Поливинилпирролидон және бентонит сазы негізіндегі композициялық гельдерді синтездеу


Нормативтік сілтемелер
Анықтамалар, белгілеулер және қысқартулар
Кіріспе
1. ӘДЕБИ ШОЛУ
1.1 Поливинилпирролидон негізіндегі полимерлі материалдар
1.2 Полимер.сазды композициялық материалдар
1.3 Полимер.сазды композициялық тасмалдаушылар және оларға дәрілік заттарды иммобилизациялау
1.4 Бентонит саздарының медициналық мақсатта қолданылуы
2. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
2.1 Бастапқы заттарды тазалау
2.2 ПВП гельдерін синтездеу
2.3 Бентонит сазы мен поливинилпирролидон композициялық гельдерін синтездеу
2.4 Зерттеу әдістері
2.4.1 Гельдің ісіну дәрежесін анықтау
2.4.2 Гельдердің тігілу дәрежесін, гель фракция және золь фракция шығынын анықтау
2.4.3 Гельдердің күлділігін анықтау
2.4.4 ИҚ . спектроскопиялық зерттеу
2.4.5 Атомдық күшті микроскопиялық зерттеулер
3. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 ПВП.БС композициялық гельдерін синтездеу және олардың физика.химиялық қасиеттерін зерттеу
3.2 ПВП.БС композициялық гельдерінің физологиялық ерітіндіде ісінгіштік қасиеттері
3.3 ПВП.БС композициялық гельдерге рН.ортаның әсері
3.4 ПВП.БС композициялық гельдерінің рихлокаин ерітіндіде ісінгіштік қасиеттері
Қазіргі кезде композициялық материалдар тәжірибе жүзінде кең ауқымда қолданылады. Полимерлер және соңғы жылдары материалтану ғылымындағы бірден-бір маңызды бағыт − жаңа қосылыстар немесе қасиеттері жақсартылған комплекстерге ие композициялық полимерлік материалдарды алу болып табылады. Композиттер бастапқы компоненттердің бөлек қасиеттерін емес, олардың үйлескен химиялық, физикалық және механикалық қасиеттерін өздерінің бойына жинақтайды.
Белгілі талаптарға сай композициялық материал, оның қасиеттерін алдын ала болжау үшін композициялық материал құрамдастарының өзара әрекеттесу заңдылықтарын білу қажет. Полимерлік материалдарды кеңінен тұтынушылардың бірі медицина. Полимерге деген медицина сұранысына сәйкес ғылымның жаңа бағыты пайда болды. Ол полимерлерді алу және қасиеттерін зерттеу, түрлендіру, сонымен бірге дәрілік заттарды жасау технологиясымен айналысады. Осыған байланысты дәрілік заттарды полимермен байланыстыра қолданудың маңызы зор.
Осыған байланысты, бұл жұмыста бейионогенді N-винил-2-пирролидон (ВП) полимеріне Маңырақ жерінен (ШҚО) алынған бентонит сазының дисперсті бөлшектерін енгізу негізіндегі композициялық жүйелерді зерттеу мақсаты қойылды. Үздіксіз фаза ретінде поливинилпирролидон ал дисперсті фаза ретінде бентонит сазы (БС) қолданылды. Бұл композициялық материалдар бастапқы компоненттердің бағалы қасиеттерін, химиялық тұрақтылығын өздеріне үйлестіреді деп пайымдадық. Поливинилпирролидонды таңдап алу себебіміз, ол медицина тәжірибесінде полимер-тасымалдаушы ретінде рұқсат етілген.
Поливинилпирролидон негізіндегі гельді синтездеуге қызығушылық жыл сайын артып отыр. N-винил-2-пирролидон (ВП) негізіндегі полимерлер амфифильділік, комплекс түзуге қабілеттілік және кіші молекулалы қосылыстарды сорбциялауға қабілеттілігі сияқты бағалы қасиеттеріне орай жоғары молекулалы қосылыстар арасында ерекше орынға ие. Олар әр түрлі салаларда, соның ішінде медицинада, биологияда, полимер- тасымалдаушы және дәрілік заттардың әсерін ұзартушы ретінде үлкен қызығушылық тудырады. Сазды-полимерлі композицияларын синтездеу әдістері архитектурасы ерекше болатын ВП сополимерлерін алу үшін жаңа мүмкіндіктерді ашады.
