Физико-химические характеристики материалов на основе диоксида кремния и особенности адсорбции альбумина на их поверхностях тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

004616493

На правах рукописи

ТО

Куликова Галнна Александровна

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ И ОСОБЕННОСТИ АДСОРБЦИИ АЛЬБУМИНА НА ИХ ПОВЕРХНОСТЯХ

02.00.04 - физическая химия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

- 9 п,ЕК 2010

Иваново 2010

004616493

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте химии растворов РАН Научный руководитель: кандидат химических наук,

старший научный сотрудник Парфенюк Елена Владимировна

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Шабанова Надежда Антоновна

доктор химических наук, профессор Клюев Михаил Васильевич

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина

»»

Защита состоится «£3» декабря 2010 г. в 10 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 002.106.01 при Учреждении Российской академии наук Институте химии растворов РАН, 153045, г. Иваново, ул. Академическая, д. 1.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Учреждения Российской академии наук Института химии растворов РАН по адресу: 153045, г. Иваново, ул. Академическая, д. 1.

Автореферат разослан « ¿9 »

2010 г.

Ученый секретарь совета по защите

докторских и кандидатских диссертаций АнтинаЕ.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Одним из важнейших направлений развития современной биотехнологии является разработка транспортных систем для доставки лекарственных препаратов к клеткам-мишеням. Это связано с тем, что лекарственные транспортные системы способствуют целенаправленной доставке препарата, могут облегчить проникновения препарата внутрь клетки, доставить его дозировано, обеспечить его пролонгированное действие. Важнейшей группой лекарственных препаратов являются иммуномодуляторы - природные или синтетические вещества, часто имеющие белковую природу. Для создания транспортной системы для белкового препарата необходимо подобрать подходящую матрицу для его иммобилизации. В качестве такой матрицы нередко предлагаются частицы аморфного диоксида кремния (Smirnova I., Mamie J., Arlt IV. Langmuir, 2003; Pasqula L„ CundariS., Ceresa C„ G. C. Curr. Med. Chem. 2009; Ahola M„ Kortesuo P., Kangasniemi /., Kiesvaara J., Yli-Urpo A. Int. J. Pharm. 2000), который в настоящее время широко используется клинически. Наиболее простым методом иммобилизации лекарственного препарата является его адсорбция на поверхности диоксида кремния. Количественные и качественные характеристики адсорбции белка, будут в значительной степени определяться химической природой поверхности. Поэтому закрепление на поверхности диоксида кремния слоя химически привитых функциональных групп различной природы открывает богатые возможности контролирования процесса адсорбции препарата на поверхности носителя, что позволяет осуществить выбор носителя с оптимальными свойствами. В настоящее время, несмотря на многочисленные экспериментальные работы в этой области, систематические исследования, посвященные данной проблеме, отсутствуют. В литературе содержатся отдельные сведения о том, как влияет модификация поверхности диоксида кремния на физические свойства частиц. Имеется разрозненная информация о количественных и качественных характеристиках адсорбции белковых молекул на поверхности гидрофильных и гидрофобных частиц, часто принципиально отличающихся природой своей матрицы. Поэтому для решения указанной биомедицинской проблемы всестороннее исследование влияния физико-химических особенностей поверхности частиц диоксида кремния на адсорбцию лекарственного препарата белковой природы является актуальной проблемой. В данной работе указанные исследования проведены на модельном соединении иммуномодулятора - человеческом сывороточном альбумине.

Цель работы заключается в исследовании влияния химической природы поверхности материалов на основе диоксида кремния на их физико-химические свойства и адсорбцию человеческого сывороточного альбумина с целью разработки носителя для лекарственного препарата белковой природы. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• синтезировать образцы диоксида кремния с различными функциональными группами на поверхности, исследовать поверхностные свойства полученных материалов и определить размеры их частиц;

• изучить влияние поверхностных функциональных групп диоксида кремния на количество адсорбированного белка, на структурные изменения белка,

вызванные адсорбцией, на тепловые эффекты взаимодействия белка с поверхностями синтезированных материалов; • выявить наиболее перспективный носитель для создания транспортной системы лекарственного препарата белковой природы.

Научная новизна. В представленной работе впервые синтезирован ряд материалов на основе аморфного диоксида кремния с различными функциональными группами на поверхности (амино-, гидроксильные, метальные группы), имеющие определенные поверхностные характеристики (удельную поверхность, размер, форму и объем пор), а также размер частиц. Установлены закономерности влияние химического модифицирования на параметры пористой структуры полученных материалов. Впервые проведено всестороннее систематическое изучение процесса адсорбции человеческого сывороточного альбумина на материалах диоксида кремния с различными по природе поверхностными функциональными группами, которое дает информацию о том, в каком количестве, в каком виде и с какой энергией белок адсорбируется на указанных материалах. Рассчитана и проанализирована максимальная адсорбционная емкость полученных материалов по отношению к человеческому сывороточному альбумину. В результате проведенных исследований впервые показано, что белок в составе композита с диоксидом кремния, модифицированного первичными аминогруппами, может частично сохранять свои функциональные свойства при достаточно высокой величине адсорбции белка. Впервые определены тепловые эффекты адсорбции белка на синтезированных материалах. Полученные результаты позволили выделить АПТЭС-модифицированный и ПЭИ-модифицированный диоксид кремния как перспективные носители лекарственного препарата белковой природы.

Практичная значимость. Синтезированные материалы на основе диоксида кремния с указанными характеристиками поверхности и термостабильности и предложенные в работе подходы к выбору оптимальных адсорбентов могут найти применение в промышленности, биотехнологии, медицины, фармацевтики при разработке функциональных материалов с заданными свойствами. Они могут быть также использованы при разработке катализаторов, поглотителей, стационарных фаз для хроматографических колонок и пр. Данные по количественным и качественным характеристикам адсорбции белка могут найти применение при создании новых материалов медицинского назначения, например, биосенсоров, иммуноадсорбентов, биосовместимых материалов для имплататов, носителей для лекарственных препаратов белкового происхождения. На основе полученных результатов в настоящее время ведется разработка лекарственной транспортной наносистемы для лечения эндометриоза.

Достоверность полученных результатов работы обеспечена использованием прецизионного современного оборудования при проведении эксперимента, согласованностью выводов, полученных с помощью различных методов исследования, между собой и с положениями физической химии.

Вклад автора состоит в подготовке и проведении эксперимента, обработке экспериментальных данных и анализе полученных результатов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на III, IV Региональных конференциях молодых ученых «Теоретическая экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново 2008,2009гг.), первом Международном форуме по нанотехнологиям (Москва 2008 г.), V Международной научной конференции «Кинетика и механизмы кристаллизации для нанотехнологий, техники и медицины» (Иваново 2008г.), VI Международной научной конференциии «Кинетика и механизмы кристаллизации. Самоорганизация при фазообразовании» (Иваново 2010г.), I, II Международных научных конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плёс 2008г., 2010г.), I Международной научной школе «Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах» (Москва 2009г.), Второй конференции с элементами научной школы для молодежи «Органические и гибридные наноматериалы» (Иваново 2009г.), 13 Путинской международной школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино 2009г.), III Всероссийской конференции «Высокие медицинские технологии - 2009» (Москва 2009г.), Всероссийской конференции «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение» (Москва 2009г.), Всероссийской конференции «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» с элементами научной школы для молодежи (Москва 2009г.), конференции молодых ученых секции ученого совета ИФХЭ РАН «Физикохимия нано- и супрамолекулярных систем - 2009» (Москва 2009г.), III Международной конференции «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» с элементами научной школы для молодежи (Суздаль 2010г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено о 6 статьях, опубликованных в журналах, включенных в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК Российской Федерации для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, а также в тезисах 19 докладов на конференциях различного уровня.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 138 страницах, содержит 13 таблиц, 31 рисунок, 6 схем и состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, основных результатов и выводов, библиографического списка, содержащего 214 ссылок на цитируемые литературные источники.

Работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований № 09-03-97513 р_центр_а.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности исследуемой темы, сформулирована цель работы, охарактеризована научная новизна и практическая значимость.

Глава 1. (Литературный обзор) посвящена обзору литературных данных и состоит из нескольких подразделов. В первых трех рассмотрены структура и физико-химические свойства частиц высокодисперсного диоксида кремния, методы синтеза. Обсуждены различные факторы, влияющие на свойства частиц, а также

способы модификации различными функциональными группами. Следующие подразделы посвящены рассмотрению вопроса адсорбции белков из растворов на твердых поверхностях. Рассмотрено влияние химических свойств поверхности, а также природы белка. Обсуждены структурные изменения белка, вызванные адсорбцией и термодинамические характеристики адсорбированного белка.

Глава 2. (Экспериментальная часть) В данном разделе диссертационной работы охарактеризованы используемые в работе реактивы, приводятся методики синтеза немодифицированного и модифицированных различными функциональными группами частиц диоксида кремния.

Описана методика проведения процесса адсорбции и десорбции человеческого сывороточного альбумина на синтезированных материалах. Приведено описание физико-химических методов исследования полученных материалов и их композитов с белком (ИК- УФ- и фотонно-корреляционная спектроскопия, атомная силовая микроскопия, рентгепофазовый анализ, метод низкотемпературной адсорбции/десорбции азота, элементный анализ, термогравиметрия, дифференциальная сканирующая калориметрия и калориметрия растворения), а также характеристики используемого оборудования и оценка погрешностей полученных величин. Здесь же приведены результаты некоторых физико-химических методов анализа исследуемых объектов (данные элементного анализа, ИК- и УФ-спектроскопии, калориметрии растворения).

Глава 3. (Обсуждение результатов) включает два основных подраздела. Один из них посвящен обсуждению физико-химических характеристик синтезированных порошков, другой - исследованию процесса адсорбции человеческого сывороточного альбумина на полученных материалах и их композитов с адсорбированным белком.

3.1. Свойства порошков диоксида кремния.

Введение функциональных групп в матрицу диоксида кремния доказано с помощью ИК-спектров и методом элементного анализа.

Рис. 1. ИК-спектры порошков

немодифицированного диоксида кремния (1),

ПЭИ-модифидирован-ного диоксида кремния (2),

АПТЭС-модифициро-ванного диокида кремния (3) метилмодифицирован ного диокида кремния

2 оме)

аолноых число (см"*>

Данные элементного анализа также свидетельствуют об успешном химическом модифицировании поверхности диоксида кремния.

