Цели. Разработка и апробация метода решения обратной задачи химической кинетики по оценке частот элементарных стадий сложных химических реакций, протекающих в хаотическом режиме.

Методы. Метод основан на представлении нестационарных экспериментальных данных о концентрациях реагентов и скоростях их изменения в виде матрицы специальной структуры.

Результаты. Эффективность метода показана на примерах реакций, протекающих по стадийным схемам, аналогичным механизму Вилламовски–Росслера, и характеризующихся незатухающими апериодическими колебаниями.

Выводы. Метод позволяет с высокой точностью определить частоты стадий для реакций, протекающих по механизмам с немонотонной динамикой любой сложности.

Цели. Исследовать влияние непостоянства состава (различное содержание зольности и органической части) осадка сточных вод (ОСВ) на характеристики синтез-газа, определить выход продуктов во всей цепочке превращений осадка сточных вод в метанол через стадию производства синтез-газа методом двухстадийного пиролиза.
Методы. Синтез-газ был получен методом двухстадийного пиролиза, заключающимся в нагреве ОСВ от 20 до 1000°C в бескислородной среде с последующим термическим гетерогенным крекингом летучих продуктов в среде биоугля при температуре 1000°C. Конверсия синтез-газа в метанол проходила на CuZnAl-катализаторе в проточном изотермическом реакторе на тепловых трубах с объемной скоростью подачи сырья 600 ч−1, при давлении внутри реактора 5 МПа, температурах в слое катализатора 205, 215 и 225°C. В качестве сырья для производства метанола был использован синтез-газ с содержанием СО2 менее 0.5 об. % и отношением Н2/СО, равным 1.8.
Результаты. Результаты экспериментальных исследований процесса получения синтез-газа из ОСВ установили, что независимо от величины зольности осадка, активное образование синтез-газа при двухстадийном пиролизе происходило в интервале температур 140–600°C. Отношение Н2/СО в синтез-газе, произведенным методом двухстадийного пиролиза ОСВ, зависело от атомного отношения Н/О в составе осадка. Максимальный выход и чистота метанола-сырца были получены при температуре в слое катализатора равной 225°С. Общая конверсия оксида углерода составила 43.6%.
Выводы. Непостоянство состава ОСВ влияло на количественные показатели в значительной степени по удельному объемному выходу синтез-газа и незначительно по его составу. Качественно на протекание процесса получения синтез-газа различие в видах ОСВ влияния не оказывало. Результаты экспериментальных исследований показали, что из 1 кг ОСВ с относительной влажностью до 5 мас. % может быть произведено 1.1 нм3 синтез-газа и далее 220 г чистого метанола.

Цели. Среди используемых материалов для эмболизации большой интерес представляют жидкие эмболизирующие агенты на основе растворов биологически совместимых полимеров. Такие композиции способны осуществлять надежную преднамеренную окклюзию разветвленной сосудистой сети благодаря формированию твердого эмбола непосредственно в организме пациента. Для обеспечения безопасности и эффективности такого материала важны стабильность исходного состава и итогового эмбола. Целью работы являлось долговременное изучение стабильности эмболизирующих растворов полимера (диацетата целлюлозы) и рентгеноконтрастной добавки йогексола в диметилсульфоксиде, а также эмболов на их основе, выдержанных в водной среде.

Методы. Исследование стабильности исходных растворов, выдерживаемых в течение 45 суток при температуре 60°С («ускоренное старение», соответствующее трем годам хранения при 23 ± 2℃), проводили методом ротационной вискозиметрии на ротационном вискозиметре Brookfield DV2T RV с рабочим узлом в виде двух коаксиальных цилиндров и методом спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра при помощи спектрофотометра Cary 60 UV-Vis. Долговременную стабильность эмболов в водных средах исследовали методом гель-проникающей хроматографии на хроматографе Gilson (Япония) с рефрактометрическим детектированием и методом газовой хроматографии на хроматографе Agilent 6890 N с колонкой DB-5MS (30 × 0.25 × 0.5 мкм), снабженным масс-спектрометрическим детектором Agilent 5973 N.

Результаты. Показано, что при «ускоренном» хранении растворов диацетата целлюлозы и йогексола в темноте не наблюдались изменения коэффициента вязкости (0.268 ± 0.0049 Па∙с при 25°С) и количественного содержания связанного йода (50.1 ± 1.0 мг/мл). Однако при хранении растворов йогексола в диметилсульфоксиде при естественном освещении отщеплялся свободный йод в малых количествах. При хранении эмболов, состоящих из диацетата целлюлозы, в водной среде в течение восьми лет, молекулярная масса полимера (60 кДа) не изменилась. В вытяжке водной среды также отсутствовали предполагаемые продукты деструкции диацетата целлюлозы.

