Синтез и взаимодействие с модельной ДНК полианилина и поли[(N-2-гидроксиэтил)­анилина]

А.И. Хадиева, В.В. Горбачук, Р.Р. Латыпов, И.И. Стойков

Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

 

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2019.1.42-55

Для цитирования: Хадиева А.И., Горбачук В.В., Латыпов Р.Р., Стойков И.И. Синтез и взаимодействие с модельной ДНК полианилина и поли[(N-2-гидроксиэтил)анилина] // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 1. – С. 42–55. – doi: 10.26907/2542-064X.2019.1.42-55.

For citation: Khadieva A.I., Gorbachuk V.V., Latypov R.R., Stoikov I.I. Synthesis and interaction with model DNA of polyaniline and poly[N-(2-hydroxyethyl)aniline]. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2019, vol. 161, no. 1, pp. 42–55. doi: 10.26907/2542-064X.2019.1.42-55. (In Russian)

Аннотация

Ассоциаты сопряжённых полимеров с биополимерами являются привлекательной основой для создания биосенсоров и биоинтерфейсов. Методом механохимической окислительной полимеризации синтезированы полианилин и поли[N-(2-гидроксиэтил)анилин]. Методами динамического светорассеяния и просвечивающей электронной микроскопии показано образование наноразмерных частиц полианилина и субмикронных частиц поли[N-(2-гидроксиэтил)анилина] при диспергировании в воде. Исследовано взаимодействие полученных дисперсий с модельной ДНК из молок лосося методом динамического светорассеяния. Установлено образование микронных ассоциатов в случае полианилина и снижение размеров ассоциатов в случае поли[N-(2-гидроксиэтил)анилина] – введение гидроксиэтильных фрагментов позволило достичь дезагрегации частиц при взаимодействии с полианионом ДНК.

Ключевые слова: полианилин, поли[(N-2-гидроксиэтил)анилин], ДНК, механохимическая окислительная полимеризация

Благодарности. Работа выполнена за счёт средств субсидии, выделенной в рамках государственной поддержки Казанского (Приволжского) федерального университета в целях повышения его конкурентоспособности среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Литература

  1. Fattahi P., Yang G., Kim G., Abidian M.R. A review of organic and inorganic biomaterials for neural interfaces // Adv. Mater. – 2014. – V. 26, No 12. – P. 1846–1885. – doi: 10.1002/adma.201304496.

  2. Green R.A., Lovell N.H., Wallace G.G., Poole-Warren L.A. Conducting polymers for neural interfaces: Challenges in developing an effective long-term implant // Biomaterials. – 2008. – V. 29, No 24–25. – P. 3393–3399. – doi: 10.1016/j.biomaterials.2008.04.047.

  3. Gerard M., Chaubey A., Malhota B.D. Application of conducting polymers to biosensors // Biosens. Bioelectron. – 2002. – V. 17, No 5. – P. 345–359. – doi: 10.1016/S0956-5663(01)00312-8.

  4. de Lima S.V., de Oliveira H.P., Andrade C.A., de Melo C.P. A dielectric study of interpolymer complexes of polyaniline and DNA // Colloids Surf., A. – 2015. – V. 471. – P. 139–147. – doi: 10.1016/j.colsurfa.2015.02.002.

  5. Datta B., Schuster G.B., McCook A., Harvey S.C., Zakrzewska K. DNA-directed assembly of polyanilines: Modified cytosine nucleotides transfer sequence programmability to a conjoined polymer // J. Am. Chem. Soc. – 2006. – V. 128, No 45. – P. 14428–14429. – doi: 10.1021/ja0648413.

  6. Budnikov H.C., Evtugyn G.A., Porfireva A.V. Electrochemical DNA sensors based on electropolymerized materials // Talanta. – 2012. – V. 102. – P. 137–155. – doi: 10.1016/j.talanta.2012.07.027.

  7. Zeifman Y.S., Maiboroda I.O., Grischenko Y.V., Morozova O.V., Vasil’eva I.S., Shumakovich G.P., Yaropolov A.I. Enzymatic synthesis of electroconductive biocomposites based on DNA and optically active polyaniline // Appl. Biochem. Microbiol. – 2012. – V. 48, No 2. – P. 145–150. – doi: 10.1134/S0003683812020135.

  8. Cobo I., Li M., Sumerlin B.S., Perrier S. Smart hybrid materials by conjugation of responsive polymers to biomacromolecules // Nat. Mater. – 2015. – V. 14, No 2. – P. 143–159. – doi: 10.1038/nmat4106.

  9. Bhadra S., Khastgir D., Singha N.K., Lee J.H. Progress in preparation, processing and applications of polyaniline // Prog. Polym. Sci. – 2009. – V. 34, No 8. – P. 783–810. – doi: 10.1016/j.progpolymsci.2009.04.003.

  10. Huang J.  Syntheses and applications of conducting polymer polyaniline nanofibers // Pure Appl. Chem. – 2006. – V. 78, No 1. – P. 15–27. – doi: 10.1351/pac200678010015.
  11. García-Gallegos J.C., Vega-Cantú Y.I., Rodríguez-Macías F.J. Fast mechanochemical synthesis of carbon nanotube-polyaniline hybrid materials // J. Mater. Res. – 2018. – V. 33, No 10. – P. 1486–1495. – doi: 10.1557/jmr.2018.56.

  12. Heydari M., Najafi Moghadam P., Fareghi A.R., Bahram M., Movagharnezhad N. Synthesis of water‐soluble conductive copolymer based on polyaniline // Polym. Adv. Technol. – 2015. – V. 26, No 3. – P. 250–254. – doi: 10.1002/pat.3449.

Поступила в редакцию

21.09.18

 

Хадиева Алёна Игоревна, аспирант кафедры органической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: as-alex93@mail.ru

Горбачук Владимир Валерьевич, кандидат химических наук, научный сотрудник кафедры органической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: leongard87@mail.ru

Латыпов Руслан Рустемович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры радиофизики

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: rlatmail@gmail.com

Стойков Иван Иванович, доктор химических наук, профессор, профессор кафедры органической химии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: ivan.stoikov@mail.ru

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.