Synthesis of silica xerogeles based on TEOS and APTES precursors as sorbents for biologically active substances

Abstract

Сo-polycondensation products (xerogels) of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES) and 3-aminopropyl-tris(2-hydroxypropoxy)silane (APT-PGL) with tetraethoxysilane (TEOS) were obtained by sol-gel method in aqueous medium, in which APTES and APT-PGL play dual role both as co-monomers and catalysts for hydrolysis and co-condensation reactions. APT-PGL was synthesized by interaction of APTES and propylene glycol at their molar ratio of 1 to 3. The properties of the resulting xerogels were compared with TEOS xerogels synthesized by the known Stöber method using water ammonia as a catalyst. X-ray diffraction phase analysis has shown presence in the synthesized xerogels amorphous halos characterizing different degrees of short-range order in the samples. The SEM data also showed a difference in the morphology of the resulting xerogels. Sodium diclofenac was deposited on xerogels from ethanol solution. The cumulative percentage of the drug desorption from the composite xerogels depends on their morphology. Զոլ-գել մեթոդով ջրային միջավայրում սինթեզվել են քսերոգելներ տետրաէթօքսիսիլանի հետ (TEOS) 3-ամինոպրոպիլտրիէթօքսիսիլանի (APTES) և 3-ամինապրոպիլ-տրիս(2-հիդրօքսի-պրոպօքսի)սիլանի (APT-PGL) փոխացդեցությամբ, վերջիններս կատարում են երկակի ֆունկցիա և՛ որպես համամոնոմեր, և՛ որպես հիդրոլիզի և համապոլիկոնդենսացիայի ռեակցիաների կատալիզատորներ։ APT-PGL-ը ստացվել է APTES-ի և պրոպիլեն գլիկոլի փոխազդեցությամբ՝ նրանց 1/3 մոլային հարաբերակցությամբ: Ուսումնասիրվել են ստացված քսերոգելների հատկությունները դրանք համեմատելով տետրաէթօք-սիսիլանի (TEOS) քսերոգելների հետ, որոնք սինթեզվել են հայտնի Stöber-ի մեթոդով, օգտագործելով ամոնիակաջուրը որպես կատալիզատոր: Ռենտգենյան ֆազային անալիզը ցույց է տվել սինթեզված քսերոգելներում ամորֆ հալոների առկայություն, որոնք բնութագրում են նմուշների կարճ հեռահարության տարբեր աստիճաններ: ՍԷՄ-ի տվյալները ցույց են տվել ստացված քսերոգելների մորֆոլոգիայի տարբերությունը։ Դիկլոֆենակ նատրիումը (DCF) նստեցվել է քսերոգելների վրա էթանոլային լուծույթից: Դեղի անջատման կուտակային տոկոսը կախված է քսերոգելների մորֆոլոգիայից: Синтезированы продукты со-поликонденсации (ксерогели) 3-аминопропилтри-этоксисилана (APTES) и 3-аминопропил-трис-(2-гидроксипропокси)силана (APT-PGL) с TEOS золь-гель методом в водной среде, где APTES и APT-PGL являются и со-мономерами, и катализаторами реакций гидролиза и со-конденсации. APT-PGL получали взаимодействием APTES и пропиленгликоля при их мольном соотношении 1 к 3. Исследованы свойства полученных ксерогелей в сравнении с ксерогелями тетраэтоксисилана (TEOS), синтезированными по известному методу Штѐбера с использованием аммиачной воды в качестве катализатора. Рентгенофазовый анализ показал наличие в синтезированных ксерогелях аморфных гало, характеризующих разную степень ближнего порядка в образцах. Данные СЭМ также показали различие в морфологии образцов. Диклофенак натрия (DCF) осаждали на ксерогели из этанольного раствора. Кинетика десорбции и кумулятивный процент выхода препарата зависят от мор-фологии ксерогелей.