Проекты

Разработка аналога ксероформа на основе нанокристаллического диоксида церия

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Нанотехнологии» 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 «Наука для жизни» 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 её аналога. Основным компонентом мази Вишневского является 2,4,6-трибромфенолят висмута – ксероформ. В своей работе авторы решили разработать аналог ксероформа, обладающий сходными положительными для организма человека свойствами и не имеющий его недостатков. С точки зрения авторов, на роль другого химического соединения вместо висмута мог бы подойти нанодисперсный диоксид церия.

Цель

Разработка аналога ксероформа, обладающего сходными положительными для организма человека свойствами и не имеющего его недостатков.

Задачи

1. Синтезировать по методике, сходной с методикой синтеза ксероформа, «цероформ» – вещество на основе нанокристаллического CeO2.
2. Охарактеризовать полученное вещество с помощью методов физико-химического анализа.
3. Провести исследования антигрибковой активности и токсичности продуктов.

Гипотеза

Можно синтезировать вещество, аналогичное ксероформу по своему действию и при этом более безопасное.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

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

Описание

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

Авторами были проведены синтезы, по методике схожие с синтезом ксероформа, с использованием разных солей церия для получения продукта на основе нанокристаллического диоксида церия. Варианты синтеза отличались не только исходной солью, но и рН смесью, условиями термообработки.

Полученные продукты с помощью операторов ИОНХ РАН были охарактеризованы авторами комплексом методов. Помимо этого были проведены исследования антигрибковой активности продуктов синтеза и сделаны подготовительные работы по оценке токсичности на базе ИТЭБ РАН.

Результаты работы/выводы

1. 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.
2. Методом рентгенофазового анализа было показано, что полученные продукты содержат нанокристаллический диоксид церия, а методом ИК-спектроскопии было выявлено наличие трибромфенола.
3. 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).

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 требовал поездок даже в несколько институтов. Это позволило нам познакомиться с настоящими учёными 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 проекту «Академический класс в московской школе!»