Жұмыстың мақсаты: бентонит сазы-поливинилпирролидон негізіндегі композициялық гельдерді синтездеу және олардың физика-химиялық қасиеттерін зерттеу.
1 Захарова О.Г., Голягина Ю.В., Семчиков Ю.Д., Синтез и поверхностные свойства амфифильных блок-сополимеров поливилпирролидон-блок-полистирол // Журнал прикладной химии. -2009. -Т. 82, вып.4. -С. 649-653.
2 Нахманович Б.И., Пакуро Н.И., Ахметьева Е.И., Литвиненко Г.И., Арест-Якуобич А.А. Термочуствительность растворов поли-N-винилпирролидона в водно-солевых средах // Высокомол. соед. Сер.Б. -2007. –Т. 49. -№5. -С. 941-944.
3 O’Brien N., McKee A., Sherrington D.C., Slark A.T., Titerton A. // Polymer. 2000. V. 41. P. 6027.
4 Курмаз С.В., Пыряев А.Н. Синтез разветвленных сополимеров на основе N-винил-2-пирролидона методом трехмерной радикальной сополимеризации в присутствии агента передачи цепи // Высокомол. соед. Сер.Б. -2010. -Т.52. -№1. -С. 107-114.
5 Пыряев А.Н. Разветвленные сополимеры N-винилпирролидона, пригодные для иммобилизации водорастворимого красителя // Журнал прикладной химии. -2009. -Т. 82, вып.7. -С. 1179-1185.
6 Черникова Е.В., Терпугова П.С., Филиппов А.Н., Гарина Е.С., Голубев В.Б., Гостев А.И., Сивцов Е.В. Контролируемая радикальная полимеризация N-винилпирролидона и N-винилсукцинимида в условиях обратимой перпедачи цепи по механизму присоединение-фрагментация // Журнал прикладной химии. -2009. -Т. 82, вып.10. -С. 1730-1736.
7 Коршак В.В., Зубакова Л.Б., Никифорова Л.Я. // Высокомолекуляр. соединения. 1973. Т. 15 Б. № 6. С. 419-421.
8 Горбунова М.Н., Сазонова Е.А. Исследование сорбционной способности сополимеров N-винилпирролидона с треметоксивинилсиланом // Журнал прикладной химии. -2008. -Т. 81, вып.10. -С. 1743-1745.
9 Помогайло А.Д., Розенберг А.С., Уфлянд И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. М.: Химия, 2000.
10 Saffa G., Horia M. Strukture and swelling-release behaviour of poli(vinyl pyrrolidone)(PVP) and acrylic acid (AAc) copolymer hidrogels prepared by gamma irradiation // Jour Polimer -2007, Vol.38. -P. 2987-2998.
11 S.Benamer.,M.Mahlous., A. Boukrif. Synthesis and characterization of hidrogels based on poli(vinyl pirrolidone) // Journal of Applied Polimer Science -2006, Vol.248. –P. 284-290.
12 Калиметова Ж.О., Рахметуллаева Р.К. Гидрогельді таңғыш құралдарды өндірудің радиациалы-химиялық технологиясы // Алматы, 2011. – С.-81.
13 Кирилина Ю.О., Бакеева И.В., Булычев Н.А., Зубов В.П. Органо-неорганические гибридные гидрогели на основе линейного поли-N-винилпирролидона и продуктов гидролитической поликонденсации тетраметоксисилана // Высокомол. соед. Сер.Б. -2009. -Т.51. -№4. -С. 705-713.
14 Гришин Д.Ф., Колякина Е.В., Полянскова В.В., Гришин И.Д. Радикальная сополимеризация N-винилпирролидона с метилметакрилатом и стиролом в присутствии с-фенил-N-трет-бутилнитрона // Журнал прикладной химии. -2007. -Т. 80, вып.1. -С. 123-130.
15 А.К. Хрипунов., А.А. Ткаченко., Ю.Г. Баклагина., Л.Н. Боровикова., В.К. Нилова // Журнал прикладной химии.-2007. -Т. 80, вып.9. -С. 1517-1524.
16 Э.Е. Сайд-Галиев., А.И. Стаханов., И.В. Благодатских ., Е.М. Кобицкая // Высокомолекулярные соединения, Сер Б, -2010, -Т. 52. №3, -С. 536-544.
17 Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия, 1972. Т. 1. С. 341.
18 Сайд-Галиев Э.Е., Потоцкая И.В., Выгодский Я.С. // Высокомолек. соед. 2004. Т. 46. № 12. С. 2124.