Таблица 1. Данные элементного анализа синтезированных порошков диоксида кремния

Образец Азот 01)% Углерод (С)% Кислород (0)% Водород(Н)%

Немодифицировашшй диоксид кремния 0.008 0.785 0.362 0.178

АПТЭС-модифицированный диоксид кремния 2.976 9.474 5.772 2.684

ПЭИ-модифицированпый диоксид кремния 8.942 17.486 14.825 4.471

Метилмодифицировапный диоксид кремния 0.000 3.393 5.139 0.983

Из данных элементного анализа было рассчитано количество функциональных групп, приходящихся на грамм и на м2 поверхности синтезированных материалов. Полученные данные представлены в табл. 2.

Таблица 2. Количество функциональных групп, приходящихся на грамм и на м2 поверхности синтезированных материалов

Образец Количество групп (ммоль-г"1) Количество групп (ммоль-м")

Немодифицированный диоксид кремния 1,78 0,016

АПТЭС-модифицированный диоксид кремния 2,13 0,025

ПЭИ-модифицированный диоксид кремния 6,39 0,532

Метилмодифицированный диоксид кремния 2,83 0,003

Таким образом, частицы синтезированных материалов можно схематично представить как:

№

он

но он

ми,

Н,!Ч / N11,

НО—' ЭЮг - -он

но 011 н -г -

ОН С

N1),

Немодифициро- АПТЭС-ванный диоксид модифициро-

кремния

СИ,

Н5с €Н3

/ /

ао2 к"

и,с сн, си.

/

ш.

с V

ванный диоксид кремния кремния

Метилмодифици- ПЭИ-модифициро-рованный диоксид ванный диоксид кремния

Методом низкотемпературной адсорбции/десорбции азота были получены физические параметры поверхности порошков указанных синтезированных материалов.

Таблица 3. Параметры пористой структуры синтезированных порошков

№ образца Диоксид кремния Удельная поверхность, м2т-' Объем пор, см3т-' Средний размер пор, нм

1 Немодифвдировашшй 108 1.07 33

2 АПТЭС-модифициро ванный 85 0.81 33

3 ПЭИ-модифицированный 12.2 0.04 -

4 меггилмодифицированный 811 0.95 4

Погрешность в определении величин удельной поверхности не превышала 2 %.

Как следует из данных табл. 3, ПЭИ-модифицированный диоксид кремния можно отнести к непористым материалам. Этот порошок имеет низкую удельную поверхность и малый объем пор. Остальные образцы, согласно рекомендациям Международного союза по теоретической и прикладной химии (ШРАС) относятся к мезопористым. Модификация частиц диоксида кремния аминогруппами приводит к уменьшению удельной площади поверхности и пористости материалов. Однако следует отметить, что введение метальных групп на поверхность частиц диоксида кремния приводит к резкому увеличению удельной площади поверхности и уменьшению среднего размера пор.

Изотермы адсорбции для пористых и непористых адсорбентов существенно различаются друг от друга (рис.2). Изотермы адсорбции для немодифицированного, АПТЭС-модифицированного и метилмодифицированного диоксида кремния имеют

Рис. 2. Изотермы адсорбции/десорбции азота для

1-ПЭИ-модифицировашюго диоксид кремния,

2-АПТЭС-модифицированного диоксида кремния,

3-немодифицированного диоксида кремния,

4-метилмодифицирова1шого диоксида кремния.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

гистерезисные петли различного вида. Согласно классификации ШРАС гистерезисы для АПТЭС-модифици-рованного и немодифицированного диоксида кремния

относятся к НЗ типу, т.е. эти материалы имеют поры по форме ближе к щелевидным. Метилмодифицированный диоксид кремния имеет поры в форме «бутылочного горлышка» (петля гистерезиса типа Н2).

Рентгенографическое исследование показало, что порошки имеют аморфную структуру. Об этом свидетельствует отсутствие на рентгенограммах ярко выраженных пиков, характеризующих кристалличность, и наличие широкой полосы («гало»), присущей аморфной фазе.

Важнейшей характеристикой материалов является их термическая устойчивость. Термогравиметрическим методом была оценена температурная устойчивость каждого образца.. Полученные результаты приведены в табл. 4.

Таблица 4. Температуры пиков ДТА синтезированных материалов

ПЭИ-модифициро ванный диоксид кремния АГГГЭС-модифицированный диоксид кремния Метилмодифицированный диоксид кремния

225 °С 323 °С 535 °С

Размер частиц синтезированных порошков диоксида кремния был оценен из данных атомно-силовой микроскопии. Диаметр первичных частиц лежит в диапазоне 80-120 нм.

Таким образом, природа модификатора оказала сильное влияние на физические параметры порошков диоксида кремния. В то же время поверхностные функциональные группы могут служить центрами связывания веществ при адсорбции. Рассмотрим, как химическая природа поверхности частиц диоксида кремния влияет на количественное и качественное связывание белка -человеческого сывороточного альбумина.

3.2. Исследование адсорбции человеческого сывороточного альбумина па синтезированных порошках диоксида кремния и свойства образовавшихся композитов.

Образование композитов человеческого сывороточного альбумина с синтезированными порошками было доказано методом ИК-спектроскопии. В ИК-спектрах полученных композитов появляются новые полосы: при 1662 см"' и 1539 см"1 для композита белка с немодифицированным диоксидом кремния, 1645 см'1 и 1549 см'1 для композита с АПТЭС-модифицированным диоксидом кремния, 1652 см' 1 и 1548 см"1 для композита с ПЭИ-модифицированным диоксидом кремния, 1653 см"1 и 1547 см"1 для композита с метилмодифицированным диоксидом кремния. Эти новые полосы можно отнести к I и II амидным полосам белка в составе композита. Таким образом, ИК-спектры качественно доказывают образование композитов синтезированных материалов с человеческим сывороточным альбумином.

Количественно процесс адсорбции белка может быть представлен в виде зависимостей количества адсорбированного человеческого сывороточного альбумина от его концентрации в растворе после адсорбции. Указанные зависимости при рН = 7.4 и постоянной температуре приведены на рис. 3.

1 2 3 4 0 1 2 3 4

С, мг/мл с, мг/мл

Рис. 3. Зависимости количества адсорбированного человеческого сывороточного альбумина от его концентрации в растворе после адсорбции при рН = 7.4 (а) на диоксиде кремния (1), АПТЭС-модифипированном диоксиде кремния (2), метилмодифицированном диоксиде кремния (3); (б) на ПЭИ-модифишрованяом диоксиде кремния (4).

Обращает на себя внимание тот факт, что указанные зависимости для порошков ^модифицированного, АПТЭС-модифицированного и метилмодифицированного диоксида кремния достигают насыщения при определенных концентрациях белка в растворе (выходят на плато), т.е. имеют вид изотерм Ленгмюра. Однако проведенный эксперимент по десорбции белка с течением времени и путем разведения буфером частиц с адсорбированным белком показал, что количество связанного с поверхностью белка остается неизменным. Десорбция белка при этих условиях не наблюдается. Это позволяет сделать вывод о том, что адсорбция человеческого сывороточного альбумина на поверхности указанных частиц является при данных условиях необратимым процессом.

Для оценки максимального количества белка, которое способен адсорбировать каждый из этих материалов, зависимости количества адсорбированного белка от его концентрации в растворе были описаны уравнением (1).

д-СВ (1 + С-В) ^

где С - концентрация белка в растворе после адсорбции, В - эмпирическая величина, <7 - максимальное количество адсорбированного белка.

Вычисленные значения ц человеческого сывороточного альбумина, адсорбированного на исследуемых материалах, приведены в табл. 5.

Таблица 5. Максимальное количество адсорбированного человеческого сывороточного альбумина на порошках синтезированных материалов

Образец Немодифициро ванный диоксид кремния АПТЭС-модифици-рованный диоксид кремния Метилмодифициро-ванный диоксид кремния

q, мг-м" 0.40±0.04 0.28±0.05 0.162±0.007

Расчеты, сделанные на основе размеров молекул человеческого сывороточного альбумина в нативном состоянии, показывают, что количество адсорбированного

белка в полностью упакованном монослое составляет 1.9-7.6 мг/м2 в зависимости от ориентации молекул белка в монослое. Сравнение указанных расчетных величин с представленными в табл. 4 свидетельствует о том, что образование полностью упакованных монослоев на поверхности указанных порошков не происходит. Это может быть связано: 1) с электростатическим отталкиванием одноименно заряженных соседних молекул белка в монослос; 2) со структурными изменениями молекул белка, вызванными адсорбцией. Вид концентрационной зависимости количества адсорбированного белка на ПЭЙ-модифицированном диоксиде кремния (рис. 3 б) относится к L4 типу. Согласно литературным данным, такой вид зависимостей может быть обусловлен несколькими причинами: 1) образованием двумерных кристаллов белка при достижении некоторой критической его поверхностной концентрации; 2) изменением пространственной ориентации молекул адсорбированного белка с ростом поверхностного покрытия (с «sidc-оп» на «end-on»); 3) образованием мультислоев адсорбированного человеческого сывороточного альбумина вследствие сильного положительного заряда на поверхности этого материала создаваемого многочисленными протонированными аминогруппами.

Поверхность немодифицированного диоксида кремния при рН=7.4 заряжена отрицательно, т.е. адсорбция белка на этом материале происходит в условиях электростатического отталкивания. Человеческий сывороточный альбумин относится к так называемым «мягким» белкам, которые достаточно легко «подстраивают» свою структуру под оптимальное взаимодействие со связывающими центрами поверхности, теряя при этом свою нативную структуру и способствуя росту энтропии системы. Из всех синтезированных материалов наименьшей адсорбционной способностью по отношению к человеческому сывороточному альбумину обладает метилмодифицированный диоксид кремния. Это может быть связано с сильными структурными изменениями белка, вызванными адсорбцией на гидрофобной поверхности или может быть обусловлено малым количеством центров для связывания белка на поверхности синтезированного материала. Расчеты показали, что поверхность метилмодифицированного диоксида кремния содержит наименьшее количество функциональных групп на м2 поверхности по сравнению с другими синтезированными материалами (табл. 2). Таким образом, можно заключить, что, меняя природу функциональных групп на поверхности диоксида кремния, можно управлять количеством адсорбированного белка.

3.3. Исследование структурных изменений белка, вызванных адсорбцией на синтезированных материалах.

Взаимодействие белков с поверхностью твердого адсорбента часто сопровождается перестройками в структуре адсорбированного белка. Это явление оказывает огромное влияние на биологическую функциональность белков и может привести к отрицательным последствиям в различных областях биомедицины, в которых адсорбция белков играет ключевую роль. Одним из параметров, характеризующих структурные изменения белка, вызванные адсорбцией, является температура денатурационного перехода (Тд). Данные величины композитов синтезированных материалов с белком были определены методом ДСК.

