РАДИОХИМИЯ, 2023, том 65, № 3, с. 293-300
УДК 54.052+54.057+54.058+544.582.3:546.11.027*3
КОВАЛЕНТНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ С НАНОАЛМАЗАМИ
МЕЧЕННЫХ ТРИТИЕМ ПРОИЗВОДНЫХ 18-КРАУН-6
© 2023 г. А. Г. Казакова, *, Т. Ю. Екатоваа, Ю. С. Бабеняа, Г. А. Бадунб
а Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН,
119991, Москва, ул. Косыгина, д. 19
б Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова,
119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 3
*e-mail: adeptak92@mail.ru
Поступила в редакцию 06.03.2023, после доработки 31.03.2023, принята к публикации 03.04.2023
Получены меченные тритием аминосодержащие производные краун-эфира (КЭ) 18-краун-6, которые
были использованы для определения возможности ковалентной модификации поверхности наноалмазов
(НА). Меченные тритием КЭ закреплялись на поверхности НА путем создания амидной связи между
аминогруппами эфиров и карбоксильными группами поверхности. Определены степень модификации
поверхности НА и изменение физико-химических параметров: удельной площади поверхности,
размеров агрегатов и ζ-потенциала в воде, рН суспензий.
Ключевые слова: наноалмазы, краун-эфиры, производные 18-краун-6, тритий, хроматография.
DOI: 10.31857/S0033831123030115, EDN: EOPSKK
ВВЕДЕНИЕ
сители короткоживущих изотопов для диагностики
и терапии в ядерной медицине [9-14]. Так, нами
На сегодняшний день в качестве сорбентов для
изучалась сорбция медицинских изотопов иттрия
разделения и/или концентрирования различных
[9-11], радия [9], висмута [9], галлия [12], актиния
веществ исследуются углеродные наноматериалы,
[13] и технеция [14] коммерческими и модифици-
среди которых одним из наиболее перспективных
рованными НА, при этом установлено, что НА ко-
является наноалмаз (НА). На его поверхности при-
личественно сорбируют катионные формы трех- и
сутствует большое количество функциональных
четырехвалентных элементов, образуя устойчивые
групп, таких как -OH, -CH3, -COOR, -C=O, -COOH,
в модельных биологических средах конъюгаты.
-C-O-C и др., что обусловливает не только его со-
В то же время для решения ряда задач радиохи-
рбционные свойства, но и возможности направлен-
мии актуальна разработка сорбента, селективно свя-
ного изменения химического состава поверхности
зывающего такие радионуклиды, как 223Ra, 226Ra,
(модификации) с целью их изменения [1]. Потенци-
90Sr, 137Cs и др. Для этих целей перспективной явля-
альные области применения наноалмазов зависят
ется модификация поверхности НА краун-эфирами
от размера наночастиц и их агрегатов в водных рас-
(КЭ) - макроциклическими эфирами, известными
творах и устойчивости образуемых ими суспензий,
своими свойствами прочно связывать щелочные
а возможность варьировать эти свойства путем мо-
и щелочноземельные металлы [15]. В частности,
дификации поверхности позволяет рассматривать
производные 18-краун-6 (1,4,7,10,13,16-гексаокса-
наноалмазы для применения в самых различных за-
циклооктадекана, далее 18К6) используются для
дачах. Так, НА рассматриваются для применения в
удаления 90Sr и 137Cs из сточных вод, причем для
качестве сорбентов для очистки воды, загрязненной
этих целей применяются твердофазные сорбенты
тяжелыми металлами [2-5], для очистки воздуха от
с нанесенными КЭ вместо жидкость-жидкостной
углекислого газа [6]. Благодаря способности сорби-
экстракции в органическом разбавителе [16-21].
ровать как органические вещества, так и катионы
Сорбенты, содержащие 18К6 их его производные,
металлов, низкой токсичности и высокой биосовме-
рассматриваются также для сорбции радия [22, 23],
стимости НА активно исследуются как носители
что может найти применение для извлечения 226Ra
лекарственных веществ для их адресной доставки
из отработавших источников [24] для повторного
в нужную область организма [7, 8], а также как но-
использования. Также такой сорбент может быть
293
294
КАЗАКОВ и др.
O
O
O
C2H3N
NO2
NH2
1) CH3OH; N2H4; 35 °C
O
O
O
O
O
O
50 % HNO3
Ni-Re
70 °C
O
O
O
O
2) Cɚɤɬ.
O
O
O
O
O
ȺȻ18Ʉ6
O
O
O
O
NH2
O
O
1) NaN3; ɉɎɄ; 100 °C
2) NH4 OH
O
O
O
O
O
O
3) ɗɤɫɬɪɚɤɰɢɹ CH2 Cl2
ȺȾȻ18Ʉ6
O
O
O
O2N
O2N
O
O
O
O
NO2
O
O
1) Ɏɢɥɶɬɪɨɜɚɧɢɟ ɨɫɚɞɤɚ
1) CHCl3; CH3COOHɥɟɞɹɧɚɹ
+
2) HNO3ɤɨɧɰ + CH3 COOH
Ɉɬɫɬɚɢɜɚɧɢɟ ɮɢɥɶɬɪɚɬɚ
O
O
O
O
O
O
3) ɤɢɩ. 4 ɱ
NO2
ɜ ɬɟɱɟɧɢɟ 5 ɫɭɬ
O
O
O
O
1) C4 H10 O; N2 H4
O
O2N
NO2
H2N
O
O
O
O
NH2
2) 70 °C; Ni-Re
O
O
3) ɤɢɩ. 6 ɱ
O
O
O
O
ȾȺȾȻ18Ʉ6
Рис. 1. Схемы синтеза и структуры использованных краун-эфиров.
носителем 223Ra для ядерной медицины, где он ис-
чистотой не менее 97%. В работе нами синтези-
пользуется только в виде хлорида ввиду отсутствия
рованы и изучены следующие аминосодержащие
связывания с хелаторами.
производные 18К6: 4'-аминобензо-18К6, 4'-амино-
На сегодняшний день в литературе представлена
дибензо-18К6 и 4',4''-диаминодибензо-18К6 (далее
только одна работа, где описан способ связывания
АБ18К6, АДБ18К6 и ДАДБ18К6 соответственно),
КЭ с НА, которое проводили, нагревая вещества в
структуры и схемы синтеза которых представлены
вакуумированной ампуле в течение нескольких ча-
на рис. 1. АБ18К6, представлявший собой масло
сов [25]. Способ обеспечивает связывание, однако
темно-коричневого цвета, синтезировали из бен-
неудобен для масштабирования получения модифи-
зо-18К6 в две стадии путем нитрования последнего
цированных НА, поэтому разработка простого спо-
и дальнейшего восстановления полученного про-
соба является актуальной задачей. Таким образом,
дукта. АДБ18К6 - бледно-розовый порошок с Tпл =
целью нашей работы являлась разработка эффек-
158-163°С - получали в одну стадию аминирова-
тивного способа ковалентного закрепления КЭ на
нием дибензо-18К6 с использованием азида натрия.
поверхности НА с использованием меченных три-
ДАДБ18К6 (или цис-диаминодибензо-18К6) синте-
тием КЭ для их количественного определения.
зировали из дибензо-18К6 в две стадии по аналогии
с получением АБ18К6. При этом при нитровании
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
получали смесь цис- и транс-изомеров, и менее
растворимый транс-изомер отделяли фильтровани-
Изученные краун-эфиры и их получение
ем. После длительного стояния маточного раствора
из него выпал цис-изомер, который затем восстано-
Исходные КЭ - бензо-18К6 и дибензо-18К6
вили до ДАДБ18К6, получив порошок песочного
– были получены от Acros Organics (Бельгия) с цвета с Тпл = 178-180°С.
РАДИОХИМИЯ том 65 № 3 2023
КОВАЛЕНТНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ С НАНОАЛМАЗАМИ
295
Для характеризации полученных веществ на ка-
сидом алюминия. Элюирование проводили этано-
ждой стадии их синтеза использовали измерение
лом (все КЭ, кроме ДАДБ18К6) или хлороформом
температуры плавления (Boetius РНМК 05, ГДР),
(ДАДБ18К6) с приложением внешнего давления,
ЯМР-спектроскопию (Bruker СХР-200, Bruker,
собирая фракции элюата по 100 мкл.
