Свиридовские чтения

.

Рассмотрены этапы становления и развития института в историческом аспекте, основные направления и результаты фундаментальных и прикладных научных исследований за последние пять лет, итоговые количественные показатели деятельности института за 35 лет его существования.

Ключевые слова

Предложен электролит для осаждения тройных сплавов Ni–Co–В с содержанием бора от 3 до 27 ат. %. Показано, что сплавы Ni–Co–B, содержащие 4–6 ат. % бора, имеют дефектную кристаллическую решетку никеля; при концентрации бора 8 ат. % формируются аморфно-кристаллические, а при 15 ат. % и более – аморфные покрытия. Изучена коррозионная стойкость покрытий Ni–Co–B и установлено, что в 3,5 % растворе NaCl наблюдается питтинговое поражение покрытий Ni–Co и Ni–Co–B, содержащих бор в малых концентрациях (4 ат. %). При длительном тестировании аморфные сплавы с высоким содержанием бора демонстрируют заметное снижение скорости коррозии из-за образования сравнительно плотной пленки из продуктов коррозии, что в сочетании с отсутствием питтинговой коррозии обеспечивает им более высокую коррозионную устойчивость по сравнению с поликристаллическими и аморфно-кристаллическими сплавами Ni–Co–B с содержанием бора 4–8 ат. %.

Ключевые слова

Для нахождения факторов, оказывающих определяющее влияние на эффективность азот-, фосфорсодержащих замедлителей горения по отношению к древесине, торфу, пенополиуретану и вспенивающимся краскам по металлу, использован метод математического планирования эксперимента. Установлено, что прекращение горения природных горючих материалов происходит главным образом вследствие ингибирования радикальных реакций в газовой фазе летучими азотсодержащими продуктами. В случае антипиреновой композиции для пенополиуретана характерен паритетный механизм огнезамедлительного действия: образование в конденсированной фазе фосфорсодержащих теплоизолирующих структур и поступление в газовую фазу галоген- и азотсодержащих ингибиторов горения. Для вспучивающихся красок найдено, что наиболее значимыми компонентами, вносящими определяющий вклад в их огнезащитные свойства, являются карбонизующий агент и антипирен.

Ключевые слова

Разработаны методики получения и конъюгирования наночастиц золота, серебра, биметаллических наночастиц Au–Ag(сплав) и Au(ядро)–Ag(оболочка), а также композитных наночастиц Au–SnO2 биополимерами (кроличьи антитела (АТ) против иммуноглобулинов, шигеллезные и сальмонеллезные АТ). Установлено, что биоконъюгирование приводит к увеличению размеров частиц на 2–3 нм, к уширению и смещению положения пиков поглощения в спектрах золей в длинноволновую область на 3–5 нм в случае металлических и 20–25 нм в случае биметаллических и композитных золей. Разработаны методики качественного экспрессного выявления с использованием золей золота антигенов Shigella sonnei, Shigella flexneri с чувствительностью определения (2–8)∙102 KOЕ, а также дифтерийного анатоксина с минимальной определяемой концентрацией 2 нг/см3(дот-блот анализ). Разработан дот-блот метод выявления антигенов Salmonella enteritidis с использованием золей серебра, чувствительность метода составляет 103 KOE. Разработан спектрофотометрический метод количественного определения специфических АТ с использованием биоконъюгированных наночастиц золота или серебра.

Ключевые слова

Методом ЭПР исследована природа парамагнетизма в SnO2, связанного с появлением сигнала g = 1,8–1,9. Изучены поликристаллические образцы SnO2, синтезированные золь-гель методом и термическим разложением прекурсоров, содержащих атомы олова с различными степенями окисления Sn4+, Sn4+ + Sn2+, Sn2+. Проанализированы параметры ЭПР-спектров после термообработки на воздухе, в О2, Н2 и вакууме. Наблюдаемые параметры спектров SnO2 (g-тензор, константа сверхтонкого расщепления aSn от взаимодействия неспаренного электрона с магнитными моментами ядер 117,119Sn) не позволяют отнести парамагнитный центр с g = 1,8–1,9 к центрам Sn3+. На основании экспериментальных данных предложена структура парамагнитного центра в SnO2 в виде комплекса кислородных вакансий в плоскости (101) на границе SnO2(101)/SnO(001).