55.8 °С

1,20-1,10-

0,20

20 40

60 80 100 120 140 160 180 Температура, °С

Рис. 4. ДСК-кривые композитов немодифицированного диоксида кремния (1), АПТЭС-модифицированного диоксида кремния (2), ПЭИ-модифицированного диоксида кремния (3) и метилмодифицированного диоксида кремния (4) с человеческим сывороточным альбумином. Вставка: увеличенное изображение пика на ДСК-кривой образца композита с АПТЭС-модифицированным диоксидом кремния.

ДСК-кривые проходят через максимумы эндотермичности в области температур 75.6 - 95.5 °С, которые отражают процесс дегидратации образцов при нагревании. На фоне процесса дегидратации на ДСК-кривой композита белка с АПТЭС-модифицированным диоксидом кремния проявляется небольшой пик эндотермичности, максимум которого приходится на температуру 55.8 °С. Подобные максимумы не наблюдаются на ДСК-кривых остальных образцов, а также на ДСК-кривых самих адсорбентов Термическая устойчивость адсорбированного белка значительно понижается (на 7.4 °С). Это означает, что в адсорбированном состоянии белок дестабилизирован, т.е. при взаимодействии с поверхностью частиц АПТЭС-модифицированного диоксида кремния его нативная структура претерпела определенные изменения. Отсутствие аналогичных денатурационных пиков на остальных исследуемых образцах указывает на то, что нативная структура белка полностью разрушена уже при адсорбции, поэтому термическая денатурация не наблюдается.

Таким образом, ДСК исследования показали, что при адсорбции на частицах немодифицированного, ПЭИ-модифицированного и метилмодифицированного диоксида кремния белок практически теряет свою нативную структуру. При адсорбции на АПТЭС-модифицированном диоксиде кремния белок частично сохраняет свою структуру, однако она дестабилизирована.

3.4. Тепловые эффекты адсорбции человеческого сывороточного альбумина на поверхностях синтезированных порошков.

Важной характеристикой процесса адсорбции белка является энергия взаимодействия белковых молекул с поверхностью адсорбентов. Изменения энтальпии при адсорбции белка на поверхности порошков диоксида кремния были получены с помощью метода калориметрии растворения. Указанные величины были рассчитаны по уравнению:

«=<?'/<? (3)

где , , - изменения энтальпии при растворении белка в суспензии

частиц диоксида кремния и в буфере соответственно; Л^Я5 _ изменение энтальпии при адсорбции белка на частицах порошка; а - доля адсорбированного белка, которая равна отношению количества адсорбированного белка ) к общему количеству белка в ячейке (я ). Количество адсорбированного белка в каждом опыте определялось методом УФ-спектроскопии.

Таблица 6. Величины изменения энтальпии растворения человеческого сывороточного альбумина (Дж-г"1 растворенного белка) в суспензиях порошков синтезированных

материалов в буфере (рН = 7.4), изменения энтальпии при адсорбции белка (ДадсЯБ) (Джт'1 адсорбированного белка) из буфера на поверхность указанных порошков

Образец ^модифицированный диоксид кремния Метилмодифицированный диоксид кремния АПТЭС-модифицированный диоксид кремния ПЭИ-модифицированный диоксид кремния

д т_т Б рост буф+ч > Дж-г1 -35.3±0.3 -36.4±0.3 -36.9±0.3 -37.9±0.3

Д лНБ,Дж-г' 47.0±2.7 36.6±2.5 34.3±2.6 26.0±2.5

Тепловые эффекты растворения белка в суспензиях синтезированных порошков экзотермичны. Измеренный тепловой эффект растворения человеческого сывороточного альбумина в буфере составил -41.6 ±0.3 Дж-г1. Величины положительны. Знак и величина Ь^Н* определяются конкуренцией нескольких процессов, протекающих в исследуемых системах при адсорбции: дегидратацией поверхности адсорбента и белка, изменениями энтальпии, связанными со структурными изменениями белка в процессе адсорбции, а также изменениями энтальпии при электростатическом отталкивании одноименно заряженных адсорбированных молекул белка

Адсорбция белка на порошках диоксида кремния, модифицированных аминогруппами, сопровождается наименее эндотермичными тепловыми эффектами. Причем наименьший эндотермический эффект наблюдается при адсорбции белка на ПЭИ-модифицированном диоксиде кремния. Это можно объяснить значительным вкладом электростатических взаимодействий (электростатическое притяжение) между многочисленными протонированнными аминогруппами на поверхности адсорбентов и отрицательно заряженными молекулами белка.

Таким образом, адсорбция человеческого сывороточного альбумина на синтезированных материалах сопровождается эндотермическими эффектами, которые уменьшаются а ряду: ^модифицированный > метилмодифицированный > АПТЭС-модифицированный > ПЭИ-модифицированный диоксид кремния.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Результаты изучения синтезированных золь-гель методом порошков диоксида кремния с различными поверхностными функциональными группами (гидроксильными, аминогруппами, метальными) показывают, что природа модификатора оказывает сильное влияние на физико-химические характеристики полученных материалов. В результате модифицирования поверхности диоксида кремния полиэтиленимином образуются непористые частицы, тогда как остальные синтезированные материалы относятся к мезопористым. Обнаружено, что введение аминогрупп в матрицу диоксида кремния приводит к значительному уменьшению пористости и удельной площади поверхности синтезированных материалов, тогда как введение гидрофобных групп оказывает противоположный эффект, приводя к образованию монопористых структур.

2. Проведено сравнение адсорбирующей способности синтезированных материалов по отношению к человеческому сывороточному альбумину. Максимальная емкость адсорбционного слоя белка при рН = 7.4 увеличивается в ряду: метилмодифицированный < АПТЭС-модифицированный < немодифицированный < ПЭИ-модифицированный диоксид кремния. Наибольшее сродство адсорбированного белка к непористому ПЭИ-модифицированному диоксиду кремния обусловлено многочисленными протонированнными аминогруппами на поверхности адсорбента, приводящими к полимолекулярной адсорбции.

3. На основе ДСК измерений сделан вывод о том, что взаимодействие человеческого сывороточного альбумина с поверхностью АПТЭС-модифицированного диоксида кремния приводит к наименьшим структурным перестройкам белка, т.е. белок частично сохраняет свои функциональные свойства. Адсорбция на остальных синтезированных материалах приводит к полной потере его нативной структуры.

4. Адсорбция белка из растворов (рН = 7.4) на поверхности синтезированных материалов сопровождается эндотермическими эффектами, которые уменьшаются в ряду: немодифицированный > метилмодифицированный > АПТЭС-модифицированный > ПЭИ-модифицированный диоксид кремния.

Наиболее сильное взаимодействие белка с поверхностью наблюдается в случае АПТЭС- и ПЭИ-модифицированного диоксида кремния, что объяснено значительными вкладами электростатических сил притяжения в величину Д^//6.

5. На основании результатов проведенных исследований сделан вывод о том, что ПЭИ-модифицированный и АПТЭС-модифицированный диоксид кремния являются наиболее перспективными носителями для лекарственного препарата белковой природы. ПЭИ-модифицированный диоксид кремния связывает белок наиболее прочно и в наибольшем количестве. На АПТЭС-модифицированном диоксиде кремния белок адсорбируется в меньшем количестве, но также достаточно прочно и с наименьшими изменениями его нативной структуры.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях: 1. Г.А.Куликова, И.В.Рябинина, Е.В.Парфенюк. Влияние химической природы поверхности наноразмерного кремнезема на адсорбцию О-глюкозы. // Коллоидный журнал. 2010. Т.72. № 2. С. 219-224.

2. Elena V. Parfenyuk, Galina A. Kulikova, Irina V. Ryabinina. DSC and spectroscopic investigation of human serum albumin adsorbed onto silica nanoparticles fimctionalized by amino groups. // J. Therm. Anal. Calorim. 2010. V.100. № 4. P. 987-991.

3. Galina A. Kulikova, Elena V. Parfenyuk, IrinaV.Ryabinina, Yuliya S. Antsiferova, Mariya A. Eliseeva, Nataliya Yu. Sotnikova. In vitro .studies of interaction of modified silica nanoparticles with different types of immunocompetent cells. // J. Biomed. Mater. Res. Part A. 2010. V. 95A. № 2. P. 434-439.

4. Galina A. Kulikova, Irina V. Ryabinina, Sabir S. Guseynov, Elena V. Parfenyuk. Calorimetric study of adsorption of human serum albumin onto silica powders. // Thermochim. Acta. 2010. V. 503-504. P. 65-69.

5. Г. А. Куликова, E. В. Парфенюк. Поверхностные свойства модифицированных наноразмерных кремнеземов и их влияние на иммобилизацию человеческого сывороточного альбумина. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2010. Т. 46. № 5. С. 473-477.

6. Г.А. Куликова, Е.В. Парфенюк. Исследование нанокомпозитов кремнеземов с белком как модельных лекарственных транспортных систем. // Перспективные материалы. 2010. № 9 С. 132-136.

7. Алёшина Н.А., Парфенюк Е.В., Куликова Г.А. Получение мезопористых материалов с использованием различных темплатов и их влияние на адсорбцию белка. // Материалы VI Международной научной конференции «Кинетика и механизим кристаллизации. Самоорганизация при фазообразовании», г. Иваново. 21-24 сентября 2010. С. 331.

8. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В., Парфенюк В.И. Электрокинетические свойства транспортных наносистем на основе аморфного кремнезема. // Материалы II Международной научно-технической конференция «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», г. Плес 21-25 июня 2010. С. 171.

9. Рябинина И.В., Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Золь-гель синтез и исследование органомодифицированных кремнеземов и их композитов с белком. // Материалы 1-ой Международной научной школы «Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах», г. Москва 29 июня-4 июля 2009. С. 328330.

10. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В., Анциферова Ю.С., Сотникова Н.Ю. Синтез наноразмерных частиц модифицированных кремнеземов и изучение их влияния на функциональное состояние фагоцитарных клеток при эндометриозе. И Материалы 1-ой Международной научной, школы «Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах», г. Москва 29 июня-4 июля 2009. С. 264266.

11. Сотникова Н.Ю., Анциферова Ю.С., Елисеева М.А., Парфенюк Е.В., Куликова Г.А. Характеристика взаимодействия частиц модифицированных кремнеземов с различными типами иммунокомпетентных клеток. // Материалы 1-ой Международной научной школы «Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах», г. Москва 29 июня-4 июля 2009. С. 340-342.

12. Куликова ГЛ., Парфенюк Е.В. Синтез и исследование модифицированного кремнезема и их композитов с белком. // Материалы Второй конференции с элементами научной школы для молодежи «Органические и гибридные наноматериалы», г. Иваново 17-23 августа 2009. С. 146-149.

13. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Влияние физических и химических параметров поверхности частиц кремнеземов на адсорбцию человеческого сывороточного альбумина. // Материалы IV Региональной конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Крестовские чтения), г. Иваново 17-20 ноября 2009. С. 29-30.

14. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В., Рябинина И.В. Синтез и характеристики наноразмерных кремнеземов с различной химией поверхности. // Материалы Всероссийской конференции «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение», г. Москва 9-13 ноября 2009. С. 61.

15. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Исследование нанокомпозитов кремнеземов с белком как модельных лекарственных транспортных наносистем. // Материалы конференции «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» с элементами научной школы для молодежи, г. Москва 16-20 ноября 2009. С. 15.

16. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Поверхностные свойства модифицированных наноразмерных кремнеземов их влияния на иммобилизацию человеческого сывороточного альбумина. // Материалы конференции молодых ученых секции ученого совета ИФХЭ РАН «Физикохимия нано- и супрамолекулярных систем-2009», г. Москва 1-4 декабря 2009. С. 35.

17. Сотникова Н.Ю., Анциферова Ю.С., Посисеева Л.В., Елисеева М.А., Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Исследование возможности создания новых лекарственных транспортных систем на основе наночастиц модифицированного кремнезема для коррекции функции перитонеальных макрофагов у женщин с наружным генитальным эндометриозом. // Материалы III Всероссийской конференции «Высокие медицинские технологии-2009», г. Москва 27 - 28 октября 2009. С. 138.

18. Куликова Г.А., Сотникова Н.Ю., Анциферова Ю.С., Елисеева М.А. Разработка наноносителей лекарственного препарата для лечения эндометриоза. // Материалы 13-ой Путинской международной школы-конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века», г. Пущино 28 сентября-2 октября 2009. С. 169.

19. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Золь-гель синтез модельных наносистем на основе кремнезема для контролируемой доставки лекарственных препаратов внутрь клетки. // Материалы III Региональной конференции молодых ученых Теоретическая экспериментальная химия жидкофазных систем (Крестовские чтения), г. Иваново 18-21 ноября 2008. С. 42.

20. Долинина Е.С., Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Золь-гель синтез бионанокомпозитов модифицированного кремнезема с некоторыми моносахаридами. // Материалы III Региональной конференции молодых ученых Теоретическая экспериментальная химия жидкофазных систем (Крестовские чтения), г. Иваново 18-21 ноября 2008. С. 91.

21. Сазанова H.A., Куликова Г.А., Парфенюк E.B.Синтез и исследование биокомпозитов кремнезема с моносахаридами как потенциальных систем для распознавания биологических объектов. // Материалы III Региональной конференции молодых ученых Теоретическая экспериментальная химия жидкофазных систем (Крестовские чтения), г. Иваново 18-21 ноября 2008. С. 127.

22. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В., Анциферова Ю.С., Согникова Н.Ю. Синтез модельных наносистем для контролирования транспорта лекарственных препаратов внутрь клетки. // Материалы Первого Международного форума по ианотехнологиям. г. Москва 3-5 декабря 2008. С. 590.

23. Парфенюк Е.В., Куликова Г.А. Электрореологические свойства суспензий на основе нанокомпозитов кремнезема с сахарами. // Материалы Первого Международного форума по ианотехнологиям. г. Москва 3-5 декабря 2008. С. 475.

24. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В. Влияние условий на синтез гибридных кремнийорганических композитов на основе моносахаридов. // Материалы V Международной научной конференции «Кинетика и механизмы кристатлизации для нанотехнологий, техники и медицины», г. Иваново 23-26 сентября 2008. С. 203.

25. Куликова Г.А., Парфенюк Е.В., Давыдова О.И. Электрореологические свойства суспензий диоксида кремния, модифицированного некоторыми моносахаридами. // Материалы I Международной научной конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», г. Плес 23-27 июня 2008. С. 71.

Формат 60x84 Усл. печ. л. 1,12 Тираж 80 экз. Заказ № 1515

Отпечатано в ОАО «Информатика» г. Иваново, ул. Ташкентская,90

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 .Высокодисперсный диоксид кремния: синтез, структура и свойства.

1.1.1. Структура и физико-химические свойства частиц высоко дисперсного диоксида кремния.

1.1.2. Методы синтеза аморфного диоксида кремния. "Золь-гель"-синтез, влияние условий синтеза на свойства частиц диоксида кремния.

1.1.3. Модификация диоксида кремния. Органо-неорганические гибридные материалы.

1.2. Белки, их структура, состояние в растворе. Человеческий сывороточный альбумин.

1.3. Адсорбция белков на твердых поверхностях из растворов.

1.3.1. Механизм адсорбции. Физическая и химическая адсорбция белковых молекул.

Ь.3.2. Структурные изменения белка, вызванные адсорбцией. Влияние химических свойств поверхности, а также природы белка на их адсорбцию на твердых поверхностях.

1.3.3. Термодинамические характеристики адсорбции белков на твердых' поверхностях из "растворов.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Характеристика используемых реактивов.

2.2. Синтез порошков немодифицированного и модифицированного диоксида кремния.

2.3. Методика проведения эксперимента по адсорбции/десорбции человеческого сывороточного альбумина на синтезированных материалах.

2.4. Экспериментальные методы исследования. Оборудование.

Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1. Свойства порошков диоксида кремния.

3.1.1. Идентификация порошков.

3.1.2. Физические характеристики поверхности порошков немодифицированного и модифицированного диоксида кремния.

3.1.3. Исследование структурированности и термической устойчивости синтезированных материалов диоксида кремния.

3.1.4. Размер частиц синтезированных порошков диоксида кремния по данным атомно-силовой микроскопии.

3.2. Исследование адсорбции человеческого сывороточного альбумина на синтезированных порошках диоксида кремния и свойства образовавшихся композитов.

3.2.1. Идентификация композитов (ИК-спектроскопия).

3.2.2. Адсорбция человеческого сывороточного альбумина на порошках диоксида кремния. Влияние природы поверхностных функциональных групп синтезированных материалов диоксида кремния на количественное связывание белка.

3.2.3. Размеры частиц композитов синтезированных материалов с белком.

3.2.4. Исследование структурных изменений белка, вызванных адсорбцией на синтезированных материалах, методом дифференциальной сканирующей калориметрии.

3.2.5. Тепловые эффекты адсорбции человеческого сывороточного альбумина на поверхностях синтезированных порошков.

ОСНОВНЫЕ ИТОГИ И ВЫВОДЫ.

Актуальность работы. Одним из важнейших направлений развития современной биотехнологии является разработка транспортных систем для адресной доставки лекарственных препаратов к клеткам-мишеням. Это связано с тем, что лекарственные транспортные системы способствуют целенаправленной доставке препарата, могут облегчить проникновения препарата внутрь клетки, доставить его дозировано, обеспечить его пролонгированное действие.

Важнейшей группой лекарственных препаратов являются иммуномодуляторы — природные или синтетические вещества, часто имеющие белковую природу. Для 'создания транспортной системы для белкового препарата необходимо подобрать подходящую матрицу для его иммобилизации, которая должна обладать рядом необходимых качеств: токсической инертностью и биологической совместимостью, высокими адсорбционными характеристиками, способностью легко и надежно1 удерживать препарат, не приводя к потере его фармакологической активности. В качестве такой матрицы часто предлагаются частицы аморфного диоксида кремния [1-3]. Наиболее простым методом иммобилизации лекарственного препарата является его адсорбция на поверхности диоксида кремния. От того, насколько прочно, в каком количестве и в какой форме будет связываться препарат с поверхностью частиц, будет зависеть эффективность создаваемой транспортной системы. Эти свойства в значительной степени определяются природой функциональных групп на поверхности частиц диоксида кремния, которые исследуются в данной работе в качестве носителей лекарственного препарата. Поэтому закрепление на поверхности диоксида кремния слоя химически привитых функциональных групп различной природы открывает богатые возможности контролирования процесса адсорбции препарата на поверхности носителя, что позволяет осуществить выбор носителя с оптимальными свойствами. В настоящее время, несмотря на многочисленные экспериментальные работы в этой области, систематические исследования, посвященные данной проблеме, отсутствуют. В литературе содержатся отдельные сведения о количественных и качественных характеристиках адсорбции белковых молекул на поверхности гидрофильных и гидрофобных частиц, принципиально отличающихся природой своей матрицы [4-6]. Поэтому всестороннее исследование влияния физико-химических особенностей поверхности частиц диоксида кремния на адсорбцию лекарственного препарата белковой природы является актуальной проблемой. В> данной работе указанные исследования проведены на модельном соединении иммуномодулятора — человеческом сывороточном альбумине.

Цель работы заключается в исследовании влияния^ химической природы поверхности материалов на основе диоксида кремния:на их физико-химические свойства и адсорбцию человеческого сывороточного альбумина с целью разработки носителя для лекарственного препарата белковой природы.

Для«достижения.поставленной-цели необходимо решить следующие задачи:

• синтезировать образцы диоксида кремния- с различными функциональными группами на поверхности, исследовать поверхностные свойства полученных материалов и определить размеры.их частиц;

• изучить влияние поверхностных функциональных групп диоксида кремния на количество адсорбированного белка, на структурные изменения белка, вызванные адсорбцией, на тепловые эффекты взаимодействия белка с поверхностями синтезированных материалов;

• выявить наиболее перспективный носитель для создания транспортной системы лекарственных препаратов белковой природы.

Научная новизна. В' представленной работе впервые синтезирован ряд материалов на основе аморфного диоксида кремния с различными функциональными группами на поверхности (амино-, гидроксильные, метальные группы), имеющие определенные поверхностные характеристики (удельную поверхность, размер, форму и объем пор), а также размер частиц. Установлены закономерности влияние химического модифицирования на параметры пористой структуры полученных материалов. Впервые проведено всестороннее систематическое изучение процесса адсорбции человеческого сывороточного альбумина на материалах диоксида кремния с различными по природе поверхностными функциональными группами, которое дает информацию о том, в каком количестве, в каком виде и с какой энергией белок адсорбируется на указанных материалах. Рассчитана и проанализирована максимальная адсорбционная емкость полученных материалов по отношению к человеческому сывороточному альбумину. В результате проведенных исследований впервые показано, что белок в составе композита с диоксидом кремния, модифицированного первичными < аминогруппами, может частично сохранять свои функциональные свойства при достаточно высокой величине адсорбции белка. Впервые определены тепловые эффекты адсорбции белка на синтезированных материалах. Полученные результаты позволили выделить АПТЭС-модифицированный и ПЭИ-модифицированный диоксид кремния как перспективные носители лекарственного препарата белковой природы.

Практическая значимость работы заключается в том, что синтезированные материалы на основе диоксида кремния с указанными характеристиками поверхности и термостабильности, а также предложенные в работе подходы к выбору оптимальных адсорбентов могут найти применение в биотехнологии, медицине и фармацевтике при разработке функциональных материалов с заданными свойствами. Они могут быть также использованы при разработке катализаторов, поглотителей, стационарных фаз для хроматографических колонок и пр. Данные по количественным и качественным характеристикам адсорбции белка могут найти применение при создании новых материалов медицинского назначения, например, биосенсоров, иммуноадсорбентов, биосовместимых материалов для имплататов, носителей для лекарственных препаратов белкового происхождения. На основе полученных результатов ведется разработка лекарственной транспортной наносистемы для лечения эндометриоза.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на III, IV Региональных конференциях молодых ученых «Теоретическая экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново 2008, 2009гг.), первом Международном форуме по нанотехнологиям (Москва 2008 г.), V Международной научной конференции «Кинетика и механизмы кристаллизации для нанотехнологий, техники и медицины» (Иваново 2008г.), VI Международной научной конференции «Кинетика и механизмы кристаллизации. Самоорганизация при фазообразовании» (Иваново 2010г.), I, II Международных научных конференциях «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плёс 2008г., 2010г.), I Международной научной школе «Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах» (Москва 2009г.), Второй конференции с элементами научной школы для молодежи «Органические и гибридные наноматериалы» (Иваново 2009г.), 13 Пущинской международной школе-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века» (Пущино 2009г.), III Всероссийской конференции «Высокие медицинские технологии - 2009» (Москва 2009г.), Всероссийской конференции «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение» (Москва 2009г.), Всероссийской конференции «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» с элементами научной школы для молодежиг (Москва 2009г.), конференции молодых ученых секции ученого совета ИФХЭ РАН «Физикохимия нано- и супрамолекулярных систем - 2009» (Москва 2009г.), III Международной конференции «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества» с элементами научной школы для молодежи (Суздаль 2010г.).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 6 статьях, опубликованных в журналах, включенных в Перечень ведущих рецензируемых журналов и изданий, рекомендованных ВАК Российской Федерации для опубликования основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, а также в тезисах 19 докладов на конференциях различного уровня.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследования, получении и обработке большинства экспериментальных данных, анализе результатов исследований, формулировке основных выводов и положений диссертации.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 138 страницах, содержит 13 таблиц, 31 рисунок, 6 схем и состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, основных результатов и выводов, библиографического списка, содержащего 214 ссылок на цитируемые литературные источники.

1. Smirnova 1., Mamie J., Arlt W. Adsorption of drugs on silica aerogels. //1.ngmuir. 2003. V. 19. N 20. p; 8521-8525.

2. Pasqula L., Cundari S., Ceresa C., G. C. Recent development, applications andperspectives of mesoporous silica particles in medicine and biotechnology. // Curr. Med. Chem. 2009. V. 16. N 23. p. 3054-3063.

3. Ahola M., Kortesuo P., Kangasniemi I., Kiesvaara J., Yli-Urpo A. Silica xerogelcarrier material for controlled release of toremifene citrate. // Int J. Pharm. 2000. V. 195. N2. p. 219-227.

4. Koutsopoulos S., Patzsch K., Bosker W.T.E., Norde W. Adsorption of Trypsinon Hydrophilic and Hydrophobic Surfaces. // Langmuir. 2007. V. 23. N 4. p. 2000-2006.

5. Haynes C.A., Norde W. Structure and stability of adsorbed proteins. // J. Colloid1.terface Sei. 1995. V. 169. N2. p. 313-328.

6. Liu Yong., Niu Tian-Shui., Zhang Long., Yang Jian-She. Review on nanodrugs. //Natur. Sei. 2010. V. 2. N 1. p. 41-48.

7. Ohta K.M., Fuji M., Takei Т., Chikazawa M. Development of a simple methodfor the preparation of a silica gel basedcontrolled delivery system with a high drug content. // Eur. J. Pharm. Sei. 2005. Y. 26. N 1. p. 87-96.

8. Song S.-W., Hidajat K., Kawi S. Functionalized SBA-15 Materials as Carriersfor Controlled Drug Delivery: Influence of Surface Properties on Matrix-Drug Interactions. //Langmuir. 2005. V. 21. N 21. p. 9568-9575.

9. Хохлова Т.Д., Никитин Ю.С. Адсорбция белков на осажденномвысокопористом кремнеземе и силикагеле. // Вестн. Моск. ун-та сер.2 Химия. 2005. Т. 46. N 4. с. 227-230.

10. Gupta R., Ghaudhury N.K. Entrapment of biomolecules in sol-gel matrix forapplications in biosensors: Problems and future prospects. // Biosensors and Bioelectronics. 2007. V. 22. N 9-10. p. 2387-2399:

11. Jin W., Brennan J.D. Properties and applications of proteins encapsulatedwithin sol-gel derived materials. // Analytica Chimica Acta. 2002. V. 461. N 1.p. 1-36.

12. Nablo B.J., Schoenfisch M.M. Antibacterial properties of nitric oxiderreleasingsol-gels. // J. Biomed.Mater. Res. A: 2003. V. 67. N 4. p. 1276-1283.

13. Robbins M.E., Oh BlK., HopperE.D.,.Schoenfisch M;H. Nitric oxide-releasingxerogel microarrays prepared with surface tailored poly(dimethylsiloxane) templates. // Chem. Mater. 2005. V. 17. N 12. p.'3288-3296.

14. Медицинская химия и клиническое применение диоксида: кремния.' Иодред.Луйко А.А. 2003, Киев: Наукова-Думка. .415 с. .

15. Frondel С., The system: of mineralogy of DANA. V.3. Silica minerals. 7th ed.,Wiley, New York, 1962.

16. Basic characteristics of AEROSIL® Technical Bulletin Pigments. N 11.Degussa AG, Frankfurt, 4th ed., 1993. p. 12-14.

17. Журавлев JI.T., Потапов B.B. Плотность силанольных групп наповерхностй кремнезема, осажденного из гидротермального раствора. // Ж. физ. хим. 2006. Т. 80. N 7. с. 1272-1282.

18. Zhuravlev L.T. The surface chemistry of amorphous silica. // Colloid. Surf. A:Physicochemical and Engineering Aspects. 2000. V. 173. N 1. p. 1-38.

19. Dorcheh A.S., Abbasi M.H. Silica aerogel; synthesis, properties andcharacterization. // J. Mater. Proc. Technol. 2008. V. 199. N 1. p. 10-26.

20. Pierre A.C., Pajonk G.M. Chemistry of aerogels and their applications. //Chem. Rev. 2002. V. 102. N 11. p. 4243-4265.

21. Zhuravlev L.T. Concentration of hydroxyl groups on the surface of amorphoussilicas. //Langmuir. 1987. V. 3. N 3. p. 316-318.

22. Kolb-Bachofen V. Uptake of toxic silica particles by isolated rat livermacrophages (Kupffer cells) is receptor mediated and can be blocked by competition. // J. Clin. Invest. 1992. V. 90. N 6. p. 1819-1824.

23. McLauhlm J.K., Chow W.H./Levy S. Amorphous silica: a review of healtheffects from inhalation, exposure with particular reference • to cancer. // J. Toxicol. Environ. Health. 1997. V. 50. N 6. p. 553-566.

24. Wagner E., Brüner H. Aerosil. Herstellung, Eigenschaften und Verhalten inorganischen Flüssigkeiten. // Angew. Chem. 1960. V. 72. N 19-20. p. 744750.

25. Ono Y., Nakashima K., Sano M., Kanekiyo Y., Inoue K., Hojo J., Shinkai S.Organic gels are useful as a template for the preparation of hollow fiber silica. // Chem. Commun. 1998. N 14. p. 1477.

26. Oh J., Imai H., Hirashima H. Direct deposition of silica films using siliconalkoxide solution. // J. Non-Cryst. Solids. 1998. V. 241. N 2-3. p. 91-97.

27. Smirnova I., Arlt W. Synthesis of silica aerogels: Influence of the supercriticalC02 on the sol-gel process. // J. Sol-Gel Sei. Techn. 2003. V. 28. N 2. p. 175-184.

28. Roveri N., Morpurgo M., Palazzo B., Parma B., Vivi L. Silica xerogels as adelivery system for the controlled release of different molecular weight heparins. // Anal. Bioanal. Chem. 2005. V. 381. N 3. p. 601-606.

29. Brinker C., Scherer G. Sol-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-GelProcessing. 1990, New York: Academic Press, Inc.

30. Hench L.L., West J.K. The Sol-Gel Process. // Chem. Rev. 1990. V. 90. N 1. p.33.72.

31. Rao A.V., Pajonk G.M., Haranath D., Wagh P.B. Effect of Sol-Gel ProcessingParameters on Optical Propertiesof TMOS Silica Aerogels. // J. Mater. Synth. Proc. 1998. V. 6. N 1. p. 37-48.

32. Yoldas B.E. Modification of Polymer-Gel Structures. // J. Non-Cryst. Solids.1984. V. 63. N 1-2. p. 145-154.

33. Ng L.V., Thompson P., Sanchez J., Macosko C.W., McCormick A.V.Formation of Cagelike Intermediates from Nonrandom Cyclization during Acid-Catalyzed Sol-Gel Polymerization of Tetraethyl Orthosilicate. // Macromolecules. 1995. V. 28. N 19. p. 6471-6476.

34. Moner-Girona M., Roig A., Molins E., Llibre J. Sol-Gel Route to DirectFormation of Silica Aerogel Microparticles Using Supercritical Solvents. // J. Sol-Gel Sci. Techn. 2003. V. 26. N. p. 645-649.

35. Pedroso M.A.S., Dias M.L., Azuma C., SanGil R.A.S., Mothe C.G.Hydrocarbon dispersion of nanospherical silica by a sol-gel process. 2. Alkoxysilane copolymerization. // Colloid Polym. Sci. 2003. V. 281. N 1. p. 19-26.

36. Osterholtz F.D., Pohl E.R. Kinetics of the hydrolysis and condensation oforganofunctional alkoxysilanes. // J. Adhes. Sci. Technol. 1992. V. 6. N 1. p. 127-149.

37. Schmidt H., Scholze H., Kaiser A. Principles of Hydrolysis and CondensationReaction of Alkoxysilanes. // J. Non-Cryst. Solids. 1984. V. 63. N 1-2. p. 111.

38. Matejka L., Plestil J., Dusek K. Structure evolution in epoxy-silica hybrids:sol-gel process. // J. Non-Cryst. Solids. 1998. V. 226. N 1-2. p. 114-121.

39. Brinker C J. Hydrolysis and Condensation of Silicates: Effects on Structure. //J. Non-Cryst. Solids. 1988. V. 100. N 1-3. p. 31-50.