Россия, относительно тетраметилсилана), эле-
ментный анализ на С,Н,N-анализаторе (Carlo Erba
Изученные НА и их модификация
Strumentazione, Италия) и атомно-эмиссионном
спектрометре с индуктивно-связанной плазмой
В работе использовали коммерчески доступные
IRIS Advantage (Thermo Jarrell Ash, США). Спектры
наноалмазы детонационного синтеза марки DND-
ЯМР, температуры плавления и отношения C : H : N
STP (далее STP, производства СКТБ "Технолог",
во всех полученных соединениях совпадали с лите-
Россия). Также проводили их модификацию обра-
ратурными данными [26, 27], а чистота составляла
боткой смесью кислот, а затем ковалентным связы-
не менее 95%.
ванием КЭ с поверхностью наночастиц.
Обработку смесью кислот проводили по следу-
Получение меченных тритием КЭ
ющей методике. В круглодонную колбу помещали
1 г STP и 100 мл смеси концентрированных HNO3
Для определения КЭ использовали меченные
и H2SO4 в соотношении 1 : 3 по объему, после чего
тритием соединения, которые получали с помо-
реакционную смесь перемешивали в течение 24 ч
щью метода термической активации [28, 29]. Вве-
при 120°С. После окончания реакции STP с моди-
дение трития в АДБ18К6 детально описано в рабо-
фицированной поверхностью (далее «окисленные
те [24], в то время как получение меченых АБ18К6
STP», ок-STP) отделяли от раствора центрифуги-
и ДАДБ18К6 проводили впервые. Для введения
трития в эти соединения использовали навески КЭ
рованием в течение 15 мин при 6000 об/мин (цен-
массой 0.6 мг. 1 мл раствора вещества в этаноле
трифуга ЦЛн-16, НВ-Лаб, Россия), затем добавляли
(АБ18К6) или хлороформе (ДАДБ18К6) равномер-
25 мл бидистилированной воды, суспендировали
но распределяли по стенкам реакционного сосуда и
ок-STP в ультразвуковой ванне и снова центрифу-
удаляли растворитель испарением. Сосуд вакууми-
гировали. Процедуру отмывки повторяли 5 раз до
ровали, охлаждали стенки жидким азотом, заполня-
достижения pH надосадочной жидкости, близкого к
ли сосуд газообразным тритием до давления 0.5 Па
нейтральному. Полученные по данной методике НА
и проводили активацию реакции нагреванием воль-
(ок-STP) высушивали при 100°С в течение 12 ч. Как
фрамовой проволоки до 1900 К в течение 10 с. За-
показано нами ранее, окисление в смеси кислот ве-
тем вещество смывали этанолом или хлороформом
дет к увеличению количества карбоксильных групп
и многократно отгоняли растворитель для удаления
на поверхности STP примерно в три раза [9].
лабильной метки.
Для ковалентного связывания КЭ с поверхно-
Содержание трития в образцах определяли с по-
стью НА использовали один из известных спосо-
мощью жидкостной сцинтилляционной (ЖС) спек-
бов создания амидной связи - с использованием
трометрии (на ЖС-спектрометрах GreenStar, Рос-
дициклогексилкарбодиимида (ДЦГК) в качестве
сия и RackBeta 1215, LKB Instruments, Финляндия)
катализатора, схема синтеза представлена на рис. 2.
с использованием ЖС-коктейля UltimaGold (Perkin
В круглодонной колбе, снабженной обратным хо-
Elmer, США).
