Синтез композиционных материалов на основе фосфатов кальция и компонентов крови Синтезированы композиционные материалы на основе фосфатов кальция в матрице биополимеров (цитратная плазма и фибрин) в нейтральной и щелочной среде. При pH 7 получены композиты с кальцийфосфатной фазой брушита, а при pH 11 – аморфизированного гидроксиапатита. Нарушение условий осаждения приводило к образованию примеси трикальцийфосфата, который после термообработки при 800 ºC визуализировался на дифрактограммах. Биополимерные матрицы не оказывали значительного влияния на фазовый состав и морфологию фосфатов кальция. Степень биоактивности кальцийфосфатных композитов определяли путем выдерживания в модельном растворе Simulated Body Fluid (SBF) в течение 75 сут. Максимальный прирост биомиметического слоя апатита после выдерживания в растворе SBF имели композиты на основе аморфизированного гидроксиапатита в матрице цитратной плазмы либо фибрина.

Изучены межфазные взаимодействия катионных ПАВ различного химического строения на границе раздела раствор/тонкодисперсный минеральный материал (кварц и доломит). Установлено, что модифицирование поверхностей кварца и доломита катионными ПАВ приводит к изменению структуры и радиуса капилляров вследствие образования адсорбционно-сольватных оболочек. Гидрофобизирующая способность катионных ПАВ определяется строением гидрофильной части их молекул – сбалансированностью аминогрупп в алкильных цепях и отсутствием стерических затруднений при адсорбционном взаимодействии с поверхностью минеральных материалов. Эффективной гидрофобизирующей способностью как из водных, так и высокоминерализованных растворов обладает композиция из аминопроизводных жирных кислот рапсового масла, содержащая шесть аминогрупп и многоатомный спирт глицерин.

При температуре 20±1 °Cизучено распределение модельных веществ различных классов органических неэлектролитов в системах н-гексан–водные растворы гидрофосфата и ацетата калия. Рассчитаны инкременты метиленовой и функциональных групп органических неэлектролитов логарифма константы распределения. Показано, что в случае гидрофосфата калия природа эффекта высаливания в первую очередь заключается в усилении структуры солевого раствора и росте инкремента метиленовой группы. Для ацетата калия инкремент метиленовой группы незначительно растет с увеличением концентрации соли, а для большинства функциональных групп заметно увеличивается. Дано объяснение полученных зависимостей значений инкрементов от природы и состава солевого раствора.

Объектом исследования являлся полимерный биоцидный материал – полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ ГХ). Цель настоящей работы – разработка методики количественного определения ГМДА в целевом продукте синтеза – ПГМГ ГХ на основе метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Аналитические данные, полученные в ходе проведения оценки прецизионности системы, специфичности, прецизионности, правильности и линейности методики, соответствовали установленным критериям приемлемости. Предложенная аналитическая методика на основе метода ВЭЖХ валидирована относительно указанных показателей и может быть использована для определения содержания ГМДА в полимерном ПГМГ ГХ при его содержании в диапазоне 0,75–0,025 %. Норма спецификации для содержания ГМДА установлена на уровне 0,5 % (м/м).

С целью терапевтического уничтожения онкологических новообразований обычно применяют химиотерапию или лучевую терапию, а в изотопной медицине – вводят в опухоль соответствующие короткоживущие радионуклиды (⁵⁹Fe, ⁹⁰Y, ⁹⁵Zr, ^99mTc, ¹⁰⁶Ru, ^114*In, ¹⁴⁷Eu, ¹⁴⁸Eu, ¹⁵⁵Eu, ¹⁷⁰Tm, ¹⁸⁸Re, ²¹⁰Po, ²²²Rn, ²³⁰U, ²³⁷Pu, ²⁴⁰Cm, ²⁴¹Cm, ²⁵³Es). Бинарная (или нейтронозахватная) – технология, разработанная для избирательного воздействия на злокачественные новообразования и использующая тропные к опухолям препараты, содержащие нерадиоактивные нуклиды (¹⁰B, ¹¹³Cd, ¹⁵⁷Gd и др.) Триадная – последовательное введение в организм комбинации из двух и более, по отдельности неактивных и безвредных компонентов, тропных к опухолевым тканям и способных в них селективно накапливаться или вступать друг с другом в химическое взаимодействие и уничтожать опухолевые новообразования под действием определенных сенсибилизирующих внешних воздействий. Целью настоящей работы является квантово-химическое моделирование электронной структуры и анализ термодинамической устойчивости новых метотрексатсодержащих фуллереноловых радионуклидных наноразмерных агентов-истребителей опухолевых новообразований. Необходимость предварительных исследований по моделированию такого рода объектов обусловлена очень высокой трудоемкостью, стоимостью и сложностью их практического получения.