Выводы. Модельный эмболизирующий состав, состоящий из диацетата целлюлозы и йогексола в диметилсульфоксиде, является стабильным при хранении в отсутствии света. Сформированные твердые эмболы при хранении в водной среде остаются стабильными по крайней мере в течение восьми лет.

Цели. Оптимизация стабильности конъюгатов, полученных методом непрямой иммобилизации специфических антител на наночастицах золота (НЧЗ) при помощи антивидовых антител, и разработка на их основе иммунохроматографического анализа (ИХА) для определения антибиотиков в молоке.

Методы. НЧЗ синтезировали восстановлением золотохлористоводородной кислоты в присутствии зародышей. Размер определяли спектрофотометрически по литературным данным на приборе Thermo Fisher Scientific Varioskan LUX. Моноклональные мышиные антитела к тетрациклину и стрептомицину иммобилизовали на поверхности НЧЗ посредством анти-мышиных антител. Конъюгаты бычьего сывороточного альбумина с тетрациклином и стрептомицином получали реакцией Манниха и клик- реакцией соответственно. Степень конъюгации определяли при помощи MALDI-TOF масс-спектрометрии на приборе Bruker RapifleX. Иммунореагенты наносили на нитроцеллюлозную мембрану на диспенсере BioDot ZX1010. Собранный мультимембранный композит нарезали на тест-полоски на гильотинном резчике KinBio ZQ4500. Результаты ИХА интерпретировали визуально, а также при помощи считывателя тест-полосок Allsheng TSR-100.

Результаты. После получения конъюгатов посредством непрямой иммобилизации при помощи антивидовых антител необходимо проводить блокировку оставшихся незанятыми сайтов связывания антивидовых антител, чтобы повысить стабильность конъюгатов в растворе. В результате оптимизации концентраций иммунореагентов был разработан ИХА для одновременного обнаружения стрептомицина и тетрациклинов в молоке. Предел обнаружения оптимизированного анализа тетрациклинов и стрептомицина составил 2–7.5 и 25 нг/мл при визуальной интерпретации результатов, 0.29–2.15 и 1.34 нг/мл при использовании считывателя тест-полосок соответственно.

Выводы. Установлено, что блокировка свободных сайтов связывания вторичных антител повышает стабильность полученных конъюгатов антител в растворе, предотвращая кросс-сшивки наночастиц, вызываемые связыванием антивидовых антител.

Цели. Получить и сравнить эффективность трех вариантов rAAV, экспрессирующих ген модифицированного однодоменного антитела B11-Fc, специфичного к ботулиническому токсину типа А (BoNT/A) — rAAV-DJ-CMV-B11-Fc, rAAV-DJ-CASI-B11-Fc и scAAV-DJ-CMV-B11-Fc.

Методы. Для создания целевых конструкций и получения rAAV использовали систему AAV-DJ Packaging System (Cell Biolabs, США). Экспрессию гена антитела B11-Fc в составе полученных rAAV оценивали in vitro (клеточные линии HEK293, CHO-S и C2C12) и in vivo (мыши линии BALB/c) при помощи биослойной интерферометрии. Защитные свойства препаратов изучали на модели летальной интоксикации мышей BoNT/A.

Результаты. Препарат rAAV-DJ-CMV-B11-Fc показал высокий уровень продукции антитела B11-Fc как in vitro, так и in vivo без значимого снижения концентрации в течение как минимум 6 месяцев. Препараты rAAV-DJ-CASI-B11-Fc и scAAV-DJ-CMV-B11-Fc показали сравнимый уровень продукции B11-Fc как in vitro и in vivo, за исключением клеток C2C12, где rAAV-DJ-CASI-B11-Fc показал самую высокую эффективность. При изучении защитной активности препаратов против летальной дозы BoNT/A продемонстрировано, что в первые двое суток rAAV-DJ-CASI-B11-Fc и scAAV-DJ-CMV-B11-Fc обладают более выраженной активностью по сравнению с rAAV-DJ-CMV-B11-Fc. Однако на более поздних сроках, начиная с 3 месяца, препарат rAAV-DJ-CMV-B11-Fc демонстрирует наиболее выраженную защиту против высоких доз BoNT/A.