лодильником, суспендировали навеску 100 мг ок-
Для определения чистоты меченных тритием
STP, 5-10 мг КЭ, предварительно перемешанного
КЭ (МКЭ) использовали тонкослойную хрома-
с соответствующим МКЭ, 15 мг ДЦГК и 5-10 мл
тографию на пластинках с Al2O3 60 F254 (Merck,
хлороформа. Реакционную смесь перемешивали в
Германия). Элюенты для хроматографии предва-
течение 24 ч, затем фильтровали осадок на стеклян-
рительно подбирали с использованием немеченых
ном пористом фильтре с диаметром пор 16 мкм (для
КЭ, определяя Rf в иодной камере. Дальнейшую
АДБ18К6 и ДАДБ18К6) или 40 мкм (для АБ18К6)
очистку МКЭ от радиоактивных примесей, образо-
с использованием вакуумного насоса, промывая по-
ванных при взаимодействии атомного трития с ос-
следовательно 5 мл кипящего CHCl3, 10 мл нагрето-
новным соединением, или от возможных примесей,
го до 100°С диметилформамида и снова 5 мл кипя-
оставшихся в продукте после синтеза, проводили
щего CHCl3. Полученный на фильтре осадок выдер-
методом колоночной хроматографии на колонках
живали в сушильном шкафу при 100°С в течение
высотой 4 и диаметром 0.4 см, заполненных ок-
24 ч до достижения постоянной массы. Для харак-
РАДИОХИМИЯ том 65 № 3 2023
296
КАЗАКОВ и др.
HOOC
HOOC
COOH
COOH
O
ȺȻ18Ʉ6; CHCl3
H
O
O
HOOC
HOOC
N
COOH
C13H22 N2
ɋ
O
O
O
HOOC
HOOC
O
COOH
COOH
Рис. 2. Схема реакции ковалентного связывания ок-STP с КЭ на примере АБ18К6.
теризации отдельно готовили модифицированные
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
тем же методом НА, но без добавления МКЭ.
Очистка МКЭ от радиоактивных примесей,
Характеризация коммерческих
образующихся в процессе мечения, и удельная
и модифицированных наноалмазов
активность очищенных продуктов
При подборе условий ТСХ изучаемых КЭ уста-
В работе определяли следующие физико-хими-
новлено, что оптимальным элюентом для АБ18К6
ческие свойства коммерческих и модифицирован-
являлся 95%-ный этанол, что, как показано нами
ных STP: размеры агрегатов в водных растворах,
ранее, характерно и для АДБ18К6 [27], в то время
ζ-потенциал их поверхности, рН суспензий в воде
как для ТСХ ДАДБ18К6 более подходящим элюен-
и количество КЭ, ковалентно-связанных с поверх-
том был CHCl3 вследствие крайне низкой раство-
ностью НА.
римости данного КЭ в большинстве органических
Размеры агрегатов наночастиц в водных рас-
растворителей. В данных условиях Rf всех КЭ со-
творах и значение ζ-потенциала их поверхности
ставлял от 0.8 до 0.85.
определяли на приборе Zetasizer Nano ZS Zen3600
С помощью ТСХ было установлено, что при по-
(Malvern Instruments, Великобритания).
лучении меченных тритием КЭ помимо меченого
материнского соединения образуются радиоактив-
Величину удельной поверхности НА определя-
ные примеси, которые остаются на старте. Доля
ли методом тепловой десорбции азота на автома-
радиоактивности примесей составила
14% для
тическом сорбтометре ASAP 2000 (Micromeritics,
АБ18К6 и 40% для ДАДБ18К6, что подтверждает
США). Расчет удельной поверхности проводили по
высокую эффективность метода термической акти-
методу БЭТ с помощью пакета программ фирмы
вации для введения трития в КЭ. С помощью ко-
Micromeritics, входящего в комплектацию прибора.
лоночной хроматографии удалось эффективно очи-
Измерение рН проводили с использованием
стить меченые препараты от радиоактивных приме-
рН-метра Эксперт-рН (ООО «Эконикс-Эксперт»,
сей. Меченные КЭ элюируются в объеме 0.5-1.5 мл
Россия).
(рис. 3).
Ранее получение меченных тритием цикли-
Для определения количества КЭ, ковалент-
ческих полиэфиров описано только в работах
но-связанных с поверхностью ок-STP, навеску мо-
1984 г. [28] и в нашей недавней работе [24]. В пер-
дифицированных НА, полученных по описанной
вом случае авторы использовали метод мечения,
выше методике, диспергировали в воде с исполь-
для которого характерен высокий расход трития,
зованием ультразвукового диспергатора МЭФ93.Т
поэтому целесообразно сравнить полученные зна-
(ООО «Мэлфиз-ультразвук», Россия), получая су-
чения удельных активностей настоящей работы с
спензии с содержанием частиц 0.25 г/л, регистрируя
данными второй публикации.
затем радиоактивность ее аликвоты методом ЖСС.
Удельная активность меченных тритием АБ18К6
Для учета гашения НА предварительно определяли
и ДАДБ18К6 составила 42 и 65 ТБк/моль соответ-
счетный коэффициент по скорости счета аликвот
ственно, а значение удельной активности АДБ18К6,
суспензии STP, к которым добавляли меченный
определенное нами ранее, - 108 ТБк/моль. Для
тритием 18К6 с известной активностью.
оценки влияния строения производных 18К6 на
РАДИОХИМИЯ том 65 № 3 2023
КОВАЛЕНТНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ С НАНОАЛМАЗАМИ
297
300000
ȾȺȾȻ Ʉ
ȺȻ Ʉ
300000
200000
200000
100000
100000
0
0
Ʉɨɥɨɧɨɱɧɵɟ ɨɛɴɟɦɵ
Ʉɨɥɨɧɨɱɧɵɟ ɨɛɴɟɦɵ
Рис. 3. Профили элюирования АБ18К6 и ДАДБ18К6 на колонках с Al2O3 (40 × 4 мм).
полноту мечения полученные нами в настоящей ра-
ствующего МКЭ. Так, удельная активность АБ18К6
боте и ранее значения удельной активности пред-
на 13 ТБк/моль меньше, чем бензо-18К6, а удельная
ставлены в табл. 1. Ранее нами установлено, что
активность ДАДБ18К6 на 43 ТБк/моль меньше, чем
введение в структуру молекулы бензольного кольца
АДБ18К6.
снижало удельную активность, что видно из дан-
Показано, что доля образующихся примесей для
ных таблицы на примере 18К6 и бензо-18К6 (89
различных МКЭ может существенно отличаться,
и 55 ТБк/моль соответственно). Однако, в настоя-
например, для АДБ18К6 она составила 12%, а для
щей работе показано, что такая закономерность от-
ДАДБ18К6 возросла до 40%. Такое различие может
сутствовала для аминосодержащих производных:
быть связано как с различием в структуре МКЭ, так
удельная активность АДБ18К6 и ДАДБ18К6 (108 и
и с количеством примесей в исходном препарате.
65 ТБк/моль), имеющих в структуре по два бензоль-
Тем не менее, результаты работы показывают, что
ных кольца, выше, чем у АБ18К6 с одним кольцом
метод термической активации трития является эф-
(42 ТБк/моль). С другой стороны, относительно
фективным способом введения трития в КЭ. Удель-
низкую удельную активность АБ18К6 можно объ-
ная активность всех полученных меченых МКЭ
яснить тем, что в процессе подготовки препарата
оказалась достаточно высокой, что позволяет их
к введению трития вещество не образовало равно-
использовать для изучения ковалентной пришивки
мерную тонкую пленку на стенах сосуда, так как
к НА.
АБ18К6 при комнатной температуре - жидкость.
Предположительно, в процессе испарения раство-
Нанесение КЭ на поверхность НА
рителя АБ18К6 собирался на поверхности стекла
с последующим изучением свойств
в виде микрокапель, вследствие чего уменьшалась
полученных продуктов
доступная атомам трития поверхность мишени.
Установлено, что присутствие аминогруппы в мо-
Ранее ковалентное связывание краун-эфиров
лекуле КЭ снижает удельную активность соответ- аминобензо-15-краун-5 и АБ18К6 с поверхностью
Таблица 1. Условия ТСХ МКЭ и характеристики меченых препаратов. Данные для АБ18К6 и ДАДБ18К6 получены
в настоящей работе, для остальных МКЭ определены нами ранее [24].
