Ученые обнаружили возникновение и трансформацию наночастиц известного красителя

Сотрудники лаборатории фото- и хемилюминесцентных процессов Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН) совместно с коллегами из лаборатории физико-химической модификации биополимеров ИБХФ РАН и НИЯУ МИФИ впервые исследовали возникновение и свойства наночастиц наиболее распространенного из тиазиновых красителей — метиленового синего.

Метиленовый синий (methylene blue, MB), в разговорной речи известный как «синька», был впервые синтезирован 150 лет назад немецким химиком Генрихом Каро, положившим тем самым начало химии фенотиазинов. Вещество применяется в медицине (как антисептик для наружного и местного применения и как фотосенсибилизатор), для окрашивания препаратов в микроскопии и титриметрии, а также в промышленности — например, при производстве красок и чернил. В последнее время также находит применение в молекулярной фотонике и фотовольтаике.

Несмотря на давнюю историю этого широко используемого соединения, его свойства не до конца изучены. Даже его «паспортные» спектральные характеристики, опубликованные различными авторами, демонстрируют удивительный разброс.

В работе впервые описаны возникновение, свойства и превращения наночастиц метиленового синего в зависимости от состава среды в смесях апротонных растворителей (бензол, толуол, диметилсульфоксид). С использованием совокупности методов — спектроскопии поглощения, флуоресценции и резонансного рэлеевского светорассеяния — авторами установлено влияние содержания диметилсульфоксида (ДМСО) на существование форм исследуемого красителя.

На шкале мольных долей ДМСО в смешанном растворителе ученые выделили три области: в первой из них одновременно присутствуют наночастицы красителя, ионные пары (MB+, Cl–) и немного катионов MB+, во второй — ионные пары и катионы MB+, а в третьей — только MB+.

«Обнаруженные нами особенности существования различных форм метиленового синего необходимо учитывать и использовать при дальнейшей разработке спектрально-люминесцентных методов для аналитических и биоаналитических применений с использованием данного красителя. В самом деле, физические и химические взаимодействия красителя, например, с биомолекулами, зависят от того, в какой форме он в каждом конкретном случае находится», — прокомментировал один из авторов исследования, доктор химических наук Алексей Трофимов.

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «Молекулярные основы фотохимических и фотобиологических процессов».

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации