Doklady ChemistryDoklady ChemistryДоклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах2686-95353034-5111The Russian Academy of Sciences65192310.31857/S2686953524010085PHYSICAL CHEMISTRYФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯResearch ArticleEffect of the solvent nature on the biological activity of gold-containing systemsВлияние природы растворителя на биологическую активность золотосодержащих системVoronovaA. A.ВороноваА. А.
Russian Federation
alexandervasilkov@yandex.ruNaumkinA. V.НаумкинА. В.
Russian Federation
alexandervasilkov@yandex.ruPereyaslavtsevA. Yu.ПереяславцевА. Ю.
Russian Federation
alexandervasilkov@yandex.ruBatsalovaT.БацаловаЦ.
Bulgaria

Faculty of Biology

alexandervasilkov@yandex.ruDzhambazovB.ДжамбазовБ.
Bulgaria

Faculty of Biology

alexandervasilkov@yandex.ruVasil’kovA. Yu.ВасильковА. Ю.
Russian Federation
alexandervasilkov@yandex.ruA.N. Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds, Russian Academy of SciencesИнститут элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова Российской академии наукDukhov Automatics Research InstituteВсероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. ДуховаPaisii Hilendarski University of PlovdivПловдивский университет имени Паисия Хилендарского050420245141728002022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/651923

Gold nanoparticles were prepared by metal-vapor synthesis using isopropanol, acetone or toluene as dispersion media. The electronic states of the metal and the nature of the sorbed layer on the surface of the nanoparticles were studied. The analysis of photoelectron spectra of the obtained nanoparticles showed that regardless of the synthesis conditions, gold in all samples is in the Au0, Au+ and Au3+ states and a carbon-containing shell is present on all types of metal particles. The study of anticancer activity of nanoparticles in vitro with human cell lines showed the dependence of biological activity on their interaction time of samples obtained in toluene dispersion medium. The metabolic activity of gold nanoparticles obtained in isopropanol or acetone medium decreased in the earliest period of testing.

Методом металло-парового синтеза с использованием изопропанола, ацетона или толуола в качестве дисперсионной среды получены наночастицы золота. Изучено электронное состояние металла и природа сорбированного слоя на поверхности наночастиц. Анализ фотоэлектронных спектров полученных наночастиц показал, что, независимо от условий синтеза, золото во всех образцах находится в состояниях Au0, Au+ и Au3+ и на всех типах металлических частиц присутствует углеродосодержащая оболочка. Исследование противораковой активности наночастиц in vitro в отношении ряда клеточных линий человека показало зависимость биологической активности от времени взаимодействия образцов, полученных в дисперсионной среде толуола. Метаболическая активность наночастиц золота, полученных в среде изопропанола или ацетона, снижалась в самом раннем периоде тестирования.