МКЭ
Элюент в ТСХ
Rf
Чистота, %
Ауд, ТБк/моль
18К6
Этанол
0.75
96
89
Бензо-18К6
Этанол
0.75
91
55
Гидроксиметил-18К6
Этанол
0.8
98
18
АБ18К6
Этанол
0.85
86
42
АДБ18К6
Этанол
0.8
88
108
ДАДБ18К6
Хлороформ
0.85
60
65
РАДИОХИМИЯ том 65 № 3 2023
298
КАЗАКОВ и др.
200 до 485 нм, при этом происходит перезарядка
Таблица 2. Данные по ковалентному связыванию КЭ
с поверхностью ок-STP при различном соотношении
поверхности с +30 до -10.3 мВ. После ковалентной
НА/КЭ в реакционной смеси
пришивки КЭ размер агрегатов STP лежал в диапа-
Отношение НА/КЭ в
мкмоль КЭ/г
зоне от 500 до 700 нм. Интересно, что модификация
КЭ
реакционной смеси
ок-STP
различными КЭ по разному влияла на изменение
размера частиц и ζ-потенциала. Так, ζ-потенциал
АБ18К6
20
9.3
ок-STP-АБ18К6 с размером агрегатов 500 нм стал
10
19.5
близок к нулю, а для ок-STP-АДБ18К6 ζ-потенциал
АДБ18К6
20
5.1
изменился до -26.5 мВ при размере агрегатов около
10
20.6
600 нм. Наибольший размер частиц 700 нм наблю-
ДАДБ18К6
20
16.4
дался для ок-STP-АДБ18К6 при относительно не-
большом изменении ζ-потенциала до -15.2 мВ. Та-
10
4.9
ким образом, наиболее устойчивые в воде суспен-
зии среди модифицированных нами краун-эфирами
НА образуют ок-STP-АДБ18К6.
НА описано только в работе [25], где для образо-
вания амидной связи использовали длительное
Из данных табл. 3 видно, что в результате окис-
ления удельная поверхность наноалмазов не изме-
нагревание аминосодержащих КЭ с НА в вакууми-
няется, а связывание КЭ с ок-STP мало ее меняет: у
рованной ампуле. В данной работе содержание свя-
занных КЭ составляло до 30 % от массы НА. Его
ок-STP-АБ18К6 и ок-STP-ДАДБ18К6 уменьшение
оценивали по данным термогравиметрии, что явля-
на 10 м2/г, у ок-STP-АДБ18К6 увеличение на 5 м2/г.
ется косвенным методом. В настоящей работе кова-
Известно, что суспендирование НА в воде изме-
лентное связывание проводили в других условиях,
няет рН, так как на поверхности НА при контакте
и степень связывания определяли по содержанию
с водными растворами происходит гидролиз кар-
МКЭ, что является более точным методом. Кроме
боксильных и аминогрупп. В табл. 3 для сравнения
того, вместо коммерческих НА использовали пред-
представлены значения рН суспензий 1 г/л изучен-
варительно окисленные ок-STP, у которых содер-
ных НА. Из этих данных видно, что значения раз-
жание карбоксильных групп на поверхности было
личны. Так, суспензия коммерческого STP имеет
выше и, как следствие, ожидалась бóльшая степень
рН 5.5, близкий к рН бидистиллированной воды
связывания КЭ с НА.
(5.6-5.7), а при окислении поверхности возраста-
ет количество карбоксильных групп, вследствие
Нами определено оптимальное для каждого КЭ
чего рН суспензии ок-STP становится равным 4.5.
отношение масс НА к КЭ для достижения макси-
Суспензия ок-STP с нанесенным АБ18К6 имеет
мальной степени связывания; данные представле-
рН 4.8, близкий к рН ок-STP, в то время как суспен-
ны в табл. 2. Так, показано, что в полученных нами
образцах максимальное количество связанного КЭ
зии ок-STP с нанесенными АДБ18К6 и ДАДБ18К6
составило около 21 мкмоль на 1 г НА для каждо-
имеют рН 5.4 и 5.2 соответственно.