Ключевые слова

Приведены результаты исследований некоторых дефектных и модулированных структур, выполненных с использованием метода порошковой рентгеновской дифрактометрии. Для соединений MnH2P3O10 · 2H2O и транс-[PdCl2L2] (L – 1,5-диамино-1H-тетразол) установлены структурные характеристики и тип дефектов, а также предложены структурные модели для описания дефектов. Показано, что анизотропное уширение рефлексов на рентгенограмме MnH2P3O10 · 2H2O согласуется с наличием в кристаллической структуре ошибок упаковки (100)[010]/2. Наблюдаемое анизотропное уширение рефлексов комплекса транс-[PdCl2L2] обусловлено анизотропным микронапряжением в кристаллах соединения. Для модулированных структур полифосфатов трехвалентных металлов M(PO3)3 кристаллической модификации С показано, что полнопрофильный анализ структур, описываемых в (3+1)-мерном суперпространстве, позволяет получать адекватные структурные данные, несмотря на большое число определяемых параметров. Приведены результаты исследования M(PO3)3–C (М = Y, In, Mo).

Ключевые слова

В обзоре рассматриваются последние достижения в области синтеза квантово-размерных полупроводниковых нанокристаллов, включая новый тип квантовых нанопластин CdSe с 1D-размерным квантованием, наногетерогенных CdSe–CdS нанопластин с эффектом переноса энергии/заряда от CdS крыльев к CdSe ядру. Обнаружен эффект существенного увеличения электрооптического отклика от CdSe нанопластин, что делает их перспективным материалом для электрооптических структур. Рассмотрены пути формирования универсальной технологической платформы для получения водорастворимых стабильных коллоидных нанокристаллов различной природы, конъюгатов нанокристаллов с функциональными молекулами. Исследован эффект резонансного переноса энергии в конъюгатах люминесцентных нанокристаллов CdSe/ZnS и красителя хлорин е6, способного к фотогенерации синглетного кислорода, что имеет важное практическое значение в рамках создания новых терапевтических материалов. Разработаны методы получения и исследованы структурные и фундаментальные оптические свойства силикатных стекол, допированных наночастицами PbS, для использования в качестве оптических затворов в лазерной технике и оптоэлектронике.

Ключевые слова

Исследовано влияние состава сернокисло-пероксидного раствора травления меди и природы веществ, стабилизирующих пероксид водорода и модифицирующих поверхность меди, на скорость травления, стабильность растворов, морфологию поверхности меди. Для стабилизации раствора без снижения скорости травления предложено использовать один из алифатических аминов или производное оксибензола, а для создания более развитой поверхности рекомендовано вводить в состав растворов дополнительно к стабилизирующему веществу одно из аминопроизводных тетразола. Используя различный набор стабилизирующих и модифицирующих веществ, сернокисло-пероксидный раствор травления можно применять для регулирования уровня шероховатости поверхности меди, что позволяет рекомендовать его для разнообразных практических применений. Экспериментально обоснован состав пассивирующего раствора для формирования защитных органических пленок, обеспечивающих сохранение паяемости во времени медных проводников печатных плат.

Ключевые слова

Разработаны дезинфицирующие средства широкого спектра действия на основе пероксидных соединений и низкомолекулярных органических кислот в сочетании с поверхностно-активными веществами, высокомолекулярными полимерными биоцидами и ЧАС. Исследованы бактерицидные и токсикологические свойства дезинфицирующих композиций в зависимости от природы и концентрации активно действующих веществ и вспомогательных компонентов. В ходе лабораторных и производственных испытаний показаны преимущества разработанных препаратов по сравнению с традиционно используемыми антисептиками. Комбинированные надкислотные дезинфицирующие средства характеризуются не только высокой антимикробной активностью, но и низкой токсичностью, длительным действием и минимально негативным влиянием на экологию, сельскохозяйственных животных и человека. Разработанные дезинфицирующие средства широко используются на предприятиях мясной и молочной промышленности.