Усовершенствованный метод получения гептилового эфира 4-трифторацетилбензойной кислоты Разработан удобный трeхстадийный метод синтеза гептилового эфира 4-трифторацетилбензойной кислоты, широко применяющегося в потенциометрическом анализе в качестве нейтрального переносчика анионов. Ключевой стадией метода является ацилирование толуола трифторуксусным ангидридом в присутствии хлорида алюминия при –8 – –10 ^oC. Данная процедура позволяет получить высокий общий выход продукта и, в отличие от описанных в литературе методик, не требует использования металлоорганических реагентов, что позволяет увеличить масштаб синтеза до сотен граммов и сделать целевой продукт значительно более доступным.

Разработан одностадийный метод трансформации 3α,5-цикло-6β-метиловых эфиров стероидов в соответствующие 3α,5-цикло-6-кетоны – ключевые интермедиаты в синтезе брассиностероидов под действием метил(трифторметил)диоксирана. Возможности метода продемонстрированы на примере получения биосинтетического предшественника брассинолида – 3-дегидротеастерона.

Соматотропин – гормон пептидной природы, синтезирующийся в передней доле гипофиза и усиливающий пролиферацию клеток и рост организма. В результате проведенного исследования разработана конструкция для периплазматической экспрессии рекомбинантного соматотропина человека на основе плазмиды pNic, подобраны условия для периплазматической бактериальной экспрессии (42 ч, 30 °С), способы выделения и очистки препарата целевого белка, не содержащего гистидинового кластера. Получен препарат целевого белка высокой степени очистки и соответствующего природному по молекулярной массе (MW 22301,9 Да). Общее количество полученного рекомбинантного соматотропина человека составило 2,85 мг на литр среды.

Предложен способ получения гидрогелей путем образования сшитых бинарных полимерных комплексов. Определены необходимые условия синтеза, обеспечивающие высокую степень набухания гидроаккумулирующих полимерных материалов на основе анионных сополимеров акриламида и полиакриловой кислоты. Доказано химическое взаимодействие компонентов полимерного комплекса методами ИК-спектроскопии и потенциометрического титрования. Показана возможность регулирования влагопоглощения гидрогелей в результате изменений условий синтеза в зависимости от направления их использования.

Посредством термолиза поли-5-винилтетразолата палладия(II) был получен новый катализатор для зеленых процессов кросс-сочетания Сузуки–Мияуры и восстановления нитробензола по Мотт-Шотки. Гетерогенный катализатор содержит наночастицы Pd, стабилизированные полимерной матрицей. Данный катализатор является легко восстанавливаемым и пригодным для повторного использования, а также катализирует реакции, проводимые в водной среде при комнатной температуре в аэробных условиях.

Установлено содержание кадмия, свинца и урана в поровых водах образцов (0–20)-см слоя дерново-подзолистой среднесуглинистой почвы при пониженной влажности почвенной среды и различных температурных условиях. Характер и степень изменения концентрации и общего запаса каждого из тяжелых металлов (Cd, Pb, U) в почвенном поровом растворе в зависимости от температуры почвы определялись химической природой тяжелого металла и особенностями почвенной среды. В температурном диапазоне 14–40 °С при влажности почвы 60 % от полной влагоемкости (ПВ) почвы доли рассмотренных тяжелых металлов в почвенном поровом растворе от общего содержания соответствующего элемента в почве соотносились следующим образом: a_Cd (0,2–0,4 %) > a_Pb (0,06– 0,07 %) > a_U (0,03–0,04 %). Концентрация и запас кадмия, свинца и урана в почвенном поровом растворе увеличивались по мере снижения температуры почвы. Наиболее заметно при снижении температуры в почвенном поровом растворе увеличивалось содержание кадмия: в среднем на 25 % на каждые 5 °С, тогда как свинца – на 5,2, а урана – на 4,6 %. Содержание железа в почвенном растворе также увеличивалось по мере снижения температуры, что свидетельствовало об уменьшении сорбционной способности присутствовавших в почве гидроксидов железа, которые вероятно играли заметную роль в закреплении кадмия, свинца и урана в почве.