го КЭ, но в случае АБ18К6 и АДБ18К6 оптималь-
Таким образом, несмотря на схожесть строе-
ное отношение реагентов составило 10, а в случае
ния молекул изученных КЭ, при их нанесении на
ДАДБ18К6 - 20. Таким образом, показано, что раз-
поверхность НА получаются наноматериалы, су-
личия в структуре изученных аминосодержащих
щественно отличающиеся по физико-химическим
производных 18К6 не влияют на максимальную
свойствам - размеру агрегатов в водных растворах,
степень связывания, но условия ее достижения
устойчивости суспензий, рН и удельной площади
отличаются. В целом разработанный нами способ
поверхности, что создает предпосылки для даль-
можно рекомендовать для связывания любых ами-
нейшего изучения данного направления.
носодержащих производных КЭ с НА.
В заключение можно отметить, что нами разра-
Наиболее важные физико-химические свойства
ботан способ, позволяющий создавать новые нано-
STP модифицированных КЭ в сравнении с немо-
размерные сорбенты с ковалентно связанными КЭ
дифицированными STP и ок-STP представлены в
на поверхности, при этом количество КЭ в препа-
табл. 3. Из данных табл. 3 видно, что модифика-
рате надежно определяется с помощью меченных
ция НА приводит к изменению их свойств даже
тритием КЭ. С учетом того, что КЭ являются эф-
при относительно небольшом связываннии КЭ - до
фективными реагентами для концентрирования
20 мкмоль/г НА. Так, окисление поверхности STP
щелочных и щелочноземельных элементов, можно
привело к увеличению размера агрегатов в воде с
полагать, что синтезированные в процессе нашей
РАДИОХИМИЯ том 65 № 3 2023
КОВАЛЕНТНОЕ СВЯЗЫВАНИЕ С НАНОАЛМАЗАМИ
299
Таблица 3. Основные физико-химические свойства исходных и модифицированных STP
Размер агрегатов в
Удельная
pH суспензии 1 г/л НА
НА
ζ-Потенциал
воде, нм
поверхность, м2/г
в воде
STP
200
+30.0
239
5.5
Ок-STP
485
-10.3
238
4.5
Ок-STP-АБ18К6
511
-0.7
229
4.8
Ок-STP-АДБ18К6
620
-26.5
244
5.4
Ок-STP-ДАДБ18К6
715
-15.2
228
5.2
работы НА могут быть эффективными сорбентами
9.
Kazakov A.G., Garashchenko B.L., Yakovlev R.Yu.,
Vinokurov S.E., Kalmykov S.N., Myasoedov B.F. // Diam.
для выделения соответствующих изотопов.
Relat. Mater. 2020. Vol. 104. Article 107752.
БЛАГОДАРНОСТИ
10. Babenya J.S., Kazakov A.G., Ekatova T.Y., Yakovlev R.Y. //
J. Radioanal. Nucl. Chem. 2021. Vol. 329, N. 2. P. 1027-
1031.
Все исследования с АБ18К6 выполнены при фи-
11. Kolotov V.P., Bezaeva N.S. // Advances in Geochemistry,
нансовой поддержке РФФИ и Правительства Мо-
Analytical Chemistry, and Planetary Sciences: 75th
сквы в рамках научного проекта № 21-33-70030.
Anniversary of the Vernadsky Institute of the Russian
Все исследования с АДБ18К6 и ДАДБ18К выпол-
Academy of Sciences. 2023. P. 595-601.
нены за счет гранта Российского научного фонда
12. Kazakov A.G., Garashchenko B.L., Ivanova M.K.,
Vinokurov S.E., Myasoedov B.F. // Nanomaterials. 2020.
Vol. 10. Article 1090.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
13. Казаков А.Г., Гаращенко Б.Л., Яковлев Р.Ю., Виноку-
ров С.Е., Калмыков С.Н., Мясоедов Б.Ф. // Радиохи-
мия. 2020. Т. 62, № 5. С. 396-401.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта ин-
14. Казаков А.Г., Гаращенко Б.Л., Яковлев Р.Ю., Виноку-
тересов.
ров С.Е., Мясоедов Б.Ф. // Радиохимия. 2020. Т. 62,
№ 6. С. 519-525.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
15. Pedersen C.J. // J. Am. Chem. Soc. 1967. Vol. 89, N 10.
P. 2495-2496.
1.
Zou Q., Li Y.G., Zou L.H., Wang M.Z. // Mater. Charact.
