Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск
Том 14, № 3 (2019)
Скачать выпуск PDF

ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ

5-32 167
Аннотация

В статье рассмотрена проблема описания зависимости коэффициентов активностей комплексных ионов индия(III) и соответствующих концентрационных констант образования от состава водных растворов. Для расчета ионных взаимодействий комплексов предложена модель Бренстеда-Гуггенгейма-Скэтчарда (теория специфических межионньх взаимодействий, SIT), базирующаяся на расширенном полуэмпирическом уравнении Дебая-Хюккеля в третьем приближении. С использованием SIT осуществима проверка на сопоставимость и согласованность данных по константам образования комплексов в различных фоновых электролитах Приведен обзор базовых коэффициентов специфического взаимодействия (КСВ). Показано, что постоянство этих коэффициентов допустимо в определенных диапазонах ионной силы, в противном случае требуется использование двухпараметровых приближений. Классическая модель SIT модифицирована введением параметров смешения (КСВ ионов одного знака заряда). На основе численного критического анализа доступных литературных экспериментальных данных с применением SIT рассчитаны термодинамические константы образования (устойчивости) хлороаква-, сульфатоаквакомплексов и константы гидролиза индия(III), а также соответствующие коэффициенты специфических м.ежионных взаимодействий (парам.етры «неидеальности») в кислых водных растворах (pH < 5.5) при температуре 20-25 C. В соответствии с эмпирическим подходом Чиаватты разделены коэффициенты катионных и анионных частей комплексов в КСВ. На основании литературных данных сделан вывод, что различия «термодинамических» констант комплексообразования могут быть вызваны как доказанными методологическими или расчетными ошибками, когда пренебрегают существенным изменением коэффициентов активностей в серии экспериментов или различными конкурентными ионными равновесиями, так и неточностями методов экстраполяции, ошибочными расчетами формального и стандартного потенциалов восстановления катионов индия(III). Исключением является альтернативная процедура нелинейной регрессии Баэса-Месмера, которую нельзя считать неадекватной. Результаты работы могут быть использованы для моделирования состояния индия(III) в различных водных растворах, для изучения комплексообразования ионов индия(III) и других металлов или предсказания их электрохимического и геохимического поведения.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

33-41 71
Аннотация

Тритерпеноиды из коры бересты представляют собой ценные биологически активные вещества. Они проявляют антигипоксантную, противовоспалительную и иммуномодуляторную, антитуберкулезную, ноотропную и другие виды активности. Однако вследствие своей гидрофобности они практически не растворимы в воде. Для повышения биодоступности нами была разработана лъетодика получения сферических аморфных: наночастиц (САНЧ) осаждением водой из раствора в тетрагидрофуране (ТГФ). В форме наночастиц тритерпеноиды бересты проявляют дополнительные полезные свойства: они могут быть загружены гидрофобными лекарственными субстанциями, что позволяет солюбилизировать эти вещества; САНЧ показали себя также как эффективные иммунологические адъюванты. Настоящее исследование посвящено изучению условий (варьирование растворителей, температуры, порядка смешения компонентов, соотношения объемов), которые позволят оптимизировать их получение. В результате было показано, что из трех исследованных растворителей, смешивающихся с водой: ацетон, диоксан, ТГФ, - последний дает наилучшие результаты; пониженная температура процесса получения приводит к уменьшению размера САНЧ, повышенная - к образованию кристаллов бетулина; при концентрации тритерпеноидов в ТГФ более 5 мг/мл также начинают образовываться кристаллы бетулина. На основании результатов данного исследования делается предположение о том, что главным параметром процесса, определяющим образование САНЧ, является скорость диффузии растворителя в воду.

42-49 50
Аннотация

Научные исследования, основанные на использовании механизмов интерференции РНК, входят сегодня в число базовых методов молекулярной биологии. Препараты на основе малых интерферирующих РНК (миРНК) разрабатываются для лечения рака, инфекционных заболеваний и других патологий, которые ассоциированы с нарушениями в функциях специфических генов. Одной из главных проблем разработки лекарственных препаратов на основе миРНК является их эффективная и безопасная доставка в клетки-мишени. Современные стратегии доставки основаны на использовании химических соединений или биологических носителей, например, вирусов. Липидные наночастицы (липосомальные средства) являются наиболее передовой платформюй среди невирусных векторов для доставки в клетки генетического материала. В данной работе предложена схема и осуществлен синтез новых катионных амфифилов как основы средств доставки миРНК в клетки-мишени. Синтезированные амфифилы относятся к двум типам катионных липидов: с постоянно заряженной аминогруппой в виде соли и с так называемым ионизируемым полярным блоком Ионизируемые амфифилы являются новым поколением катионных липидов, которые проявляют пониженную токсичность и иммуногенность и подвергаются ионизации только в кислой среде эндосом в ходе внутриклеточного транспорта в цитозоле, что приводит к высвобождению инкапсулированной полезной нагрузки. Структура целевых соединений основана на производных диэтаноламина, которые являются спейсером между гидрофобным блоком и полярным фрагментом В гидрофобном блоке присутствуют остатки пальмитиновой кислоты, а в полярном - производные этилендиамина и 3-диэтиламинопропиламина. Разработанная схема синтеза отличается простотой и универсальностью предложенного подхода, который позволяет применять ее при получении серии образцов в препаративных количествах, необходимых для проведения последующих физико-химических и биохимических исследований.

