Получены наночастицы магнетита, модифицированные полиэлектролитным комплексом аминополисахарида хитозана с сульфатированным полисахаридом κ-каррагинаном. Функционализация поверхности частиц оксида железа Fe3O4 хитозаном и каррагинаном проводилась с помощью гидротермальной обработки и методом химического соосаждения. Подобраны оптимальные условия для проведения модификации наночастиц: температура, время обработки, концентрации полисахаридов и их соотношение в системе, наличие сшивающего агента (глутарового альдегида), вид растворителя. Установлено присутствие в ИК-спектрах исходных и модифицированных частиц Fe3O4 характеристических полос (570, 577 см-1), обусловленных валентными колебаниям связи Fe-O в октаэдрических комплексах. В спектрах модифицированых частиц магнетита присутствуют полосы поглощения, характерные для функциональных групп хитозана и κ-каррагинана, что подтверждает успешную функционализацию поверхности частиц оксида железа. Методом динамического рассеяния света показано, что исходные частицы магнетита демонстрируют высокую склонность к самоагрегации в водных средах. В результате проведения модификации поверхности частиц Fe3O4 комплексом хитозан-κ-каррагинан средний гидродинамический размер ассоциатов уменьшается и данная закономерность наблюдается при проведении модификации всеми использованными способами. В присутствии полиэлектролитного комплекса заряд поверхности магнитных наночастиц изменяется на положительный, а его величина удовлетворяет условиям электростатической стабилизации наночастиц в суспензии. Показано, что модификация поверхности частиц Fe3O4 уменьшает их магнитную чувствительность, но магнитные свойства у функционализированных комплексом полисахаридов частиц магнетита сохраняются. Полученные наночастицы оксида железа Fe3O4 с полисахаридной оболочкой можно рассматривать в качестве перспективных магнитоуправляемых носителей для адресной доставки терапевтически активных веществ.
Magnetite nanoparticles modified with a polyelectrolyte complex of the aminopolysaccharide chitosan with the sulfated polysaccharide κ-carrageenan were obtained. The surface of iron oxide Fe3O4 particles was functionalized with chitosan and carrageenan via hydrothermal treatment and chemical coprecipitation. Optimal conditions for nanoparticle modification were selected, including temperature, treatment time, polysaccharide concentrations and their ratio in the system, the presence of a cross-linking agent (glutaraldehyde), and the type of solvent. The presence of a characteristic band (570 cm-1) in the IR spectra of the original and modified Fe3O4 particles, caused by the stretching vibrations of the Fe-O bond in octahedral complexes, was established. The spectra of the modified magnetite particles contain absorption bands characteristic of the functional groups of chitosan and κ-carrageenan, confirming the successful functionalization of the iron oxide particle surface. Dynamic light scattering demonstrated that the original magnetite particles exhibit a high tendency to self-aggregate in aqueous media. Modifying the surface of Fe3O4 particles with the chitosan-κ-carrageenan complex reduced the average hydrodynamic size of the associates, a trend that was maintained across all modification methods. In the presence of the polyelectrolyte complex, the surface charge of the magnetic nanoparticles became positive, satisfying the conditions for electrostatic stabilization of the nanoparticles in suspension. Surface modification of Fe3O4 particles was shown to reduce their magnetic sensitivity, but magnetite particles functionalized with the polysaccharide complex retained their magnetic properties. The resulting modified Fe3O4 iron oxide nanoparticles can be considered promising carriers for the targeted delivery of therapeutically active substances due to their sensitivity to an external magnetic field.