Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. Основан в 2009 году

Цистеин-серебряный золь при различных pH: влияние химической природы солей серебра

Д.В. Вишневецкий1, Е.Э. Полякова1, Д.В. Аверкин2

1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
2 ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений»

DOI: 10.26456/pcascnn/2026.18.XXX

Оригинальная статья

Аннотация: Исследовано влияние химической природы солей серебра (нитрат серебра, нитрит серебра, ацетат серебра) – прекурсора для синтеза цистеин-серебряных золей – на поведение последнего при различных значениях кислотности среды. Визуальный анализ выявил схожее поведение всех систем: изменение pH среды от кислого значения к щелочному в цистеин-серебряных золях ведет к переходу от гомогенного раствора к мутному и снова гомогенному. С использованием методов турбидиметрического титрования и электрофоретического рассеяния света (измерения дзета-потенциала) было показано, что все системы обладают изоэлектрической точкой, величина которой зависит от предыстории приготовления образца — химической природы соли серебра. Такое поведение связано с наличием амино и карбоксильных групп, расположенных на поверхности наночастиц цистеин-серебряных золей. На основе предыдущих результатов и данных, полученных в настоящей работе, была предложена структура наночастиц, формирующих соответствующий золь.

Ключевые слова: цистеин-серебряный золь, рН, изоэлектрическая точка, мутность, дзета-потенциал

  • Вишневецкий Дмитрий Викторович – к.х.н., доцент кафедры физической химии, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Полякова Елизавета Эдуардовна – магистрант 1 курса, ведущий инженер кафедры физической химии, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Аверкин Дмитрий Вадимович – научный сотрудник лаборатории метрологического обеспечения измерений дисперсных параметров аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений»

Ссылка для цитирования:

Вишневецкий, Д.В. Цистеин-серебряный золь при различных pH: влияние химической природы солей серебра / Д.В. Вишневецкий, Е.Э. Полякова, Д.В. Аверкин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2026. - Вып. 18. - С. __-__. DOI: 10.26456/pcascnn/2026.18.XXX. ⎘

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Smith, D.K. Supramolecular gels – a panorama of low-molecular-weight gelators from ancient origins to next-generation technologies / D.K. Smith // Soft Matter. – 2024. – V. 20. – I. 1. – P. 10-70. DOI: 10.1039/D3SM01301D.
2. Adams, D.J. Personal perspective on understanding low molecular weight gels / D.J. Adams // Journal of the American Chemical Society. – 2022. – V. 144. – I. 25. – P. 11047–11053. DOI: 10.1021/jacs.2c02096.
3. Du, X. Supramolecular hydrogelators and hydrogels: From soft matter to molecular biomaterials / X. Du, J. Zhou, J. Shi, B. Xu // Chemical Reviews. – 2015. – V. 115. – I. 24. – P. 13165–13307. DOI: 10.1021/acs.chemrev.5b00299.
4. Bhattacharya, S. First report of phase selective gelation of oil from oil/water mixtures. Possible implications toward containing oil spills / S. Bhattacharya, Y. Krishnan‑Ghosh // Chemical Communications. – 2001. – I. 2. – P. 185-186. DOI: 10.1039/B007848O.
5. Gao, P. Inter and intra‑molecular H‑bonds induced different nanostructures from a multi‑H‑bonding (MHB) amphiphile: nanofibers and nanodisks / P. Gao, C.L. Zhan, L.Z. Liu et al. // Chemical Communications. – 2004. – I. 10. – P. 1174-1175. DOI: 10.1039/B402956A.
6. Khatua, D. Spontaneous formation of gel emulsions in organic solvents and commercial fuels induced by a novel class of amino acid derivatized surfactants / D. Khatua, J. Dey // Langmuir. – 2005. – V. 21. – I. 1. – P. 109-114. DOI: 10.1021/la0481896.
7. Pal, A. Water‑induced physical gelation of organic solvents by N‑(N‑alkylcarbamoyl)‑L‑alanine amphiphiles / A. Pal, J. Dey // Langmuir. – 2011. – V. 27. – I. 7. – P. 3401-3408. DOI: 10.1021/la105027b.
8. Patra, T. A smart supramolecular hydrogel of Nα‑(4‑N‑alkyloxybenzoyl)‑L‑histidine exhibiting pH‑modulated properties / T. Patra, A. Pal, J. Dey // Langmuir. – 2010. – V. 26. – I. 11. – P. 7761-7767. DOI: 10.1021/la904540x.
9. Minakuchi, N. Versatile supramolecular gelators that can harden water, organic solvents and ionic liquids / N. Minakuchi, K. Hoe, D. Yamaki et al. // Langmuir. – 2012. – V. 28. – I. 25. – P. 9259-9266. DOI: 10.1021/la301442f.
10. Yu, Q. Thermoreversible gel lubricants through universal supramolecular assembly of a nonionic surfactant in a variety of base lubricating liquids / Q. Yu, M. Fan, D. Li et al. // ACS Applied Materials & Interfaces. – 2014. – V. 6. – I. 18. – P. 15783-15794. DOI: 10.1021/am502832z.
11. Yu, Q. Supramolecular gel lubricants based on amino acid derivative gelators / Q. Yu, D. Li, M. Cai et al. // Tribology Letters. – 2016. – V. 61. – I. 2. – P. 1-16. DOI: 10.1007/s11249‑015‑0634‑y.
12. Odriozola, I. Gold–glutathione supramolecular hydrogels / I. Odriozola, I. Loinaz, J.A. Pomposo et al. // Journal of Materials Chemistry. – 2007. – V. 17. – I. 46. – P. 4843-4845. DOI: 10.1039/B713542D.
13. Casuso, P. Converting drugs into gelators: supramolecular hydrogels from N‑acetyl‑L‑cysteine and coinage‑metal salts / P. Casuso, P. Carrasco, I. Loinaz et al. // Organic & Biomolecular Chemistry. – 2010. – V. 8. – I. 23. – P. 5455-5458. DOI: 10.1039/C0OB00311E.
14. Casuso, P. Argentophilic hydrogels: elucidating the structure of neutral versus acidic system / P. Casuso, P. Carrasco, I. Loinaz et al. // Soft Matter. – 2011. – V. 7. – I. 7. – P. 3627-3633. DOI: 10.1039/C0SM01217C.
15. Casuso, P. Aurophilically cross‑linked «dynamic» hydrogels mimicking healthy synovial fluid properties / P. Casuso, A.P.-S. Vicente, H. Iribar et al. // Chemical Communications. – 2014. – V. 50. – I. 96. – P. 15199-15201. DOI: 10.1039/C4CC05735J.
16. Khizhnyak, S.D. Mechanism of gelation in low-concentration aqueous solutions of silver nitrate with L-cysteine and its derivatives / S.D. Khizhnyak, P.V. Komarov, M.M. Ovchinnikov et al. // Soft Matter. – 2017. –V. 13. – I. 30. – P. 5168-5184. DOI: 10.1039/C7SM00772H.
17. Vishnevetskii, D.V. Self-organization processes in aqueous solution of polyvinyl alcohol, L-cysteine, and silver nitrate / D.V. Vishnevetskii, A.N. Adamyan, V.S. Laguseva et al. // Polymer Science, Series A. – 2019. – V. 61. – I. 1. – P. 96-104. DOI: 10.1134/S0965545X19010103.
18. Vishnevetskii, D.V. L-cysteine and N-acetyl-L-cysteine mediated synthesis of nanosilver-based sols and hydrogels with antibacterial and antibiofilm properties / D.V. Vishnevetskii, D.V. Averkin, A.A. Efimov et al. // Journal of Materials Chemistry B. – 2023. – V. 11. – I. 25. – P. 5794-5804. DOI: 10.1039/D3TB00261F.
19. Vishnevetskii, D.V. Cysteine–silver–polymer systems for the preparation of hydrogels and films with potential applications in regenerative medicine / D.V. Vishnevetskii, A.R. Mekhtiev, D.V. Averkin et al. // Gels. – 2023. – V. 9. – I. 12. – Art. № 924. – 13 p. DOI: 10.3390/gels9120924.
20. Vishnevetskii, D.V. Fluoride-ion-responsive sol–gel transition in an L-cysteine/AgNO3 system: self-assembly peculiarities and anticancer activity / D.V. Vishnevetskii, Y.V. Andrianova, E.E. Polyakova et al. // Gels. – 2024. – V. 10. – I. 5. – Art. № 332. – 14 p. DOI: 10.3390/gels10050332.
21. Vishnevetskii, D.V. Preparation of composite hydrogels based on cysteine–silver sol and methylene blue as promising systems for anticancer photodynamic therapy / D.V. Vishnevetskii, F.A. Metlin, Y.V. Andrianova et al. // Gels. – 2024. – V. 10. – I. 9. – Art. №. 577. – 17 p. DOI: 10.3390/gels10090577.
22. Vishnevetskii, D.V. L-cysteine/silver nitrate/iodate anions system: peculiarities of supramolecular gel formation with and without visible-light exposure / D.V. Vishnevetskii, E.E. Polyakova, Y.V. Andrianova et al. // Gels. – 2024. – V. 10. – I. 12. – Art. № 809. – 16 p. DOI: 10.3390/gels10120809.
23. Malyshev, M.D. Self-assembly in systems based on L-cysteine–silver-nitrate aqueous solution: multiscale computer simulation / M.D. Malyshev, S.D. Khizhnyak, L.V. Zherenkova et al. // Soft Matter. – 2022. – V. 18. – I. 39. – P. 7524-7536. DOI: 10.1039/D2SM00846G.
24. Vishnevetskii, D.V. Behavior and bioactive properties of aqueous L-cysteine–AgNO3 solution at different pH / D.V. Vishnevetskii, E.M. Semenova, D.V. Averkin et al. // Mendeleev Communications. – 2023. – V. 33. – I. 3. – P. 431-432. DOI: 10.1016/j.mencom.2023.04.042.
25. Vishnevetskii, D.V. L-cysteine/AgNO2 low molecular weight gelators: self-assembly and suppression of MCF-7 breast cancer cells / D.V. Vishnevetskii, A.R. Mekhtiev, T.V. Perevozova et al. // Soft Matter. – 2020. – V. 16. – I. 42. – P. 9669-9673. DOI: 10.1039/D0SM01431A.

Содержание |