16. Awual Md.R., Yaita T., Taguchi T., Shiwaku H., Suzuki S.,
2009. Vol. 60, N. 11. P. 1257-1262.
Okamoto Y. // J. Hazard. Mater. 2014. Vol. 278. P. 227-
2.
Mohanapriya V., Sakthivel R., Pham N.D.K., Cheng C.K.,
235.
Le H.S., Dong T.M.H. // Chemosphere. 2023. Vol. 311.
17. Wang J., Zhuang S. // Nucl. Eng. Technol. 2020. Vol. 52,
Article 136989.
N 2. P. 328-336.
3.
Singh K.K., Singh A., Rai S. // Mater. Today Proc. 2022.
18. Deb A.K.S., Manju M., Sengupta A., Ali Sk.M. // Chem.
Vol. 51. P. 1157-1163.
Eng. J. Adv. 2022. Vol. 11. Article 100308.
4.
Aigbe U.O., Osibote O.A. // Environ. Nanotechnol.
19. Bezhin N.A., Dovhy I.I., Milyutin V.V., Nekrasova N.A.,
Monit. Manag. 2021. Vol. 16. Article 100578.
Tokar’ E.A., Tananaev I.G. // Radiochemistry. 2019.
5.
Volkov D.S., Krivoshein P.K., Mikheev I.V.,
Vol. 61, N 6. P. 700-706.
Proskurnin M.A. // Diam. Relat. Mater. 2020. Vol. 110.
20. Chen F., Yan L., Gao F., Ge X., Xiong Q., Zhang Z.,
Article 08121.
Zhang F., Fan J. // Radiat. Med. Prot. 2022. Vol. 3, N 2.
6.
Norouzi A.M., Lay E.N., Nareh A.A., Hosseinkhani A.,
P. 96-100.
Chapalaghi M. // Results Mater. 2022. Vol. 13. Article
21. Ma J., Zhang Y., Ouyang J., Wu X., Luo J., Liu S.,
100243.
Gong X. // Solid State Sci. 2019. Vol. 90. P. 49-55.
7.
Uthappa U.T., Arvind O.R., Sriram G., Losic D., Ho-
22. Chiarizia R., Horwitz E.P., Dietz M.L., Cheng Y.D. //
Young-Jung, Kigga M., Kurkuri M.D. // J. Drug Deliv.
React. Funct. Polym. 1998. Vol. 38. P. 249-257.
Sci. Technol. 2020. Vol. 60. Article 101993.
23. Mohamud H., van Es E.M., Sainsbury T., Ivanov P.,
8.
Tinwala H., Wairkar S. // Mater. Sci. Eng. C. 2019.
Russell B., Regan P.H., Ward N.I. // Radiat. Phys. Chem.
Vol. 97. P. 913-931.
2017. Vol. 140. P. 57-60.
РАДИОХИМИЯ том 65 № 3 2023
300
КАЗАКОВ и др.
24. Kazakov A.G., Ekatova T.Y., Babenya J.S.,
27. Lyakhovnenko A.S., Aksenov A.V., Kugutov M.M. //
Vinokurov S.E., Badun G.A. // Energies. 2022. Vol. 15.
Chem. Heterocycl. Compd. 2010. Vol. 46, N 9. P. 1138-
Article 6867.
1139.
25. Basiuk V.A., Henao-Holguín L.V., Meza-Laguna V.,
28. Шишков А.В., Филатов Э.С., Симонов Е.Ф., Уну-
Basiuk E.V. // Fuller. Nanotub. Carbon Nanostruct. 2016.
кович М.С., Гольданский В.И. // ДАН СССР. 1976.
Vol. 24, N 10. P. 653-661.
Т. 228, № 5. С. 1237.
26. Patil R.D., Chandam D.R., Mulik A.G., Jagdale S.D.,
Patil P.P., Deshmukh M.B. // Synth. Commun. 2015.
29. Бадун Г.А., Чернышева М.Г. // Радиохимия. 2023.
Vol. 45, N 16. P. 1902-1911.
Т. 65, № 2. С. 158-171.
РАДИОХИМИЯ том 65 № 3 2023