Выводы. Полученные в ходе исследования данные показывают, что для индукции защиты от BoNT/A на ранних сроках (24–48 ч) после введения следует применять препарат rAAV-DJ-CASI-B11-Fc, тогда как для индукции защиты от максимально высоких доз BoNT/A в долгосрочной перспективе следует использовать rAAV-DJ-CMV-B11-Fc. Исследования специфической активности препаратов на более поздних сроках после введения продолжаются.

Цели. Исследование влияния строения спейсера в структуре фосфор(III)-содержащих олигоэфир(мет)акрилатов на физико- механические свойства полимеров и их горючесть.

Методы. Физико-механические свойства полимеров определяли с помощью динамического механического анализатора DMA 242 E Artemis (NETZSCH, Германия); универсальной машины для испытаний (ZwickRoell Group, Германия); копера GT-7045-HMH(L) (Gotech Testing Machines, Inc., Тайвань); дериватографа Q-1500 D системы Паулик–Паулик–Эрдей (термогравиметрические исследования, МОМ, Венгрия); установки «Oxygen Index Module» для определения кислородного индекса пластмасс — Fire Testing (Concept Equipment, Великобритания), прибора  Копер GT-7045-HMH(L) для определения температуры размягчения по Вика (Gotech Testing Machines, Inc., Тайвань); сверхкритического флюидного экстрактора SFT-110XW (Supercritical Fluid Technologies, Inc., США) для флюидной экстракции сверхкритическим диоксидом углерода.

Результаты. Установлено влияние строения спейсера в структуре фосфор(III)-содержащих олигоэфир(мет)акрилатов на динамические механические и физико-механические свойства полимеров. Сделана сопоставительная оценка влияния строения спейсера на свойства полимеров, их термостабильность (проведен термогравиметрический анализ) и горючесть (измерен кислородный индекс). Установлено, что введение спейсера в структуру олигомера приводит к получению полимеров со сбалансированными физико-механическими свойствами. Полимеры на основе фосфор(III)-содержащих олигоэфир(мет)акрилатов со спейсерами обладают значительно большим сопротивлением ударным нагрузкам.

Выводы. Достигнутые результаты свидетельствуют о возможности получения полимеров на основе фосфор(III)-содержащих олигоэфир(мет)акрилатов со спейсером, обладающих повышенным сопротивлением ударным нагрузкам и термостойкостью при незначительном снижении их горючести.

Цели. Разработать новые методы повышения механических и износостойких свойств бутадиен-нитрильных каучуков (nitrile butadiene rubber, NBR) путем нанесения поверхностных покрытий и исследовать методы быстрой обработки поверхности NBR с использованием эластомерной композиции на основе фторполимера ФКМ-32 и фторопласта F32L.

Методы. Испытания на истирание проводили с помощью трибометра МИ-2, определение прочностных свойств образцов — с помощью универсальной испытательной машины DVT GP UG 5 (Devotrans, Турция), твердость — с помощью твердомера типа Шор А. Образцы были вырезаны на пневматическом штамповочном прессе GT-7016-AR (GOTECH Testing Machines Inc., Стамбул, Турция). Исследование микроструктуры и элементного состава проводили с помощью сканирующего электронного микроскопа Vega 3 (TESCAN, Брно, Чехия), оснащенного энергодисперсионной аналитической приставкой X-Act (Oxford Instruments, Хай-Вайкомб, Великобритания).

Результаты. Установлено, что погружение NBR в 10%-ный раствор поливинилиденфторида-трифторхлорэтилена (фторопласта F32L) в 1,1,2-трифтор-1,2,2-трихлорэтане приводит к образованию на поверхности резины равномерного покрытия на основе фторполимера и вызывает снижение величины абразивного износа (истираемость) с 0.046 до 0.005 м³/ТДж, что соответствует существенному повышению абразивной стойкости NBR. Для каучуков, покрытых погружением во фторопластовый раствор, модуль упругости при 100 и 300%-ных деформациях увеличивается на 86 и 44% соответственно, в то время как прочность на растяжение увеличивается на 20%, а твердость увеличивается на 9 единиц по сравнению с полученным NBR.

Выводы. Обработка поверхности NBR эластомерным составом на основе фторкаучука марки ФКМ-32 с последующим термостатированием не позволяет снизить износостойкость резины независимо от предварительного замачивания в метилэтилкетоне. Модифицированный по поверхности NBR (методом М3) показывает лучшие трибологические и механические характеристики, чем необработанный образец. Наличие атомов галогенов на поверхностном слое образца отвечает за комплекс повышенных свойств поверхностно-модифицированного NBR-M3.