19 Zeng Q.H., Yu A.B., Lu G.Q., and Paul D.R. Clay-Based Polymer Nanocomposites: Research and Commercial Development // J. Nanosci. and Nanotech. - 2005. - Vol.5. - Р. 1574–1592.
20 Ергожин Е.Е., Акимбаева А.М., Базильбаев С.М., Бектенов Н.А., Джусипбеков У.Ж. Полимерная композиция на основе природного цеолита для получения органоминерального анионита // Пластические массы. - 2004. - №9. - С. 26-27.
21 Герасин В.А., Гусева М.А., Бахов Ф.Н., Каргина О.В., Мереканова М.Д., Королев Ю.М., Шклярук Б.Ф., Антипов Е.М. Нанокомпозиты на основе слоистых силикатов и полиолефинов // Тез.докл. Третья Всерос. Каргинс. Конф. "Полимеры - 2004". М.:МГУ. - 2004. - Т.2. - С. 66.
22 Xu K., Wang J., Xiang S., Chen Q., Zhang W. and Wang P. Study on the synthesis and performance of hydrogels with ionic monomers and montmorillonite // App. Clay Sci. - 2007. - Vol.38. - №1-2. - Р. 139-145.
23 Alexandre M. and Dubois Ph. Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials // Materials Science and Engineering: Reports. - 2000. - Vol.28. - №1-2. - Р. 1-63.
24 Suprakas S. R. and Okamoto M. Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing // Progress in Polymer Science. - 2003. - Vol.28, №11. - P. 1539-1641.
25 Park C.I., Park O.O., Lim J.G. and Kim H.J. The fabrication of syndiotactic polystyrene/organophilic clay nanocomposites and their properties // Polymer. - 2001. - Vol.42. - Р. 7465–7475.
26 Eckel D. F., Balogh M. P., Fasulo P. D., Rodgers W. R. Assessing Organo-Clay Dispersion in Polymer Nanocomposites // J. Appl. Polym. Sci. - 2004. - Vol.93. - Р. 1110-1117.
27 Gouttler L.A., Lee K.Y., and Thakkar H. Layered Silicate Reinforced Polymer Nanocomposites: Development and applications // Polymer Reviews. - 2007. - Vol.47. - P. 291-317.
28 Li J., Fitz-geraldm J.M., Oberhauser J.P. Novel wet SEM imaging of organically modified montmorillonite clay dispersions // Appl. Phys. A. - 2007. - №87. - Р. 97–102.
29 Kanny K. and Moodley V. K. Characterization of Polypropylene Nanocomposite Structures // J. Engin. Mat. and Tech. - 2007. - Vol.129, №1. - Р. 105-112.
30 Tabtiang A., Lumlong S. and Richard A. Venables The influence of preparation method upon the structure and relaxation characteristics of poly(methyl methacrylate)/clay composites // Europ. Pol. J. - 2000. - Vol.36. - Is.12. - Р. 2559-2568.
31 Lee M., Dan C., Kim J., Cha J., Kim S., Hwang Y. and Lee C. Effect of clay on the morphology and properties of PMMA/poly(styrene-co-acrylonitrile)/clay nanocomposites prepared by melt mixing // Polymer. - 2006. - Vol.47. - Is.12,31. - P. 4359-4369.
32 Pluta M. Morphology and properties of polylactide modified by thermal treatment, filling with layered silicates and plasticization // Polymer. - 2004. - Vol.45. - Is.24. - P. 8239-8251.
33 Pluta M. Jeszka J.K. and Boiteux G. Polylactide/montmorillonite nanocomposites: Structure, dielectric, viscoelastic and thermal properties // Europ. Pol. J. - 2007. - Vol.43. - Is.7. - P. 2819-2835.
34 Ергожин Е.Е., Акимбаева А.М., Товасаров А.Д. Полимеризация стирола при диспергировании природного бентонита // Пластические массы. - 2005. - №6. - С. 51-53.