Ключевые слова

С использованием коллоидно-химических методов синтеза получены ультрадисперсные порошки композита Lu3Al5O12 : Ce3+ + Lu2O3. Методами оптической спектроскопии, рентгеновской и нейтронной дифракции исследованы их спектрально-люминесцентные свойства и структурные особенности в зависимости от концентрации оксида. Установлено образование стабильной дефектной структуры Lu3Al5O12 : Ce3+ в присутствии Lu2O3. Обсуждается влияние оксида на структурные и люминесцентные свойства системы «гранат + оксид», которое носит сложный характер и зависит не только от формирования устойчивой дефектной структуры граната и диффузии ионов Ce3+ из матрицы-хозяина в оксид, но и от взаимодействия (или его отсутствия) оксида с матрицей с образованием новых соединений.

Ключевые слова

Исследованы составы и свойства эфиров жирных кислот, полученных из различных растительных масел. Обсуждены различия в значениях физико-химических характеристик эфиров жирных кислот, обусловленные их жирнокислотным составом. Использование других масел вместо рапсового дает возможность регулировать отдельные характеристики дизельных биотоплив (окислительную стабильность, вязкость, низкотемпературные характеристики), что позволяет создавать биотоплива с заданными свойствами. Полученные данные могут служить основой для разработки технологии получения дизельного биотоплива из исследованных растительных масел и низших алифатических спиртов. Предложена методика расчета вязкости смесей метиловых эфиров жирных кислот. Проведены экспериментальные исследования промышленных образцов биотоплив, полученных по различным технологиям.

Ключевые слова

В работе изложены разработанные в лаборатории катализа полимеризационных процессов способы синтеза полимеров, содержащих функциональные группы на конце цепи, полученных методами катионной полимеризации и анионно-координационной полимеризации с раскрытием цикла. Впервые показана возможность синтеза реакционноспособных полиизобутиленов с высоким содержанием винилиденовых концевых групп (до 90 %) в широком диапазоне молекулярных масс от 1000 до 10000 в полярных и неполярных растворителях с использованием комплексов AlCl3 с эфирами (Bu2O или i-Pr2O) в качестве соинициаторов. Разработан удобный способ синтеза поливиниловых эфиров в водно-органических средах (суспензии, дисперсии и эмульсии) в присутствии BF3 × OEt2 – устойчивой к гидролизу кислоты Льюиса. Предложена эффективная методика синтеза функционализированных поли(e-капролактон)ов, содержащих концевые винилоксигруппы, которые в дальнейшем были использованы в качестве макромономеров в радикальной сополимеризации с малеиновым ангидридом.

Ключевые слова

В обзоре обобщены результаты исследований, проведенных в НИИ ФХП БГУ в области химии производных тетразола за последнее пятилетие. Основное внимание уделено наиболее значимым направлениям в синтезе и использовании тетразолов: – гетероциклизации первичных аминов с триэтилортоформиатом и азидом натрия, являющейся удобным, безопасным и селективным методом получения широкого круга 1-замещенных тетразолов; – кислотно-катализируемому N-алкилированию тетразольного цикла, позволяющему селективно и целенаправленно получать N-замещенные тетразолы различного строения, включая полиядерные и макроциклические, а также соли тетразолия; – использованию производных тетразола в качестве лигандов в нанохимии для стабилизации наноразмерных объектов и координационной химии для целенаправленного дизайна полифункциональных материалов на основе координационных соединений тетразолов.

