Stability of Supramolecular β-Cyclodextrin-Pyrene Complexes in A Silicate Hydrogel Matrix

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In order to use the β-cyclodextrin-pyrene complex as a fluorescent receptor center, its stability in the solid phase of a water-soluble silicate gel was investigated. For this purpose, a technique for obtaining a silicate matrix with a high content of supramolecular complexes was developed and the temperature stability of the resulting material was investigated. Optimal conditions for working with complexes in the silica gel matrix have been identified. Comparative studies of the fluorescence spectra of complexes in liquid and solid phases were carried out by the method of fluorescence spectroscopy. As a result of the work done, it was possible to determine the main patterns of behavior of the supramolecular complex in the silicate hydrogel matrix and to conclude about the influence of the matrix structure on its stability.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Kondakova

Center of Photochemistry of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: anv.kond@yandex.ru
Russian Federation, Moscow, 119421

A. A. Medvedeva

Center of Photochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: anv.kond@yandex.ru
Russian Federation, Moscow, 119421

A. V. Koshkin

Center of Photochemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: anv.kond@yandex.ru
Russian Federation, Moscow, 119421

References

  1. Odinokov A., Alfimov M. // Chem. Phys. Lett. 2017. V. 667. P. 108. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2016.11.054
  2. Yan H., He L., Zhao W. et al. // Anal. Chem. 2014. V. 86. № 22. P. 11440. https://doi.org/10.1021/ac503546r
  3. Xie Y., Wang N., Li Y. et al. // Anal. Chim. Acta. 2019. V. 1088. P. 137. https://doi.org/10.1016/j.aca.2019.08.059
  4. Avakyan V.G., Nazarov V.B., Koshkin A.V. et al. // High. Energy Chem. 2015. V. 49. № 3. P. 177. https://doi.org/10.1134/S0018143915030030
  5. Avakyan V.G., Nazarov V.B., Odinokov A.V. et al. // J. Lumin. 2016. V. 180. P. 328. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2016.08.051
  6. Ogoshi T., Harada A. // Sensors. 2008. V. 8. № 8. P. 4961. https://doi.org/10.3390/s8084961
  7. Oborina E.N., Adamovich S.N. // Russ. J. Gen. Chem. 2021. V. 91. № 12. P. 2424. https://doi.org/10.1134/S1070363221120100
  8. Bender M.L., Komiyama M. Cyclodextrin Chem. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin, Heidelberg, 1978. https://doi.org/10.1007/978-3-642-66842-5
  9. Dong D.C., Winnik M.A. // Photochem. Photobiol. 1982. V. 35. № 1. P. 17. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.1982.tb03805.x
  10. Nakajima A. // Bull. Chem. Soc. Jpn. 1971. V. 44. № 12. P. 3272. https://doi.org/10.1246/bcsj.44.3272
  11. Matsui K. // Langmuir. 1992. V. 8. № 2. P. 673. https://doi.org/10.1021/la00038a061
  12. Matsui K., Tominaga M., Arai Y. et al. // J. Non-Cryst. Solids. 1994. V. 169. № 3. P. 295. ttps://doi.org/10.1016/0022-3093(94)90325-5
  13. Kaufman V.R., Avnir D. // Langmuir. 1986. V. 2. № 6. P. 717. https://doi.org/10.1021/la00072a008
  14. Kalyanasundaram K., Thomas J.K. // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. № 7. P. 2039. https://doi.org/10.1021/ja00449a004
  15. Гирсова М.А., Головина Г.Ф., Куриленко Л.Н. и др. // Физика и химия стекла. 2021. V. 47. № 4. P. 428. https://doi.org/10.31857/S0132665121040077
  16. Girsova M.A., Kurilenko L.N., Anfimova I.N. // Glass Phys. Chem. 2021. V. 47. № 1. P. 62. https://doi.org/10.1134/S1087659621010053
  17. Tegge G. // Starch – Stärke. 1982. V. 34. № 11. P. 395. https://doi.org/10.1002/star.19820341113
  18. Rekharsky M.V., Inoue Y. // Chem. Rev. 1998. V. 98. № 5. P. 1875. https://doi.org/10.1021/cr970015o
  19. Harata K. // ChemInform. 2010. V. 29. № 39. https://doi.org/10.1002/chin.199839315
  20. Saenger W., Jacob J., Gessler K. et al. // Chem. Rev. 1998. V. 98. № 5. P. 1787. https://doi.org/10.1021/cr9700181
  21. Medvedeva A., Dubinets N., Koshkin A. et al. // J. Mol. Liq. 2024. V. 393. P. 123651. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2023.123651
  22. Ionova I.V., Medvedeva A.A., Koshkin A.V. et al. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2022. V. 101. № 2. P. 335. https://doi.org/10.1007/s10971-021-05696-7
  23. Koshkin A.V., Aleksandrova N.A., Ivanov D.A. // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2017. V. 81. № 1. P. 303. https://doi.org/10.1007/s10971-016-4183-0
  24. Munoz de la Pena A., Ndou T.T., Zung J.B. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1991. V. 113. № 5. P. 1572. https://doi.org/10.1021/ja00005a019
  25. Nelson Gregory., Patonay Gabor., Warner I.M. // Anal. Chem. 1988. V. 60. № 3. P. 274. https://doi.org/10.1021/ac00154a018
  26. Messner M., Kurkov S.V., Palazón M.M. et al. // Int. J. Pharm. 2011. V. 419. № 1–2. P. 322. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2011.07.041
  27. Connors K.A. // Chem Rev. 1997. V. 97. № 5. P. 1325. https://doi.org/10.1021/cr960371r
  28. Айлер Р.К. // Химия кремнезема: растворимость, полимеризация, коллоидные и поверхностные свойства, биохимия. М.: Мир, 1982. https://books.google.ru/books?id=Dc0RAQAAIAAJ (accessed October 16, 2023).
  29. Yamanaka T., Takahashi Y., Kitamura T. et al. // J. Lumin. 1991. V. 48–49. P. 265. https://doi.org/10.1016/0022-2313(91)90119-G
  30. Barashkov N.N., Sakhno T.V., Nurmukhametov R.N. et al. // Russ. Chem. Rev. 1993. V. 62. № 6. P. 539. https://doi.org/10.1070/RC1993v062n06ABEH000032

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The structure of the supramolecular complex Py–2β-CD [4].

Download (191KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Fluorescence spectra of the Py–2β-CD (1) complex and an aqueous solution of pyrene (2), normalized for the intensity of the second vibrational band.

Download (86KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Transmission of THEOS-based gels obtained at different pH values.

Download (94KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Fluorescence spectra of samples after the end of the gelation process, sustained at 0 ° C with a buffer at pH 9.18 (1) and without a buffer (2), normalized to the intensity of the second vibrational band.

Download (114KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Temperature dependence of the fluorescence of the Py–2β-CD complex in a gel, where 1 is the heating process, 2 is the cooling process.

Download (75KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Dependence of excimer fluorescence at a wavelength of 422 nm on temperature, where 1 is the heating process, 2 is the cooling process.

Download (87KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».