35 Лоулоуди М., Хадьилиадис Н. Гибридные органо-неорганические материалы в качестве катализаторов-биомиметиков // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2004. - Т. ХLVIII, - №4. - С.30-35.
36 Ranade A., Anne N. D'Souza, and Gnade B. Exfoliated and intercalated polyamide-imide nanocomposites with montmorillonite // Polymer. - 2002. - Vol.43. - Is.13. - P. 3759-3766.
37 Ашуров Н.Р., Садыков Ш.Г., Усманова М.М., Аширбекова С.У., Рашидова С.Ш. Корреляция структура – свойства нанокомпозитов полиамида-6 с монтмориллонитом // Химический журнал Казахстана. - 2008. - Спец. Выпуск. - С. 220-225.
38 Максимов Р.Д., Гайдуков С., Кальнинь М., Зицанс Я., Плуме Э. Механические свойства и влагопроницаемость полимерного нанокомпозита на основе немодифицированной глины // Пластические массы. - 2007. - №2. - С. 39-43.
39 Fawn M., Davuluri S.P., Wong S.-C. and Dean C. Organically modified montmorillonites in UV curable urethane acrylate films // Polymer. - 2004. - Vol.45. - Is.18. - P. 6175-6187.
40 Полимеры медицинского назначения // Под ред. Сэноо Манабу. -М.: Медицина. - 1981. - 249 с.
41 Mallika Das, ¬Hong Zhang, and ¬ Eugenia Kumacheva MICROGELS: Old Materials with New Applications // Annual Review of Materials Research. - 2006 Vol.36. - Р. 117-142.
42 Батырбеков Е.О., Ю В.К., Пралиев К.Д., Жубанов Б.А. Исследования в области создания новых полимерных лекарственных препаратов пролонгированного действия // Известия Научно-Технического общества «Кахак». - 2002. - Вып.6. - С. 53-57.
43 Коршак В.В., Штильман М.И. Полимеры в процессах иммобилизации и модификации природных полимеров. - М.: Наука. - 1984. - 267 с.
44 Әлімбекова Г.Қ., Көпбаев С.М., Мусабеков Н.К. Батырбеков Е.О. Дәрілік препараттарды тасымалдағыш - жаңа полимерлік микробөлшектер // Междунар. Когресс студентов и молодых ученых «Мир науки», казахстанские химические дни. - 2007. - С. 89.
45 Тлеумухамбетова А.Н. Иммобилизация окситетрациклина в хитозан-модифицированные альгинатные микрочастицы // Химический журнал Казахстана. - 2006. - №4. - С.127-130.
46 Ермухамбетова А.А., Кадралиева Н.С. Иммобилизация рифампицина на альгинатных микрочастицах и пленках // Тезисы докл. 2-го междунар. Конгресса студентов и молодых ученых «Мир науки», казахстанские химические дни, Алматы. - 2008. - С. 86.
47 Зеилбекова Ж.Р., Рахметуллаева Р.К. Технология получения материалов медицинского назначения // Тезисы докл. II-го междунар. Конгресса студентов и молодых ученных «Мир науки», казахстанские химические дни, Алматы. - 2008. - С. 86.
48 Зайнелова А.А., Цель А.В., Хасанов А.Б. Применение полимерных лечебных пленок в стоматологии // Тезисы докл. 2-го междунар. Конгресса студентов и молодых ученых «Мир науки», казахстанские химические дни, Алматы. - 2008. - С. 82.
49 Батырбеков Е.О. Высвобождение нистатина из полиуретановой матрицы // Известия науч.-техн. общества «Кахак». - 2006. - №1. - С. 6-8.
50 Жубанов Б.А., Бойко Г.И., Умерзакова М.Б., Мухамедова Р.Ф. Перспективы получения полимерных химиотерапевтических средств // Химический журнал Казахстана. - 2007. - №2. - С. 138-165.