Ключевые слова

Представлены результаты исследования Na-САЦ в качестве высокогидрофильной мазевой основы для инкорпорирования лекарственных веществ (ЛВ) как в виде ее водно-глицеринового раствора, так и в композиции с другими полимерами гидроксиэтилцеллюлозой, карбомером, полиэтиленоксидами. Показано, что Na-САЦ не является индифферентным носителем ЛВ в мазях, а вступая с ними во взаимодействие, может выполнять следующие функции: 1) модифицировать водорастворимые ЛВ за счет электростатического и (или) донорно-акцепторного взаимодействия, переводя их в полиэлектролитные комплексы; 2) дезинтегрировать и диспергировать труднорастворимые субстанции до мельчайших частиц с размером 1,5–12 мкм; 3) повышать осмотическую активность мазей; 4) обеспечивать высокую скорость и 100 % высвобождение ЛВ; 5) активировать трансдермальный перенос ЛВ в месте аппликации мази.

Ключевые слова

Обоснована перспективность использования ионселективных электродов в фармацевтическом анализе и рассмотрено влияние эффектов сольватации, комплексообразования и ионной ассоциации на величину коэффициентов селективности. Показано, что указанные эффекты не суммируются и носят конкурентный характер. Сформулированы основные принципы и предложены конкретные пути оптимизации состава мембран, исходя из особенностей строения определяемого и постороннего ионов. В частности, показано, что наиболее действенным путем управления селективностью электродов, обратимых к катионам физиологически активных аминов, является варьирование природы пластификатора либо введение в мембрану нейтрального переносчика, способного к избирательному комплексообразованию с целевым ионом. Наилучшая селективность к физиологически активным карбоксилат-ионам достигается в присутствии нейтрального переносчика анионов – гептилового эфира п-трифторацетилбензойной кислоты. Максимальный эффект присутствия нейтрального переносчика в мембране достигается при использовании пластификаторов с низкой сольватирующей способностью и стерически затрудненных ионообменников, проявляющих минимальную склонность к ионной ассоциации.

Ключевые слова

Показана возможность реализации нового пути свободнорадикальной деструкции сфинголипидов, гидроксилсодержащих аминокислот и пептидов, индуцированного γ- и УФ-излучением, а также HOCl. Этот процесс приводит к образованию биологически активных соединений. Полученные данные по радиационно- и фотохимическим превращениям названных биомолекул, а также ряда α,β-амино- и амидоспиртов подтверждает реализацию свободнорадикального механизма, который включает стадии образования азотцентрированных радикалов и их дальнейшей фрагментации. Для реализации этого процесса необходимо наличие свободной аминогруппы в молекуле, чтобы обеспечить образование азотцентрированных радикалов исходных субстратов при взаимодействии их с активными формами кислорода и хлора. Наличие ацильной группы в структуре молекул препятствует протеканию их γ- и НОСl-индуцированной деструкции. В то же время это способствует протеканию реакции фотораспада. Приведенные факты необходимо учитывать при проведении исследований, направленных на создание новых лекарственных средств, предназначенных для лечения болезней, связанных с активацией свободнорадикальных реакций в организме.

Ключевые слова

С использованием Фурье-ИК-спектроскопии в режиме поглощения и МНПВО, поляризационной ИК-спектроскопии, атомно-силовой микроскопии, метода кварцевого резонатора и измерения краевого угла смачивания изучены структура и свойства тонких пленок поли-L-лактида, нанесенных на различные подложки из активной газовой фазы и из раствора в трихлорметане. Определен фазовый состав тонких пленок поли-L-лактида и конформация его макромолекул. Впервые показано, что макромолекулы аморфного поли-L-лактида в тонких пленках, нанесенных обоими методами на подложку из металлизированного полиэтиленте-рефталата, ориентированы перпендикулярно подложке.

