Проекты

Разработка аналога ксероформа на основе нанокристаллического диоксида церия

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Нанотехнология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1568
Предметы: Биология, Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

В настоящее время большой популярностью пользуется мазь Вишневского, которую применяют для лечения кожных заболеваний. Однако из-за некоторых недостатков этой мази, актуальной задачей для современной фармакологии является создание ее аналога. Основным компонентом мази Вишневского является 2,4,6-трибромфенолят висмута – ксероформ. В данной работе мы решили разработать аналог ксероформа обладающего сходными положительными для организма человека свойствами и не имеющего его недостатков. С нашей точки зрения на роль другого химического соединения вместо висмута мог бы подойти нанодисперсный диоксид церия.

Цель

Разработка аналога ксероформа.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Растровый электронный микроскоп
  • Дифрактометр
  • ИК-спектрометр
  • Сушильный шкаф
  • Муфельная печь
  • Центрифуга
  • Магнитные мешалки

Описание

Этапы исследования: разработка методики синтеза «цероформа» ‒ вещества на основе нанокристаллического CeO2, сходной с методикой синтеза ксероформа; исследование продуктов синтеза комплексом методов физико-химического анализа; изучение биомедицинских свойств продуктов синтеза.

Авторами были проведены синтезы, по методике схожие с синтезом ксерофома, с использованием разных солей церия для получения продукта на основе нанокристаллического диоксида церия. Авторами были предложены различные варианты синтеза, отличающиеся не только исходной солью, но и рН смеси, условиями термообработки. Полученные продукты с помощью операторов ИОНХ РАН были охарактеризованы авторами комплексом методов. Авторами были проведены исследования антигрибковой активности продуктов синтеза и сделаны подготовительные работы по оценке токсичности на базе ИТЭБ РАН. Вклад авторов в вышеописанные исследовательские процедуры является определяющим.

Результаты работы/выводы

В ходе работы были получены несколько продуктов по методике, схожей с методикой синтеза ксероформа: в роли исходных веществ выступали либо нитрат церия(III), либо нанокристаллический СеО2, синтезированный термогидролизом (NH4)2Ce(NO3)6. Методом рентгенофазового анализа было показано, что полученные продукты содержат нанокристаллический диоксид церия, а методом ИК-спектроскопии было выявлено наличие трибромфенола. Показано, что образец, полученный из соли церия(III), обладает антигрибковой активностью, и при этом характеризуется отсутствием токсичности при малых концентрациях (до 0.5 мг/мл).

Перспективы использования результатов работы

После соответствующих доработок и биологических/клинических исследований ‒ в фармакологии.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ФГБУН Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук.

Мнение автора

«Выполнение работы в научном институте сильно отличалось от обычных школьных практикумов, уровень экспериментов помимо школьной лаборатории требовал поездок даже в несколько институтов. Это позволило нам познакомиться с настоящими учеными и узнать много нового о профессии химика и биолога. Мы научились работать в различных графических редакторах, правильно оформлять результаты и, самое главное, получили представление о настоящем научном оборудовании. Здорово, что у нас была возможность выполнить такую работу благодаря Курчатовскому проекту. Выступать на конференции в таком дистанционном формате было не страшно, поскольку времени для подготовки видеоролика было достаточно, уровень организации понравился»