51 Буркеев М.Ж., Тажбаев Е.М. Применение полифункциональных полимеров в фармации // Вестник КазНУ. Серия химическая. - 2008. - №2(50). - С. 72-76.
52 Акылбекова Т.Н. Пенополиуретан матрицасына жансыздандырғыш дәрілік заттарды иммобилизациялау // Междунар. Когресс студентов и молод.ученых «Мир науки», казахстанские химические дни. - 2007. - С. 84.
53 Тажбаев Е.М. Аппликационные лекарственные формы на основе новых гидрофильных полимеров // Новости науки Казахстана. - 2006. - №4. - С. 53-56.
54 Генис А.В., Шкуренко С.И., Идиатулина Т.С., Киселев В.В. Исследование кинетики лекарственного препарата из полиамидных комплексных нитей // Пластические массы. - 2005. - №2. - С. 46-52.
55 Олтаржевская Н.Д., Коровина М.А., Савилова М.Б. Текстиль и медицина. Перевязочные материалы с пролонгированным лечебным действием // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2002. - Т.ХLVI, № 1. - С. 133-140.
56 Даутова А.С., Батырбеков Е.О., Жубанов Б.А., Бегимбаева Г.Е., Чуйкеева Э.К., Ботабекова Т.К. Физико-химические свойства полиуретановых имплантатов офтальмохирургического назначения // Химический журнал Казахстана. - 2008. - Спец. вып. - С. 117-121.
57 Жубанов Б.А., Батырбеков Е.О., Искаков Р.М. Актуальные проблемы применения полиуретанов в медицине // Вестник КазНУ. Серия химическая.- 2008. - №2(50). - С. 42-46.
58 Павлюченко В.Н., Ушаков Н.А., Новикова С.А., Даниличев В.Ф., Рейтузов В.А., Иванчев С.С. Полимерные гидрогели на основе 2-гидроксиэтилметакрилата: модификация, сорбция и десорбция аминогликозидов // Журнал прикладной химии. - 2006. - Т.79, Вып. 4. - С. 593-598.
59 Нуркеева З.С., Мун Г.А., Нам И.К., Курбанов Г.М. Новые рН- и термочувствительные гидрогели на основе простых виниловых эфиров как системы с контролируемым высвобождением лекарственных веществ // Вестник КазНУ. Серия химическая. – 1998. - №12(4). - С. 104-107.
60 Уркимбаева П.И., Мун Г.А., Нуркеева З.С., Пак Л.В., Мамакова С.М. Поликомплексы сополимеров 2-гидроксиэтилакрилата и метилакрилата с поликарбоновыми кислотами и композиционные пленки на их основе // Материалы 1-Междун. Науч-практ. Конференции «Европейская наука 21-го столетия», Днепропетровск. - 2006. - Т.15, С. 13-18.
61 Liu Y.-Y., Jian L. Shao Y.-H. Preparation and Characterization of Poly(N-isopropylacrylamide)-modified Poly(2-hydroxyethyl acrylate) Hydrogels by Interpenetrating Polymer Networks for Sustained Drug Release // Macromolecular Bioscience. - 2006. - Vol.6. - .Is.6. - P. 452-458.
62 Татыханова Г.С., Бектенова Г.А., Кудайбергенов С.Е. Сорбционная иммобилизация каталазы в матрицу рН- и термочувствительных полимерных гидрогелей // Химический журнал Казахстана. - 2008. - Спец. вып. - С. 271-276.
63 Валуев Л.И., Зефирова О.Н., Обыденова И.В., Платэ Н.А. Водорастворимые полимеры с нижней критической температурой смешения для направленного транспрорта лекарственных препаратов и других веществ // Высокомол. соед. - 1993. - Т.35, №1. - С. 83-86.