40. Kamiya K., Dohkai T., Wada M., Hashimoto T., Matsuoka J., Nasu H. X-raydiffraction of silica gels made by sol-gel method under different conditions. // J. Non-Cryst. Solids. 1998. V. 240. N 1-3. p. 202-211.

41. Wagh P.B., Venkateswara Rao A., Haranath D. Influence of Catalyst (CitricAcid) Concentration on the Physical Properties of TEOS Silica Aerogels. // J. Porous Materials. 1997. V. 4. N 2. p. 295-301.

42. Bogush G., Tracy M., Zukoski C. Preparation of monodisperse silica particles :control of size and mass fraction. // J. Non-Cryst. Solids 1988. V. 104. N 1. p. 95-106.

43. Huang W.L., Kai M.L., Shou R.G. Effect of HC1 in a two-step*sol-gel processusing TEOS. // J. Non-Cryst. Solids. 1999. V. 258. N 1-3. p. 234-238.

44. Pajonk G.M. Some applications of silica aerogels. // Colloid Polym. Sci. 2003.V. 281. N3. p. 637-651.

45. Tillotson T.M., Hrubesh L.W. Transparent ultralow-density silica* aerogelsprepared by a two-step sol-gel process. // J. Non-Cryst. Solids. 1992. V. 145. Nl.p. 44-50i

46. Tan C.G., Bowen B.D., Epstein N. Production of monodisperse colloidal silicaspheres: effect of temperature. // J. Colloid Interface Sci. 1987. V. 118'. N 1. p. 290-293.

47. Mercier L., Pinnavaia T.J. Access in Mesoporous Materials. Advantages of aUniform Pore Structure in the Design of a Heavy Metal Ion Adsorbent for Environmental Remediation. // Adv. Mater. 1997. V. 9. N 6. p. 500-503.

48. Mansur H.S., Vasconcelos W.L., Lenza R.F.S., Orefice R.L., Reis E.F., LobatoZ.P. Sol-gel silica based networks with controlled chemical properties. // J. Non-Cryst. Solids. 2000. V. 273. N 1-3. p. 109-115.

49. Митрофанова Н.В., Нечаев А.Н., Хохлова Т.Д., Мчедлишвили Б.В.Адсорбция белков и красителей на полиэтилентерефталатных трековых мембранах, модифицированных полимерами: // Коллоид. Журнал. 2003. Т. 65. N2. с. 248-251.

50. Denis F.A., Hanarp P., Sutherland D.S., Gold J., Mustin C., Rouxhet P.G.,Dufrne Y.F. Protein Adsorption on Model Surfaces with Controlled Nanotopography and Chemistry. // Langmuir. 2002. V. 18. N 3. p. 819-828.

51. Muller R., Hiller K.A., Schmalz G., Ruhl S. Chemiluminescence-baseddetection and comparison of protein amounts adsorbed on differently modified silica surfaces. // Anal. Biochem. 2006. V. 359. N 12. p. 194-202.

52. Рощина T.M., Шония H.K., Гуревич К.Б., Китаев JI.E. Химия поверхностии адсорбционные свойства модифицированных кремнеземов с разной концентрацией, привитых фенильных групп. // Ж.физ.хим. 2001. Т. 75. N"3. с. 521-530.

53. Steiner G., Tunc S., Maitz Mf:, Salze R. Conformational Changes duringProtein Adsorption. FT-IR Spectroscopic Imaging of Adsorbed' Fibrinogen Layers. // Anal. Chem: 2007. V. 79: N 4. p. 1311-1316.

54. Menaa В., Herrero- M., Rives V., Lavrenko MI, Eggers D.K. Favourable'influence of hydrophobic surfaces on protein structure in porous organically-modified silica glasses. // Biomaterials. 2008. V. 29. N 18. p. 2710-2718.

55. Sanchez C., Ribot F. Design of hybrid'organic-inorganic materials synthesizedvia sol-gel chemistry. //New J'. Chemistry. 1994. V. 18. N 6. p. 1007-1047.

56. Judeinstein P., Sanchez C. Hybrid organic-inorganic materials: a land ofmultidisciplinarity. // J. Materials Chemistry. 1996. V. 6. N 4. p. 511-525.

57. Shchipunov Y.A., Karpenko T.Y. Hybrid Polysaccharide-Silica Nanocomposites Prepared by the Sol-Gel Technique. // Langmuir. 2004. V. 20. N10. p. 3882-3887.

58. Pang J.-B., Qiu K.-Y., Wei Y. Synthesis of mesoporous silica materials with 'ascorbic acid as template via sol-gel process. // Chin. J. Chemistry. 2004. V. 18. N5. p. 693-697.

59. Pang J., Hampsey J.E., Hu Q., Wu Z., John V.T., Lu Y. Mesoporous silica with1.3d cubic structure and good thermal stability. // Chem. Commun. 2004. V. 10. N7. p. 682-683.

60. Rahman I.A., Jafarzadeh M., Sipaut C.S. Synthesis of organo-functionalizednanosilica via a co-condensation modification using y-aminopropyl-triethoxysilane (APTES). // Cearm. Int. 2009. V. 35. N 5. p. 1883-1888.

61. Gill L, Ballesteros A. Bioencapsulation within synthetic polymers (Part 1): solgel encapsulated biologicals. // Trends Biotechnol. 2000. V. 18. p. 282-296.

62. Hreniaka A., Rybka J., Gamian A., Hermanowicz K., Hanuzac J., MaruszewskiK. Biosensor applications of luminescence depolarization effects in protein-modified silica films doped with organic luminophores. // J. Lumines. 2007. V. 122-123. p. 987-989.

63. Burkett S.L., Sims S.D., et a. Synthesis of hybrid inorganic-organicmesoporous silica by co-condensation of siloxane and organosiloxane precursors. // Chem. Commun. 1996. V. 11. p. 1367-1368.

64. Mori Y., Pinnavaia TJ. Optimizing organic functionality in mesostructuredsilica: direct assembly of mercaptopropyl groups in wormhole framework structures. // Chem. Mater. 2001. V. 13. N 6. p. 2173-2178.

65. Hughes М.А. The structure function relationship of silica polyaminecomposites. PhD Thesis. The University of Montana, Missoula 2007. p. 206.

66. Lazghab M., Saleh К., Guidon P. Functionalization of porous silica powder ina fluidized-bed reactor with glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) and aminopropyltriethoxysilane (APTES). // Chem. Eng, Res. Design. 2009. doi 10.1016/j cherd.2009.11.005.

67. Ворошилова О.И., Киселев A.B., Никитин Ю.С. Синтез и исследованиекремнеземных носителей с поверхностью, модифицированной -аминопропильными группами. // Коллоидный журнал. 1979. Т. 42. N 2. с. 223-229.

68. Анисимова А.А. Основы биохимии. 1986, Москва: Высшая школа. 551 с.

69. Haynes С.А., Norde W. Globular proteins at solid/liquid interfaces. // Colloid.Surf. B: Biointerfaces. 1994. V. 2. N 3. p. 517-566.

70. Farruggia В., Rodriguez F., Rigatuso R., Fidelio G., Pico G. The Participationof Human Serum Albumin Domains in Chemical and Thermal Unfolding. // J. Protein Chem. 2001. V. 20. N 1. p. 81-89.

71. Khechinashvili N.N., Privalov P.L., Tiktopulo E.I. Calorimetric investigationof lysozyme thermal denaturation. //FEBS Let. 1973. V. 30. N 1. p. 57-60.

72. Lin S.-Y., Li M.-J., Wei Y.-S. Ethanol or/and captoril-induced precipitationand' secondary conformational changes of human serum albumin. // Spectrochim. Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2004. V! 60. N 13. p. 3107-3111-.

73. Fukase H., Ohdaira E., Masuzawa N., Ide M. Effect of ultrasound in soybeanprotein extraction. // Japanese J. Applied Physics Part 1-Regular Papers Short Notes and Review Papers. 1994. V. 33. N 5B. p. 3088-3090.

74. Tian Z.M., Wan M.X., Wang S.P., Kang J.Q. Effect of ultrasound andadditives on the functional structure of trypsin. // Ultrason. Sonochem. 2004. V. 11. N6. p. 399-404.

75. Norde W. The behavior of proteins at interfaces, with special attention to therole of structural stability of the protein molecule. // Clinic Mater. 1992. V. 11. N1-4. p. 85-91.

76. Fernández A., Ramsden J.J. On adsorption-induced denaturation of foldedproteins. // J. Biol. Phys. Chem. 2001. V. 1. N 1. p. 81-84.

77. Smith J.R., Cicerone M.T., Meuse C.W. Tertiary structural changes in albuminupon surface adsorption observed via fourier transform infrared spectroscopy. // Langmuir. 2009. V. 25. N 8. p. 4571-4578.

78. Chalikian T.V. Structural thermodynamics of hydration. // J. Phys. Chem. B.2001. V. 105. N 50. p. 12566-12578.

79. Otting G., Liepinsh E., Wüthrich R. Protein hydration in aqueous solution. //Science. 1991. V. 254. N 5034. p. 974-980.

80. Priga M.H., Shah J.K., Asthagiri D., Paulaitis M.E. Distingushingthermodynamic and kinetic views of the preferential hydration of protein surfaces. //Biophys. J. 2008. V. 95. N 5. p. 2219-2225.

81. Peters T., All about Albumin. Biochemistry, Genetics and MedicalApplications. 1996, Academic Press: San Diego.

82. Curry S., Brick P., Franks N.P. Fatty acid binding to human serum albumin:new insights from crystallographic studies. // Biochim. Biophys. Acta. 1999: V. 1441. N2. p. 131-140.

83. Sugio S., Kashima A., Mochizuki S., Noda M., Kobayashi K. Crystal structureof human serum albumin at 2.5 Á resolution. // Prot. Eng. 1999. V. 12. N 6. p. 439-446.

84. He X.M., Carter D.C. Atomic structure and chemistry of human serumalbumin. //Nature. 1992. V. 358. N 6383. p. 209-215.

85. Means G.E. Characterization of a major drug binding site in human serumalbumin. Modification of Proteins: Food, Nutritional, and Pharmacological Aspects, ed. R.E. Feeney, J.R. Whitaker. V. 198. 1982.

86. Curry S., Mandelkow H., Brick P., Franks N. Crystal structure of human serumalbumin complexed with fatty acid reveals an asymmetric distribution of binding sites. //Nat. Struct. Biol. 1998. V. 5. N 4. p. 827-835.

87. Bhattacharya A.A., Grune T., Curry S. Crystallographic analysis revealscommon modes of binding of medium and long-chain fatty acids to human serum albumin. // J. Mol. Biol. 2000. V. 303. N 4. p. 721-732.

