Effect of the Molecular Brush Topology on the Stabilization of Silver and Selenium Nanoparticles in Aqueous Nanodispersions: Spectral and Structural-Morphological Characteristics

S. V. Valueva; Валуева С. В.; M. E. Vylegzhanina; Вылегжанина М. Э.; L. N. Borovikova; Боровикова Л. Н.; I. V. Ivanov; Иванов И. В.; A. V. Yakimansky; Якиманский А. В.

doi:10.31857/S1028096023080149

Effect of the Molecular Brush Topology on the Stabilization of Silver and Selenium Nanoparticles in Aqueous Nanodispersions: Spectral and Structural-Morphological Characteristics

Authors: Valueva S.V.¹, Vylegzhanina M.E.¹, Borovikova L.N.¹, Ivanov I.V.¹, Yakimansky A.V.¹
Affiliations:
1. Institute of Macromolecular Compounds RAS
Issue: No 12 (2023)
Pages: 113-122
Section: Articles
URL: https://freezetech.ru/1028-0960/article/view/664708
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023080149
EDN: https://elibrary.ru/SHDQGV
ID: 664708

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

Amphiphilic molecular brushes, i.e. graft copolymers (graft-CP), with a hydrophobic polyimide main chain and hydrophilic side chains of polymethacrylic acid at a high degree of polymerization m of the side chains and their grafting density, can be used as nanocontainers for the targeted delivery of drugs/agents. In this work, silver nanoparticles (Ag⁰) or selenium nanoparticles (Se⁰) in zero-valence form with a complex of unique biomedical properties were used as a loading agent. A comparative study of aqueous dispersions of Ag⁰ and Se⁰ nanoparticles stabilized by amphiphilic molecular brushes of varying topology was carried out using UV–visible spectroscopy, atomic force microscopy and transmission electron microscopy. The possibility of controlling the structural-morphological and spectral parameters of the Ag⁰/graft-CP and Se⁰/graft-CP nanostructures by changing the degree of polymerization m of side chains of the graft copolymer is shown.

Keywords

atomic force microscopy, transmission electron microscopy, morphology, structure, silver and selenium nanoparticles, UV–visible spectroscopy, topology, graft copolymers, amphiphilic molecular brushes.

References

Xie G., Martinez M.R., Olszewski M., Sheiko S.S., Matyjaszewski K. // Biomacromolecules. 2019. V. 20. P. 27. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.8b01171
Pelras T., Mahon C.S., Müllner M. // Angew. Chemie Int. Ed. 2018. V. 57. P. 6982. https://doi.org/10.1002/anie.201711878
Meleshko T.K., Ivanov I.V., Kashina A.V., Bogorad N.N., Simonova M.A., Zakharova N.V., Filippov A.P., Yakimansky A.V. // Polym. Sci. Ser. B. 2018. V. 60. № 1. P. 35. https://doi.org/10.1134/S1560090418010098
Yakimansky A.V., Meleshko T.K., Ilgach D.M., Bauman M.A., Anan’eva T.D., Klapshina L.G., Lermontova S.A., Balalaeva I.V., Douglas W.E. // J. Polym. Sci. A. 2013.V. 51. № 20. P. 4267. https://doi.org/10.1002/pola.26846
Валуева С.В., Вылегжанина М.Э., Митусова К.А., Волков А.Я., Мелешко Т.К., Иванов И.В., Якиманский А.В. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 4. С. 3. https://doi.org/10.31857/S1028096021040154
Валуева С.В., Боровикова Л.Н., Суханова Т.Е., Вылегжанина М.Э. // Сб. тр. VII Междунар. науч.-практ. конф. “Актуальные достижения европейской науки-2011”. София, 2011. С. 13.
Валуева С.В., Боровикова Л.Н., Коренева В.В. и др. // Журн. физ. химии. 2007. Т. 81. № 1. С. 1329.
Валуева С.В., Азизбекян С.Г., Кучинский М.П. и др. // Нанотехника. 2012. № 4(32). С. 53.
Valueva S.V., Vylegzhanina M.E., Plyushchenko A.V. // J. Surf. Invest: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2019. V. 13. № 4. P. 586. https://doi.org/10.1134/S1027451019040177
Valueva S.V., Vylegzhanina M.E., Borovikova L.N. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2020. V. 94. № 8. P. 1663. https://doi.org/10.1134/S0036024420080294
Valueva S.V., Vylegzhanina M.E., Mitusova K.A. et al. // J. Surf. Invest: X-ray, Synchrotron Neutron Tech. 2021. V. 15. № 1. P. 110. https://doi.org/10.1134/S102745102101033X
Tran Q., Nguyen V.Q., Le Anh-Tuan // Adv. Natur. Sci.: Nanosci. Nanotech. 2013. V. 4. № 3. P. 1. https://doi.org/10.2147/IJN.S200254
Meleshko T.K., Ivanov I.V., Kashina A.V., Bogorad N.N., Simonova M.A., Zakharova N.V., Filippov A.P., Yakimansky A.V. // Polym. Sci. B. 2018. V. 60. № 1. P. 35. https://doi.org/10.1134/S1560090418010098
Плющенко А.В., Митусова К. А., Боровикова Л.Н., Киппер А.И., Писарев О.А. // Оптика и спектроскопия. 2018. Т. 125. № 2. С. 234. https://doi.org/10.21883/OS.2018.08.46366.86-18
Низамов Т.Р., Евстафьев И.В., Оленин А.Ю., Лисичкин Г.В.// Коллоидный журн. 2014. Т. 76. № 4. С. 513. https://doi.org/10.1134/S1061933X14040127
Бусев А.И. Колориметрические (фотометрические) методы определения неметаллов. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. 467 с.
Kaowphong S. // J. Solid State Chem. 2012. V. 189. P. 108. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2011.12.010
Frenkel A.I., Hills C.W., Nuzzo Ralph G. // J. Phys. Chem. B. 2001. V. 105. № 51. P. 12689. https://doi.org/10.1021/jp012769j
Suksomboon M., Kongsawatvoragul K., Duangdangchote S., Sawangphruk M. // ACS Omega. 2021. V. 6. P. 20804. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c01908
Wang W.-L., Yang C.-S. // Mater. Chem. Phys. 2016. V. 175. P. 146. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2016.03.005
Рягузов А.П., Немкаева Р.Р., Юхновец О.И., Гусейнов Н.Р., Михайлова С.Л., Бекмурат Ф., Асембаева А.Р. // Оптика и спектроскопия. 2019. Т. 127. Вып. 2. С. 251. https://doi.org/10.21883/OS.2019.08.48037.33-19
Voronin D.V., Kozlova A.A., Verkhovskii R.A. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. P. 2323. https://doi.org/10.3390/ijms21072323