Проведено комплексное исследование важнейших физико-химических и механических свойств (гранулометрический состав, гигроскопичность, слеживаемость, пылимость, уплотняемость, сыпучесть) модельных образцов на основе сульфата калия и опытных образцов сульфата калия и калимагнезии, полученных путем переработки полиминеральной руды в присутствии различных количеств примесных неорганических солей (сульфата и хлорида магния, хлорида натрия). Обладая низкой гигроскопичностью и слабой слеживаемостью, полученные бесхлорные удобрения характеризуются высокой пылимостью. Проведенные исследования влияния пылеподавителей различной химической природы на пылимость модельных и опытных образцов сульфата калия и калимагнезии показали, что наиболее высоким пылеподавляющим действием на указанные удобрения обладает полиэтиленгликоль ПЭГ-400. Использование ПЭГ-400 не оказывает отрицательного влияния на сыпучесть, слеживаемость и уплотняемость удобрений.

Оптимизацию процесса жидкофазного окисления α-пинена проводили с использованием плана Бокса. Установлено, что повышение температуры процесса окисления в интервале 55–85 °C приводит к увеличению количества полимеров от 45 до 55 %, а снижение расхода воздуха с 1000 до 600 мл/мин к уменьшению терпеновых кислородсодержащих соединений (вербенол, вербенон, эпоксид α-пинена) на 10 %. Увеличение продолжительности окисления от 5 до 15 ч ведет к уменьшению содержания α-пинена от 70 до 48 %, что говорит о его высокой конверсии. Осуществлена обработка результатов плана эксперимента, рассчитаны и подтверждены на практике найденные оптимальные условия процесса, которые обеспечивают максимальный выход терпеновых кислородсодержащих соединений и высокую конверсию α-пинена при минимальном содержании полимеров в продуктах окисления. Установлено, что при температуре 70–75 °С, расходе воздуха 1000 мл/мин и продолжительности окисления 5 ч количественное содержание основных продуктов составило: терпеновые кислородсодержащие соединения – 27,04 %, мономеры – 69,70 %, полимеры – 30,30 %.

Показана возможность использования метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза для получения защитно-упрочняющих покрытий по футеровке различных тепловых установок. Разработка составов керамических композиций для получения СВС-покрытий осуществлялась на основе алюминиевой пудры, глинистого сырья, отощающих и флюсующих компонентов, а также минерализующих добавок. Приготовленную суспензию, включающую предварительно подготовленные и тщательно перемешанные сырьевые компоненты, с помощью кисти или пульверизатора наносили на предварительно очищенную и увлажненную поверхность алюмосиликатного огнеупора. Обжиг покрытия осуществляли в соответствии с режимом выведения теплового агрегата на рабочую температуру. Температура инициирования процесса СВС, предварительно установленная с помощью дифференциально-термического анализа, находилась в интервале 570–720 °С и зависела от химического состав шихты. Установлено, что наличие в структуре покрытий кристаллических фаз кремнезема, корунда, гематита, а также ряда твердых растворов (преимущественно алюмосиликаты кальция и натрия) обеспечивает необходимое сочетание термомеханических и теплофизических характеристик покрытий. На основании проведенных исследований показана целесообразность применения технологии СВС для получения защитно-упрочняющих покрытий по футеровке тепловых агрегатов, что подтверждено промышленными испытаниями в условиях Минского керамического завода ОАО «Керамин».

Показана возможность очистки оборотных растворов, содержащих триэтаноламин, от примесей CaCl ₂ путем введения в них карбоната калия. Данный процесс проходит по реакции K₂CO₃ + CaCl₂ → ↓CaCO₃ + 2KCl. Изучено влияние нормы расхода карбоната калия. Показано, что при стехиометрической норме расхода K₂CO₃ содержание ионов Ca²⁺ в жидкой фазе составило 0,02 %, тогда как при недостатке K₂CO₃ от стехиометрической нормы расхода 70 и 50 % этот показатель составил 0,43 и 0,92 % соответственно. Установлено, что очищенные оборотные растворы от CaCl₂ могут использоваться при конверсии новых порций KCl и фосфогипса.