50-59 53
Аннотация

Исследована возможность применения наночастиц сульфида серебра, кадмия и цинка (npAg2S, npCdS и npZnS), полученных с использованием бактериальных культур Shewanella oneidensis MR-1 и Bacillus subtilis 168, для создания нового класса полимерных бионанокомпозитных материалов. Биогенные наночастицы, полученные в водных растворах соответствующих солей в присутствии различных типов микроорганизмов, характеризуются наличием на их поверхности белковых молекул, состав которых определяется бактериальной культурой. Белки стабилизируют наночастицы и позволяют им ковалентно присоединяться к активным группам полимерных носителей. В качестве полимерных матриц использовали аминированные хлорм,етилирован-ные полистирольные микросферы, а также ионообменные смолы различных типов. Анализ взаилюдействия с ними люжет быть использован в качестве лъетода изучения свойств биогенных наночастиц сульфидов металлов для последующего успешного выбора полимерного носителя. Установлено, что иммобилизация биогенных наночастиц сульфидов металлов на поверхности аминированных хлорметилированных полистирольных микросфер зависит от уровня стабильности водных суспензий наночастиц и определяется отрицательным зарядом биогенных npAg2S, npCdS и npZnS, что предполагает ковалентное связывание и электростатическое взаимодействие компонентов в составе полимерного бионанокомпозита. Проведен сравнительный анализ параметров наночастиц в зависимости от штамма, используемого в биосинтезе. Анализ основных физико-химических характеристик npCdS и npZnS показал, что небольшие размеры наночастиц (npCdS - 5 нм, npZnS - до 2 нм) и наличие люминесцентных пиков на длинах волн менее 400 нм, что относит их к синей области спектра флуоресценции, позволяет классифицировать их как квантовые точки. Таким образом, была продемонстрирована возможность введения флуоресцентных квантовых точек наночастиц сульфидов металлов биогенного происхождения в различные полимерные матрицы, что способствует расширению горизонтов использования нового класса наночастиц для создания полимерных бионанокомпозитов.

60-69 52
Аннотация

Предложен подход к получению производных гетарилметилтиоарилоксиалкановых PPARS/fi-агонистов, содержащих в своей структуре (в линкере) фрагменты сульфоксида и сульфона, исходным соединением для синтеза которых является GSK-516 -(2-метил-4-[4-метил-2-(4-трифторметилфенил)-тиазол-5-илметилсульфанил]фенокси)-уксусная кислота, полученная в результате последовательного S- и O-алкилирования меркаптокрезола тиазолилметилхлоридом и этилбромацетатом на ключевых стадиях. Впервые синтезированы производные GSK-516, сульфоксид и сульфон, окислением ациклической серы мета-хлорпербензойной кислотой. Структуры синтезированных соединений подтверждены методами ВЭЖХ-МС, 1H- и 13С-ЯМР и элементным анализом. Проведено сравнение спектральных характеристик целевых соединений лъетодом ЯМР. Выявлено, что при переходе от сульфида к сульфоксиду и далее к сульфону сдвиг метиленовой группы, связывающей тиазольное кольцо с атомом серы, смещается в область слабого поля. Исследована антитромботическая активность полученных соединений путем измерения агрегации тромбоцитов в обогащенной тромбоцитами плазме турбидиметрическим методом Борна. Установлено, что самой высокой антитромботической активностью обладает сульфоновое производное GSK-516.

СИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ

70-77 45
Аннотация

Исследовано влияние температуры и внешнего электрического поля на адгезионные характеристики в системе полихлоропрен-шунгит. Показано, что повышение температуры и ориентация макромолекул полихлоропрена во внешнем электрическом поле существенно увеличивают прочность связи между исследованными компонентами. Обнаруженные эффекты, объяснены с точки зрения возможности непосредственного химического взаимодействия шунгита с ориентированными определенным образом макромолекулами полихлоропрена в области формирования адгезионного соединения. Этому способствуют особенности строения шунгита (наличие в шунгите парамагнитных центров, фуллереноподобных структур, оксидов металлов) и полихлоропрена, являющегося полярным эластомером, а также создание оптимальных режимов для реализации такого взаимодействия. Для оценки прочности взаимодействия между полихлоропреном и поверхностью шунгита в работе использован метод определения напряжения отслаивания полимерной пленки от поверхности шунгитовой пластинки. Установлено, что наибольший эффект в упрочнении связи между полихлоропреном и поверхностью шунгита достигается при формировании полимерной пленки из раствора в четыреххлористом углероде на отрицательном электроде (катоде). Прочность связи шунгита с полихлоропреновой пленкой, сформированной на катоде, более, чем в два раза превышает этот параметр при формировании такой же пленки на аноде. Анализ изменения надмолекулярной структуры полихлоропрена в системе полихлоропрен-шунгит в результате ориентационного воздействия внешнего электростатического поля произведен с помощью температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь исследуемых систем. Показано, что пленка полихлоропрена, сформированная в электростатическом поле, имеет более упорядоченную структуру по сравнению с аналогичным образцом, но сформированном без поля. Об этом факте свидетельствует сдвиг максимумов в сторону больших температур в спектрах релаксации дипольной поляризации для системы, сформированной без воздействия поля, и системы, сформированной на катоде. Пленка полихлоропрена, содержащая в качестве наполнителя мелкодисперсный шунгит и сформированная на катоде, характеризуется повышенным значением тангенса угла диэлектрических потерь и увеличенным количеством пиков дипольной релаксации в исследованной температурной области.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

78-89 59
Аннотация

Синтезированы керамические образцы системы (1-2x)BiScO3-xPbTiO3-xPbMg1/3Nb2/3O3, во всей области ее составов х = 0-0.50. По данным рентгенофазового анализа (РФА) определена область образования в системе твердых растворов со структурой перовскита (х = 0.23-0.50), установлено наличие в ней морфотропной фазовой границы между тетрагональной и ромбоэдрической формами твердыхрастворов при х = 0.40-0.42. Проведенный нами РФА с про-фильным анализом пиков показал наличие в твердых растворах, наряду с основной фазой, дополнительной кубической фазы, дающей размытые рентгеновские рефлексы. Сделано заключение о том, что основная и дополнительная фазы сосредоточены, соответственно, в о^еме и в поверхностном слое кристаллитов керамики. Методом Ритвельда определены кристаллические структуры фаз в поляризованном и деполяризованном образце с х = 0.42, найдено наличие в поляризованном образце перовскитной фазы моноклинной симметрии. Изучены температурно-частотные зависимости диэлектрических проницаемости е и потерь tg6 твердых растворов и установлено, что рост содержания BiScO3 вызывает изменение их диэлектрических свойств от обычных сегнетоэлектрических (СЭ) в области (1-2х) = 0-0.08 до сегнетоэлектрических-релаксорных (СЭ-Р) в области (1-2х) = 0.08-0.40 и затем до свойств дипольного стекла со слабыми корреляциями в области (1-2х) > 0.40. Найдено, что образцы, с х = 0.434 и 0.446 ниже Тс = 414 и 445 К спонтанно переходят в СЭ-состояние; в образцах с х= 0.42 приложение электрического поля 2.0 кВ/см индуцирует переход из СЭ-Р в СЭ-состояние с Тс = 350 К, которое сохраняется и после снятия паля.

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

90-97 72
Аннотация

Хемилюминесцентная реакция люминола широко используется в аналитических целях. В биохимических исследованиях и во многих резальных объектах анализа зачастую присутствуют поверхностно-активные компоненты биологических мембран, влияние которых на хемилюминесцентную реакцию люминола систематически не изучалось. Отсюда возникает необходимость исследовать указанную хемилюминесцентную реакцию в организованных молекулярных системах - мицеллярных, везикулярных и иных, моделирующих биологические мембраны. Следует отметить также, что мицеллярная среда обеспечивает дополнительную возможность управления хемилюминесцентными реакциями, прежде всего, для повышения их эффективности. В настоящей работе исследована кинетика хемилюминесцентной реакции окисления люминола и его гидрофобного аналога - N-октиллюминола с гипохлоритионом в водных растворах и в мицеллярных растворах неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) Тритона X-100. Показано, что нарастание и затухание хемилюминесценции люминола и N-октиллюминола удовлетворительно описывается двухэкспоненциальной зависимостью, причем эффективная скорость нарастания интенсивности хемилюминесценции прямо пропорциональна концентрации гипохлорит-иона. Определены зависимости скорости накопления и гибели промежуточного продукта от наличия и концентрации ПАВ в реакционной смеси. Результаты обсуждаются с точки зрения влияния локализации исходных веществ и промежуточных продуктов на интенсивность хемилюминесцентных реакций.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)