Боровикова Л.Н., Кутин А.А., Гаврилова И.И., Золотова Ю.И., Назарова О.В., Панарин Е.Ф. // Журн. Физ. химии. 2023. Т. 97. № 6. С. 871.Krasnopeeva E.L., Melenevskaya E.Yu., Shilova O.A., Nikolaev A.M., Yakimansky A.V. // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2021. V. 12. № 3. P. 336.Qi L., Guo B., Lu Q., Gong H.H., Wang M., He J.L., Jia B., Ren J., Zheng S.C., Lu Y.F. // Front. Mater. 2022. V. 9. № 1. P. 18.Chen R., Han Z., Huang Z., Karki J., Wang C., Zhu B., Zhang X. // Dent Mater J. 2017. V. 36. P. 693.Qin Y., Guo Y., Liang Z., Xue Y., Zhang X., Yang L., Tian J. // Chinese Chem. Lett. 2021. V. 32. P. 1523.Krasnopeeva E.L., Panova G.G., Laishevkina S.G., Melenevskaya E.Yu., Zakharova N.V., Vlasova E.N., Yakimansky A.V // Polymer Science B. 2023. V. 65. № 6. P. 974.Sheiko S.S., Sumerlin B.S., Matyjaszewski K. // Prog. Polym. Sci. 2008. V. 33. P. 759.Okamoto K., Luscombe C.K. // Polym. Chem. 2011. V. 2. P. 2424.Wurm F., Frey H. // Prog. Polym. Sci. 2011. V. 36. P. 1.Zhang J., Chen X.-F., Wei H.-B., Wan X.-H. // Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. P. 9127.Guo X., Choi B., Feng A., Thang S.H. // Macromol. Rapid Commun. 2018. V. 39. 1800479.Zhang M., Drechsler M., Muller A.H.E. // Chem. Mater. 2004. V. 16. P. 537.Lu X., Tran T.-H., Jia F., Tan X., Davis S., Krishnan S., Amiji M.M., Zhang K. // J. Am. Chem. Soc. 2015. V. 137. P. 12466.Meleshko T.K., Ivanov I.V., Kashina A.V., Bogorad N.N., Simonova M.A., Zakharova N.V., Filippov A.P., Yakimansky A.V. // Polymer Science B. 2018. V. 60. № 1. P. 35.Yakimansky A.V., Meleshko T.K., Ilgach D.M., Bauman M.A., Anan'eva T.D., Klapshina L.G., Lermontova S.A., Balalaeva I.V., Douglas W.E. // J. Polym. Sci. A. 2013. V. 51. P. 4267.Meleshko T.K., Ivanova A.S., Kashina A.V., Ivanov I.V., Nekrasova T.N., Zakharova N.V., Filippov A.P., Yakimansky A.V. // Polymer Science B. 2017. V. 59. № 6. P. 674.Ivanov I.V., Kashina A.V., Kukarkina N.V., Yakimansky A.V. // Polymer Science C. 2022. V. 64. № 2. P. 219.ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Термины и определения. (СТ СЭВ 1156-78). Дата введения: 01.01.1983.Бусев А.И. Колориметрические (фотометрические) методы определения неметаллов. М.: Изд-во иностр. лит., 1963.Валуева С.В., Иванов И.В., Волков А.Я., Вылегжанина М.Э., Боровикова Л.Н., Кутин А.А., Якиманский А.В. // Журн. физ. химии. 2024. Т. 98. № 2. С. 144.Su B., Liu X., Peng X., Xiao T., Su Zh. // Mater. Sci. Eng. A. 2003. V. 349. № 1–2. P. 59.Fu Y.J., Wang R.S., Xie D.M. // Acta Polym. Sin. 1993. V. 1. P. 19.Lesnichaya M.V., Shendrik R., Sukhov B.G. // J. Luminescence. 2019. V. 211. P. 305.Bordas J., West J. // Phil. Mag. 1976. V. 34. № 4. P. 501.Brus L. // J. Phys. Chem. 1986. V. 90. № 12. P. 2555.