Ключевые слова

Методом стационарного радиолиза изучено взаимодействие ароматических спиртов, альдегидов, кислот и производных триптофана с кислородцентрированными и α-гидроксиэтильными радикалами (α-ГЭР), которые образуются при радиолизе оксигенированного и деаэрированного этанола и его водных растворов. Установлено, что исследуемые соединения в зависимости от строения с разной эффективностью окисляют α-ГЭР, восстанавливают либо присоединяют их по двойной связи, ингибируя реакции рекомбинации и диспропорционирования указанных радикалов. Триптофан, 5-гидрокситриптофан, серотонин и гидроксилированные производные исследуемых природных фенолов проявляют антиоксидантные свойства, ингибируя радиационно-индуцированное окисление этанола.

Ключевые слова

Изучена пригодность природного полимера – ксилана – для синтеза сульфатированных полисахаридов. Оптимальным сырьем для получения ксилана в климатических условиях Республики Беларусь является древесина березы возраста 15–25 лет. Разработана методика щелочной экстракции для выделения ксилана из древесины березы. Найдена молекулярная масса ксилана. Синтезированы сульфаты ксилана в системе пиросульфат натрия – диметилсульфоксид со степенью замещения 0,23–0,78. Исследовано влияние побочных продуктов и примесей на процесс сульфатирования ксилана в системе пиросульфат натрия – диметилсульфоксид. Разработаны условия синтеза сульфата ксилана, которые позволяют задавать значения его молекулярной массы и содержания серы в продукте. Определена его фармакологическая активность с целью получения субстанции с заданными биологическими свойствами.

Ключевые слова

В работе обобщены данные, полученные в лаборатории биохимии лекарственных препаратов НИИ ФХП БГУ в 2010–2013 годы, о взаимодействии трех флуоресцирующих веществ (22-NBD-холестерина, 25-NBD-холестерина и Нильского красного) со стероид-превращающими оксидоредуктазами (бактериальными холестериноксидазой и холестериндегидрогеназой (ХДГ), а также цитохромами P450 CYP17 и CYP11A1 млекопитающих). Полученные данные открывают перспективы для ферментативного получения новых флуоресцирующих 3-кето-4-еновых стероидов, разработки способов обнаружения холестерин-превращающих микроорганизмов, определения особенностей строения активных центров ХДГ и 3β-гидроксистероиддегидрогеназ, а также выяснения механизма расщепления C20-C22 связи цитохромом CYP11A1.

Ключевые слова

Установлено, что глицеро- и сфинголипиды, содержащие ОН-группу в полярной части молекул, подвергаются свободнорадикальной фрагментации. В результате фрагментации происходит деструкция липидов с разрывом эфирных, О-гликозидных и амидных связей. Одним из следствий фрагментации является образование глицерофосфатидов, диацилглицеринов, церамидов и амидов жирных кислот, обладающих функциями вторичных мессенджеров в биосистемах. Ключевая стадия процесса – распад a-гидроксилсодержащих углеродцентрированных радикалов с разрывом двух b-связей. Показано, что свободнорадикальная фрагментация – один из основных процессов, реализующихся при действии ионизирующего излучения на липиды, а в деаэрированных системах становится преобладающим. Производные хинонов более эффективно ингибируют фрагментацию липидов, чем их восстановленные формы. Свободнорадикальная фрагментация липидов реализуется in vitro и in vivo в условиях металл-опосредованного генерирования активных частиц.

Ключевые слова

Исследована сорбция ряда физиологически активных веществ (ФАВ) основного и цвиттерлитного характера окисленной оксидом азота(IV) целлюлозой (ОЦ). Показано, что сорбция ОЦ исследованных ФАВ из водных растворов определяется их структурными особенностями, электролитическими свойствами сорбента и сорбата, а также возможностью реализации дополнительных взаимодействий. рН раствора ФАВ, используемого для проведения сорбционного процесса, является независимой переменной системы, определяющей не только количество сорбированного ФАВ, но и механизм его связывания с целлюлозным сорбентом. Термодинамическая выгодность сорбции ОЦ всех исследованных ФАВ обусловлена большими значениями энергии электростатических взаимодействий органических ионов с диссоциированными карбоксильными группами сорбентов.

Ключевые слова