Они помогут создать новые люминесцентные тест-системы для обнаружения органических соединений в воздухе.
Российские ученые впервые синтезировали и описали новые соединения – первые представители солей редкоземельных элементов и молочной кислоты.
Редкоземельные элементы придают веществам уникальные свойства – прежде всего люминесцентные и магнитные. Не меньший интерес вызывает и их биологическая активность. Химию подобных элементов изучают уже многие десятки лет, поэтому обнаружение ранее неизвестных соединений кажется невыполнимой задачей. Например, их соединения с молочной кислотой, которая относится к так называемым гидроксикислотам, были предсказаны более 50 лет назад, однако в виде индивидуальных соединений их синтезировать до сих пор никому не удавалось.
«Новые знания о соединениях редкоземельных элементов с органическими соединениями, участвующими в метаболизме, важны для создания систем контроля состояния организма человека», –сказал один из авторов работы, научный сотрудник Института общей и неорганической химии (ИОНХ) им. Курнакова РАН Алексей Япрынцев.
Ученые пояснили, что многие соединения редкоземельных элементов проявляют биологическую активность, и их можно использовать для диагностики и терапии различных заболеваний. При этом для понимания механизма такой активности ученым нужно знать, как ионы редкоземельных элементов взаимодействуют с органическими веществами, участвующими в метаболизме.
«Одним из таких важных веществ является молочная кислота, которая формируется в организме человека при распаде глюкозы и является маркером различных нарушений, вызванных гипоксией. Исследования химического взаимодействия редкоземельных элементов с молочной кислотой были начаты много лет назад, но, как ни странно, кристаллических лактатов никто до нас получить не смог. Кстати, о солях редкоземельных элементов с другими -гидроксикислотами известно еще меньше. Мы предложили стратегию синтеза и смогли выделить кристаллы первой соли редкоземельного элемента и молочной кислоты – лактата иттрия», – добавил Япрынцев.
Исследователь добавил, что если немного изменить предложенные условия синтеза – уменьшить количество молочной кислоты, – то можно получить похожее по составу вещество, которое образует не кристаллы, а гель, состоящий из тончайших, около 30 нанометров (нм) волокон. Соединения редкоземельных элементов крайне редко образуют гели, а волокнистые гели вообще практически не изучены. По словам Япрынцева, если аккуратно высушить такой гель, образуется прочный гибкий материал, напоминающий обычную бумагу.
Статью с описанием работы опубликовал научный журнал RSC Advances.