88. Putnam F.W. The Plasma Proteins. V. 1, 2nd Edition. 1975, New York:Academic Press, p. 133-181.

89. Soderquist M.E., Walton A.G. Structural changes in proteins adsorbed onpolymer surfaces. // J. Colloid Interface Sci. 1980. V. 75. N 2. p. 386.

90. Visser J., Jeurnink T.J.M1 Fouling of heat exchangers in the dairy industry. //Exp. Therm. Fluid, Sci. 1997. V. 14. N 4. p. 407-424.

91. NakanishL K. Adsorption, phenomena of proteins on the surface of solidsubstrate in relation to food engineering and biotechnology. // J. Biodci. Bioeng. 2009. V. Supl.l. p. SI35.

92. Rosan B., Lamont R.J. Dental plaque formation. // Micr. Infect. 2000. V. 2. N13. p. 1599-1607.

93. Castillo E.C., Koenig J.L., Anderson J.M., Lo J. Characterization of proteinadsorption on soft contact lenses: I. Confornational changes of adsorbed human serum albumin. //Biomaterials. 1984. V. 5. N 6. p. 319-325.

94. Scholler M., Hauck A., Thull R., Steinmeyer R., Hedrich R., Schneider F.W.,Kiefer W., Popp J. Laser scanning microscope studies on adsorption ofbiologically relevant proteins on implant materials. // Biopolymers. 2002. V. 67. N4-5. p. 344-350.

95. Wilson C.J., Clegg R.E., Leavesly D.I., Pearcy M.Jt Mediation of biomaterialcell interactions by adsorbed proteins: a review. // Tissue Eng. 2005. V. 11. N 1-2. p. 1-18.

96. Shubben A., Blasi P., Giovagnoli S., Perioli L., Rossi C., Ricci M. Novelcomposite microparticles for protein stabilization and delivery. // Eur. J. Pharm. Sei. 2009. V. 36. N 2-3. p. 226-234.

97. Torchilin V.P., Lukyanov A.N. Peptide and protein drug delivery to and intotumors: challenges and solutions. // Drug Discov. Today. 2003. V. 8. N 6. p. 259-266.

98. Norde W. Adsorption of Proteins at Solid-Liquid Interfaces. // Cells Mat.1995. V. 5. N2. p. 97-112.

99. Koutsopoulos S., Man der Oost J., Norde W. Structural Features of a Hyperthermostable Endo-b-l,3-glucanase in Solution and Adsorbed on '''Invisible" Particles. // Biophys. J. 2005. V. 88. N 1. p. 467-474.

100. Engel M.F.M., van Milero C.P.M., Visser A.J.W.G. Kinetic and structuralcharacterization of adsorption-induced unfolding of bovine a-lacalbumin. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. N 7. p. 10922-10930.

101. Retzinger G.S. Adsorption and coagulability of fibrinogen on atheromatouslipid surfaces. // Atherosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. 1995. V. 15. N18. p. 786-792.

102. Snopok B.A., Kosyukevich E.V. Kinetic studies of protein-surface interactions: a two-stage model of surface induced protein transitions in adsorbed biofilms. // Anal. Biochem. 2006. V. 348. N 2. p. 222-231.

103. Jullien R., Meakin P. Random sequential adsorption with restructuring in twodimensions. // J. Phys. A: Matematical and General. 1992. V. 25. N 4. p. L189.

104. Norde W., MacRitchie F., Nowicka G., Lyklema J. Protein adsorption atsolid-liquid interfaces: reversibility and conformation aspects. // J. Colloid Interface Sci. 1986. V. 112. N 2. p. 447-456.

105. Morrissey B.W., Stromberg R.R. The conformation of adsorbed blood proteins by infrared bound fraction measurements. // J. Colloid Interface Sci. 1974. V. 46. N 1. p. 152-164.

106. Пальтиель JI.P., Зенин Г.С., Волынец Н.Ф. Коллоидная химия. 2004,Санкт-Петербург: СЗТУ. 68 с.119."Lynch I., Dawson К.A. Protein-nanoparticle interactions. // Nanotoday. 2008. V. 3.N1-2. p. 40-47.

107. Sigal G.B., Mrksich M., Whitesides G.M. Effect of Surface Wettability on theAdsorption of Proteins and Detergents. // J. Am. Chem. Soc. 1998. V. 120. N 14. p. 3464-3473.

108. Kidoaki S., Matsuda T. Adhesion Forces of the Blood Plasma Proteins onSelf-Assembled Monolayer Surfaces of Alkanethiolates with Different Functional Groups Measured by an Atomic Force Microscope. // Langmuir. 1999. V. 15. N 22. p. 7639-7646.

109. Larsericsdotter H., Oscarsson S., Buijs J. Thermodynamic Analysis of Proteins Adsorbed on Silica Particles: Electrostatic Effects. // J. Colloid and Interface Sci. 2001. V. 237. N 1. p. 98-103.

110. Aubin-Tam M-E., Hamad-Schifferli K. Structure and function of nanoparticle-protein conjugates. // Biomed. Mater. 2008. V. 3. N 3. p. 1-17.

111. Azioune A., Pech K., Saoudi B., Chehimi M.M., McCarthy G.P., Armes S.P.Adsorption of human serum albumin onto polypyrrole powder and polypyrrole-silica nanocomposites. // Synth. Met. 1999. V. 102. N 1-3. p. 1419-1420.

112. Su T.J., Lu J.R. The Effect of Solution pH on the Structure of Lysozyme Layers Adsorbed at the Silica-Water Interface Studied by Neutron Reflection. // Langmuir. 1998. V. 14. N 2. p. 438-445.

113. Vinu A., Murugesan V., Hartmann M. Adsorption of Lysozyme over Mesoporous Molecular Sieves MCM-41 and SBA-15: Influence of pH and Aluminum Incorporation. // J. Phys. Chem. B. 2004. V. 108. N 22. p. 73237330.

114. Kondo A., Mihara J. Comparison of Adsorption and Conformation ofc "Hemoglobin and Myoglobin on Various Inorganic Ultrafine Particles. // J.' Colloid Interface Sci. 1996. V. 177. N 1. p. 214-221.

115. Essa H., Magner E., Cooney J., Hodnett B.K. Influence of pH and- ionicstrength on the adsorption, leachingand activity of myoglobin immobilized onto ordered1 mesoporous silicates. // J. Mol. Catalysis B: Enzymatic. 2007. V. 49. N 1. p. 61-68.

116. Buijs J., Norde W., Lichtenbelt J.W.T. Changes in the Secondary Structure ofAdsorbed IgG and F(ab') Studied by FTIR Spectroscopy. // Langmuir. 1996. V. 12. N6. p. 1605-1613.

117. Welzel P.B. Investigation of adsorption-induced structural changes of proteinsat, solid/liquid' interfaces by differential scanning calorimetry. // Thermochim. Acta. 2002. V. 382. N 1-2: p. 175-188.

118. Elgersma A.V., Zsom R.L.J., Norde W., Lyklema J. The adsorption of bovineserum albumin on positively and negatively charged polystyrene lattices. // J. Colloid Interface Sci. 1990. V. 138. N 1. p. 145-156.

119. Patel J.D., O'Carra R., Jones J., Woodward J.G., Mumper R.J. Preparationand characterization of nickel nanoparticles for binding to histag proteins and antigens. // Pharm. Res. 2007. V. 24. N 2. p. 343-352.

120. Millot M.C., Sebille B., Mabgin C. Enantiomeric properties of human albumin immobilized on porous silica supports coated with polymethacryloyl chloride. // J. Chromatogr. A. 1997. V. 776. N 1. p. 37-44.

121. Norde W., Haynes C.A. Reversibility and Mechanism of Protein Adsorption.Proteins at Interfaces II, ed. T.J. Horbett, J.L. Brash. 1995, Washington, p. 26-39-.

122. Sukhishvili S.A., Granick S. Adsorption of human serum albumin: Dependence on molecular architecture of the oppositely charged surface. // J. Chem. Phys. 1999. V. 110. N20. p. 10153-10161'.

123. Brandes N., Welzel P.B., Werner C., Kroh L.W. Adsorption-induced conformational changes of proteins onto ceramic particles: Differential scanning calorimetry and FTIR analysis. // J. Colloid Interface Sci. 2006. V. 299. N 1. p. 56-69.

124. Shang L., Wang Y., Jiang J., Dong S. pH-Dependent Protein ConformationalChanges in Albumin: Gold Nanoparticle Bioconjugates: A Spectroscopic Study. // Langmuir. 2007. V. 23. N 5. p. 2714-2721.

125. Menaa B., Torres C., Herrero M., Rives V., Gilbert A.R.W., Eggers D.K.Protein Adsorption onto Organically Modified Silica Glass Leads to a Different Structure than Sol-Gel Encapsulation. // Biophys. J.: Biophys. Lett. 2008. N1. p. L51-L53.

126. Pico G.A. Thermodynamic features of the thermal unfolding of humanserum albumin. //Int. J. Biol. Macromol. 1997. V. 20. N 1. p. 63-73.

127. Lundqyist M.", Sethson L, Jonsson B.-H; Protein adsorption onto silica nanoparticles: conformational changes depend on the particles' curvature and the protein stability. // Langmuir. 2004. V. 20. N 24. p. 10639-10647.

128. Vertegel A., Siegel R., Dordick J. Silica nanoparticle size influences thestructure and enzymatic activity of adsorbed lysozyme. // Langmuir. 2004. V. 20. N 16. p. 6800-6807.

129. Arai T.5 Norde W. The behavior of some model proteins at solid-liquid interfaces. 1. Adsorption; from single protein solutions. // Colloid; Surf. 1990. V. 51.Nl.p. 1-15.

130. Kondo A., Oku S., I-Iigashitani K. Structural changes in protein molecules,adsorbed^ on ultrafme silica particles. // J. Colloid Interface Sci. 1991. V. 143. N 1. p. 214-221. .

131. Vermonden T., Giacomelli C.E., Norde W. Reversibility of Structural Rearrangements in Bovine Serum Albumin during Homomolecular . Exchange from Agl Particles. II Langmuir. 2001. V. 17. N 12. p. 3734-3740.

132. Miyahara M., Vinu A., Ariga K. Adsorption myoglobin over mesoporoussilica molecular sieves: Pore size effect and pore-filling model. // Mater. Sei. Engineering C. 2007. V. 27. N 3. p. 232-236.

133. Engel M.F.M., Visser A.J.W.G., van Mierlo C.P.M. Refolding of AdsorbedBovine a-Lactalbumin during Surfactant Induced Displacement from a Hydrophobic Interface. // Langmuir. 2003. V. 19. N 7. p. 2929-2937.

134. Rezwan K., Meier L.P., Rezwan M., Vörös J., Textor M., Gauckler L.J.Bovine Serum Albumin Adsorption onto Colloidal A1203 Particles: A New Model Based on Zeta Potential and UV-Vis Measurements. // Langmuir. 2004. V. 20. N23. p. 10055-10061.

135. Moreno E.C., Kresak M., Hay D.H. Adsorption of salivary proteins onto Caapatites. //Biofoulig. 1991. V. 4. N 1-3. p. 3-24.

136. Cai P., Huang Q., Jiang D., Rong X., Liang W. Microcalorimetric studies onthe adsorption of DNA by soil colloidal particles. // Colloid. Surf. B: Biointerfaces. 2006. V. 49. N 1. p. 49-54.

137. Galisteo F., Norde W. Protein adsorption at Agl-water interface. // J. Colloid1.terface Sei. 1995. V. 179. N 2. p. 502-509.

138. De M:, You C.-C., Srivastava S., Rotello V.M. Biomimetic Interactions ofProteins with Functionalized Nanoparticles: A Thermodynamic Study. // J. Am. Chem. Soc. 2007. V. 129. N 35. p. 10747-10753'.

139. Kamyshny A., Lagerge S., Partyka S., Relkin P., Magdassi S. Adsorption ofNative and Hydrophobized Human IgG onto Silica: Isotherms, Calorimetry, and Biological Activity. // Langmuir. 2001. V. 17. N 26. p. 8242-8248.

140. Kandori K., Murata K., Ishikawa T. Microcalorimetric Study of Protein Adsorption onto Calcium Hydroxyapatites. // Langmuir. 2007. V. 23. N 4. p. 2064-2070.

141. Краткая химическая энциклопедия / Ред. Кол. Кнуянц И.Л. и др. Т. 2.Москва: Советская энциклопедия. 1963. 1086 с.

142. Химия: энциклопедия / Под ред. Кнуянц И.Л. Москва: Большая Российская энциклопедия. 2003. 972 с.

143. Hawe A. Studies on Stable Formulations for a Hydrophobic Cytokine. PhDThesis. Ludwig-Maximilians-University, Munchen, 2006. 90 c.

144. Costa T.M.H., Gallas M.R., Benvenutti E.V., da Jornada J.A.H. Infrared andthermogravimetric study of high pressure consolidation in alkoxide silica gel powders. // J. Non-Cryst. Solids. 1997. V. 220. N 2-3. p. 195-201.

145. Parida S.K., Dash S., Patel S., Mishra B:K. Adsorption of organic moleculeson silica surface. // Adv. Colloid Interface Sci. 2006. V. 121. N 1-3. p. 77110.

146. Казицина Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР -спектроскопии в органической химии. 1971, Москва: Высшая школа, с. 264.

147. Pedroso.M.A.S., Dias M.L., Azuma С., Mothe C.G. Hydrocarbon dispersionof nanospherical silica by a sol-gel process. 1. Tetraethoxysilane homopolimerisation. // Colloid Polym. Sci. 2000. V. 278. N 8. p. 1180-1186.

148. Li X., King T.A. Spectroscopic studies of sol-gel-derived organicallymodified silicates. // J. Non-Cryst. Solids. 1996. V. 204. N 3. p. 235-242.

149. Monte F., Ferrer M.L., Levy D. Probing the chemical environment at theporous cage of ormosils through the fluorescence of oxazine 1. //J. Mater. Chem. 2001. V. 11. N6. p. 1745-1751.

150. Kim J., Sedler P., Wan L.S., Fill C. Formation, structure, and reactivity ofamino-terminated organic films on silicon substrates. // J. Colloid Interface Sci. 2009. V. 329. N 1. p. 114-119.

151. Gao Y., Heinemann A., Knott R., Bartlett J. Encapsulation of Protein in SilicaMatrices: Structural evolution on the- Molecular and Nanoscales. // Langmuir. 2010. V. 26. N 2. p. 1239-1246.

152. Dong H. Organic-inorganic hybrid mesoporous silica materials and theirapplications as host matrix for protein molecules. PhD Thesis. Drexel University, Philadelphia, 2002. 270 c.

153. Косенко Н.Ф. Синтез клинкерных минералов и их физико-химическийанализ. 1995, Иваново: Издательство ИГХТА. с. 136.

154. Brunauer S., Emmett-P.H., Teller Е. Adsorption of gases in multimolecularlayers. // J. Am. Chem. Soc. 1938. V. 60. N. p. 309-319.

155. Barrett E.P., Joyner L.G., Halenda P.P. The determination of pore volume andarea distributions in porous substances. I. Computations from nitrogen isotherms. // J. Am. Chem. Soc. 1951. V. 73. N. p. 373-380.

156. Лебедева Н.Ш., Якубов С.П., Кинчин A.H., Вьюгин А.И. Программноаппаратный комплекс для измерения сигналов дериватографа 1000 D и компьютерная обработка данных термогравиметрического анализа. // Ж. физ. хим. 2005. Т. 79. N 5. с. 955-960.

157. Barannikov V.P., Guseynov S.S., Vyugin A.I. Enthalpies of solvation of1,4,7,10,13.16-hexaoxacyclooctadecane in solvents. // J. Chem. Thermodyn. 2004. V. 36. N4. p. 277-280.

158. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. 1971, М.: Наука. 192 с.

159. Кустанович И.М. Спектральный анализ. 1962, Москва: Высшая школа.

160. Ishikawa Т., Matsuda М., Yasukawa A., Kandori К., Inagaki S., FukushimaТ., Kondo S. Surface silanol groups of mesoporous silica FSM-16. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1996. V. 92. N 11. p. 1985-1989.

161. Тертых В.А., Белякова Л.А. Химические реакции с участием поверхности кремнезема. 1991, Киев: Наукова Думка, с. 264.

162. Kitadai N., Yokoyama S., Nakashima S. ATR-IR spectroscopic study of Llysine adsorption on amorphous silica. // J. Colloid Interface Sci. 2009. V. 329. N 1. p. 31-37.

163. IUPAC Manuel of Symbol and Terminilogy. // Pure Appl.Chem. 1972. V. 31.N4. p. 578.

164. Карнаухов А.П. Текстура дисперсных и пористых материалов. 1999,Новосибирск: Наука, с. 194-195.

165. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W., Moscou L., Pierotti R.A., Rouquerol J. Reporting physisorption data for gas/solid systems with special reference to thedetermination of surface area and porosity // Pure Appl. Chem. 1985. V. 57. N 4. p. 603-619.

166. Everett D.H., Powl J.C. Adsorption in slit-like and cylindrical micropores intheHenry's law region. A model for the microporosity of carbons. // J. Chem. Soc. Faraday Trans 1. 1976. V. 72. N 3-4. p. 619-636.

167. Bambrough C.M., Slade R.C., Williams R.T., Burkett S.L., Sims S.D., MannS.J. Sorption of nitrogen, water vapor, and benzene by a phenyl-modified MCM-41 sorbent. // J. Colloid Interface Sci. 1998. V. 201. N 2. p. 220-222.

168. Lee D.C., Haris P.I., Chapman D., Mitchell R.C. Determination of proteinsecondary structure using factor analysis of infrared spectra. // Biochem. 1990. V. 29. N 39. p. 9185-9193.

169. Wahlgren M., Arnebrant Т., Lindstrom I. The adsorption of lysozyme to hydrophilic silicon oxide surfaces: Comparison between experimental data and models for adsorption kinetics. // J. Colloid Interface Sci. 1995. V. 175. N2. p. 506-514.

170. Privman V. Dynamics of nonequilibrium deposition. // Colloid. Surf. A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2000. V. 165. N 1-3. p. 231240.

171. Adamczyk Z., Jaszczolt K., Michna A., Siwek В., Szyk-Warszynska L., Zembala M. Irreversible adsorption of particles on heterogeneous surfaces. // Adv; Colloid Interface Sci. 2005. V. 118. N l-3. p. 25-42.

172. Senger В., Voegel J.-C., Schaaf P. Irreversible, adsorption of colloidal particles on solid substrates. // Colloid. Surf. A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2000; V. 165. N 1-3. p. 255-285.

173. Мецлер Д. Биохимия: Г. 1. 1980, Москва: Мир. 252 с.

174. Puskas J.E., Dahman Y., Margaritis A. Novel Thymine-Functionalized Polystyrenes for Applications in Biotechnology. 2. Adsorptiom of 'Model Proteins.//Biomacromolecules. 2004. V. 5> N 4; p: 1412-1421.

175. Norde W., Lyklema J. Protein adsorption and; bacterial- adhesion to solid suifacesr^collpidrchemical;'approach.// Colloid-.Surf. 1989; V. 38;.N1. p. 1-13.

176. D. Polpanichi, P. Tangboriboonrat, A. Elassari. Evolution in Malaria DiseaseDetection: From Parasite Visualization to. Colloidal-Based Rapid Diagnostic. Colloidal nanoparticles in biotechnology,.ed. A. Elaissari. 2008, p. 65-93.

177. Николаев Ю.Т., Якубсон A.M. Анилин. 1984, Москва: Химия 152 с.

178. Fair B.D., Jamieson A.M. Studies of protein adsorption on polysterene latexsurfaces. // J. Colloid Interface Sci. 1980. V. 77. N 2. p: 525.

179. Koutsoukos P.G., Mumme-Young C.A., Norde W., Lyklema L. Effect of thenature of the substrate on the adsorption of human plasma albumin. // Colloid Surf. 1982. V. 5. N 2. p. 93-104.

180. Meszäros R., Thompson L., Bos M., de Groot P. Adsorption and Electrokinetic Properties of Polyethylenimine on Silica Surfaces. // Langmuir. 2002. V. 18. N 16. p. 6164-6169.

181. Norde W., Gage D. Interaction of Bovine Serum Albumin and Human BloodPlasma with PEO-Tethered Surfaces: Influence of PEO Chain Length, Grafting Density, and Temperature. // Langmuir. 2004. V. 20. N 10. p. 41624167.

182. Barone G., Giancola C., Verdoliva A. DSC studies on denaturation andaggregation of serum albumins. // Thermochim. Acta. 1992. V. 199. p. 197205.

183. Billsten P., Caresson U., Jonsson B.H., Olofsson G., Hk F., Elwing H. Conformation of human carbonic anhydrase II variants adsorbed to silica nanoparticles. // Langmuir. 1999. V. 15. N 19. p. 6395-6399.

184. Ross P.D., Shrake A. Decrease in stability of human serum albumin withincrease in protein concentration. // J. Biol. Chem. 1988. V. 263. N 23. p. 11196-11202.