gold nanoparticlesmetal-vapor synthesiscytotoxicityX-ray photoelectron spectroscopytransmission electron microscopyнаночастицы золотаметалло-паровой синтезцитотоксичностьрентгеновская фотоэлектронная спектроскопияпросвечивающая электронная микроскопияРоссийский фонд фундаментальных исследованийRussian Foundation for Basic Research20-53-18006Национальный научный фонд БолгарииThe National Science Foundation of BulgariaКП-06-РУСИЯ/1Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-03-2023-642Mioc A., Mioc M., Ghiulai R., Voicu M., Racoviceanu R., Trandafirescu C., Dehelean C., Coricovac D., Soica C. // Curr. Med. Chem. 2019. V. 26. № 35. P. 6493–6513. https://doi .org/10.2174/0929867326666190506123721Riley R.S., Day E.S. // Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2017. V. 9. № 4. P. e1449. https://doi .org/10.1002/wnan.1449Penders J., Stolzoff M., Hickey D.J., Andersson M., Webster T.J. // Int. J. Nanomedicine. 2017. V. 12. P. 2457–2468. https://doi .org/10.2147/IJN.S124442Zhang J., Mou L., Jiang X. // Chem. Sci. 2020. V. 11. № 4. P. 923–936. https://doi .org/10.1039/C9SC06497DVigderman L., Zubarev E.R. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2013. V. 65. № 5. P. 663–676. https://doi .org/10.1016/j.addr.2012.05.004Siddique S., Chow J.C.L. // Appl. Sci. 2020. V. 10. № 11. P. 3824–3844. https://doi .org/10.3390/app10113824Voronova A.A., Naumkin A.V., Vasil’kov A.Yu. // INEOS OPEN. 2022. V. 5. № 3. P. 79–84. https://doi .org/10.32931/io2215aWang P., Wang X., Wang L., Hou X., Liu W., Chen C. // Sci. Technol. Adv. Mater. 2015. V. 16. № 3. P. 034610. https://doi .org/10.1088/1468-6996/16/3/034610Srijampa S., Buddhisa S., Ngernpimai S., Leelayuwat C., Proungvitaya S., Chompoosor A., Tippayawat P. // Bioconjugate Chem. 2020. V. 31. № 4. P. 1133–1143. https://doi .org/10.1021/acs.bioconjchem.9b00847Schaeublin N.M., Braydich-Stolle L.K., Schrand A.M., Miller J.M., Hutchison J., Schlager J.J., Hussain, S.M. // Nanoscale. 2011. V. 3. № 2. P. 410–420. https://doi .org/10.1039/C0NR00478BZhang R., Kiessling F., Lammers T., Pallares R.M. // Drug Deliv. Transl. Res. 2023. V. 13. № 2. P. 378–385. https://doi .org/10.1007/s13346-022-01232-4Vasil’kov A., Tseomashko N., Tretyakova A., Abidova A., Butenko I., Pereyaslavtsev A., Arkharova N., Volkov V., Shtykova E. // Coatings. 2023. V. 13. № 8. P. 1315. https://doi .org/10.3390/coatings13081315Rubina M.S., Pigaleva M.A., Butenko I.E., Budnikov A.V., Naumkin A.V., Gromovykh T.I., Lutsenko S.V., Vasil’kov A.Yu. // Dokl. Phys. Chem. 2019. V. 488. P. 146–150. https://doi .org/10.1134/S0012501619100026Vasil’kov A., Migulin D., Naumkin A., Volkov I., Butenko I., Golub A., Sadykova V., Muzafarov A. // Pharmaceutics. 2023. V. 15. № 3. P. 809. https://doi .org/10.3390/pharmaceutics15030809Vasil’kov A., Voronova A., Batsalova T., Moten D., Naumkin A., Shtykova E., Volkov V., Teneva I., Dzhambazov B. // Materials. 2023. V. 16. № 8. P. 3238. https://doi .org/10.3390/ma16083238Davis S.C., Klabunde K.J. // J. Am. Chem. Soc. 1978. V. 100. № 18. P. 5973–5974. https://doi .org/10.1021/Ja00486A076Davis S.C., Severson S.J., Klabunde K.J. //J. Am. Chem. Soc. 1981. V. 103. № 11. P 3024–3029. https://doi .org/10.1021/Ja00401A019.Beamson G., Briggs D. High resolution XPS of Organic Polymers. Chichester, Wiley, 1992. 295 p.Casaletto M.P., Longo A., Martorana A., Prestianni A., Venezia A.M. // Surf. Interface Anal. 2006. V. 38. № 4. P. 215–218. https://doi .org/10.1002/sia.2180Pireaux J.J., Chtaïb M., Delrue J.P., Thiry P.A., Liehr M., Caudano R. // Surf. Sci. 1984. V. 1. № 141. P. 211–220. https://doi .org/10.1016/0039-6028(84)90206-1Pireaux J.J., Liehr M., Thiry P.A., Delrue J.P., Caudano R. // Surf. Sci. 1984. V. 1. № 141. P. 221–232. https://doi .org/10.1016/0039-6028(84)90207-3Peters S., Peredkov S., Neeb M., Eberhardt W., Al-Hada M. // Surf. Sci. 2013. V. 608. P. 129–134. https://doi .org/10.1016/j.susc.2012.09.024Koslowski B., Boyen H.G., Wilderotter C., Kästle G., Ziemann P., Wahrenberg R., Oelhafen P. // Surf. Sci. 2001. V. 475. №1–3. P. 1–10. https://doi .org/10.1016/S0039-6028(00)00986-9Tsai H., Hu E., Perng K., Chen M., Wu J.C., Chang Y.S. // Surf. Sci. 2003. V. 537. № 1–3. P. L447–L450. https://doi .org/10.1016/S0039-6028(03)00640-XXiong P., Huang X., Ye N., Lu Q., Zhang G., Peng S., Wang H., Liu Y. // Adv. Sci. 2022. V. 9. № 16. P. 2106049. https://doi .org/10.1002/advs.202106049Repetto G., Del Peso A., Zurita J.L. // Nat. Protoc. 2008. V. 3. № 7. P. 1125–1131. https://doi .org/10.1038/nprot.2008.75