64 Николаев А.Л., Чичерин Д.С., Мелихов И.В. Соносенсибилизация материалов для направленного транспорта лекарственных веществ // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2002. - Т. ХLVI. - № 3. - С. 75-79.
65 Токтабаева А.К., Абилов Ж.А., Бейсебеков М.К., Ахмедова Ш.С. Сорбционная иммобилизация рихлокаина на гелях поликарбоновых кислот // Материалы науч-практ. конф. «Химия: наука, образование, промышленность. Возможности и перспективы развития». Павлодар. - 2001. - Т. 2, С. 267-272.
66 Бейсебеков М.К., Жумагалиева Ш.Н., Токтабаева А.К., Абилов Ж.А., Бурашева Г.Ш. Иммобилизация алхидина на гелях природных полимеров // Материалы межд. науч. конф. "Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений". Алматы. - 2003. - С. 126.
67 Кудайбергенова Б.М., Жумагалиева Ш.Н., Бейсебеков М.К., Абилов Ж.А., Чаудхари, М.И. Изучение композиционных систем на основе бентонитовых глин и желатина // Известия научно-технического общества «Кахак». - 2007. - С. 205.
68 Караубаева А., Кудайбергенова Б.М., Жумагалиева Ш.Н., Бейсебеков М.К. Создание композиционных материалов с пролонгированным действием // Тезисы докл. 61-ой Республ. науч.-прак. конференции молод. ученых и студентов по прикл. вопросам химии «Мир науки». - 2007. - С.104.
69 Кудайбергенова Б.М., Бейсебеков М.К., Жумагалиева Ш.Н., Абилов Ж.А. Водорастворимые полимерные композиционные материалы на основе бентонитовой глины и желатина // Химический журнал Казахстана. - 2008. - Спец. вып. - С. 197-202.
70 Жумагалиева Ш.Н. Анальгетическая, противовоспалительная активность полимер-глинистых композиций алхидина и рихлокаина // Фармацевтический бюллетень. - 2008. - №9. - 10. - С. 18-20.
71 Есикова О.В., Стародубцев С.Г., Хохлов А.Р. Синтез, набухание и адсорбционные свойства композитов на основе полиакриламидного геля и бентонита натрия // Высокомол. соед. - 2002. - Т.(А)44, №5. - С. 802-808.
72 Cypes S.H., Saltzman W.M., and Giannelis E.P. Organosilicate polymer drug delivery systems- control release and enhanced mechanical properties // J. Controlled Release. - 2003. - №90. - P. 163-168.
73 Lee W.F. and Lou L.L., J. Appl. Polym. Sci. - 2004. - №94. - Р.74.
74 Messersmith P.B. and Znidarsich F. Synthesis and LCST Behavior of Thermally Responsive Poly (N-isopropylacrylamide)/Layered Silicate Nanocomposites // Mater. Res. Soc. Symp. - 1997. - №457. - Р. 507-512.
75 Kayleen C., Duncan Q.M., Nally C.Т. Poly(ethylene glycol)layered silicate nanocomposites for retarded drug release prepared by hot-melt extrusion // Int. J. Pharmmaceutics. – 2008. - Vol.363. - Is.1-2. - P. 126-131.
76 Царгарейшвили Г.В. Некоторые итиги исследования и применения бентонитов Грузии и фармации и медицине. Тбилиси: Менциереба, -1974. - С. 130.
77 Веденов А.А., Левченко Е.Б., Третьякова Л.И. Набухание от глины к живой клетке. // Природа. -1985. -№11. - С. 14.
78 Кравченко М.М., Химическое и горнорудное сырье Казахстан, Алма-Ата: Наука, -1986. - С. 256.
79 Сало Д.П., Овчаренко Ф.Д., Круглицкий Н.Н. Высокодисперсные минералы в фармации и медицине. – Киев: Наукова думка, 1969. – 223.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 60 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1300 теңге




ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ХИМИЯ ФАКУЛЬТЕТІ

Органикалық химия және табиғи қосылыстар химиясы кафедрасы

БІТІРУ ЖҰМЫСЫ

ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОН ЖӘНЕ БЕНТОНИТ САЗЫ НЕГІЗІНДЕГІ КОМПОЗИЦИЯЛЫҚ
ГЕЛЬДЕРДІ СИНТЕЗДЕУ

Орындаған:
Ешатова А.С.

Ғылыми жетекші,
х.ғ.к доцент
Жумагалиева Ш.Н.

Қорғауға жіберілді:
Органикалық химия және табиғи
қосылыстар химиясы кафедрасының
меңгерушісі, х.ғ.д., профессор
Әбілов Ж.Ә.
“__”_________ 2011 ж.

Алматы 2011
МАЗМҰНЫ
Нормативтік сілтемелер
Анықтамалар, белгілеулер және қысқартулар
Кіріспе
1. ӘДЕБИ ШОЛУ

1 Поливинилпирролидон негізіндегі полимерлі материалдар

2 Полимер-сазды композициялық материалдар

1.3 Полимер-сазды композициялық тасмалдаушылар және оларға дәрілік
заттарды иммобилизациялау

4 Бентонит саздарының медициналық мақсатта қолданылуы

2. ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ
2.1 Бастапқы заттарды тазалау
2.2 ПВП гельдерін синтездеу
2.3 Бентонит сазы мен поливинилпирролидон композициялық гельдерін синтездеу
2.4 Зерттеу әдістері
2.4.1 Гельдің ісіну дәрежесін анықтау
2.4.2 Гельдердің тігілу дәрежесін, гель фракция және золь фракция шығынын
анықтау
2.4.3 Гельдердің күлділігін анықтау
2.4.4 ИҚ – спектроскопиялық зерттеу
2.4.5 Атомдық күшті микроскопиялық зерттеулер
3. ЗЕРТТЕУ НӘТИЖЕЛЕРІ ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ
3.1 ПВП-БС композициялық гельдерін синтездеу және олардың
физика-химиялық қасиеттерін зерттеу
3.2 ПВП-БС композициялық гельдерінің физологиялық ерітіндіде ісінгіштік
қасиеттері
3.3 ПВП-БС композициялық гельдерге рН-ортаның әсері
3.4 ПВП-БС композициялық гельдерінің рихлокаин ерітіндіде ісінгіштік
қасиеттері

НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР

Бұл бітіру жұмысында келесі стандартарға сілтемелер келтірілген:
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллирования
ГОСТ 3885-73 Реактивы и особо чистые
вещества. Отбор
проб, фасовка,
упаковка и маркировка.
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная
стеклянная.
Цилиндры, колбы,
пробирки.
Общие техническая
условия.
ГОСТ 4204-77 Реакивы. Кислота серная.
Техническая
условия.
ГОСТ 4234-77 Реактивы. Натрий хлористый.
ГОСТ (ТУ) Реактивы. Гидроксид натрия.
ГОСТ (ТУ) 25-11-34-80 Магнитная мешалка ММ-5.
ГОСТ 25-2021-003-88 Термометры ртутные стеклянные
лабароторные.
ГОСТ 2183-93 Глина бентонитовая. Методы
оределения
показателя
адсорбции и емкости, катионного
обмена.
ГОСТ 4517-87 Реактивы. Методы приготовления
вспогательных
реактивов и растворов,
применяемых
при анализе.

АНЫҚТАМАЛАР, БЕЛГІЛЕУЛЕР ЖӘНЕ ҚЫСҚАРТУЛАР

Полимерлік гель − бір-бірімен химиялық немесе физикалық байланысқан ұзын
тізбекті макромолекулалардан тұратын, үш өлшемді кеңістік құрылымды жоғары
молекулалы қосылыстар
Пролангациялау − дәрілік заттың емдеу курсына қажетті мөлшерін азайту
немесе дәл сондай дәрі мөлшерінің әсер ету мерзімін ұзарту
α − ісіну дәрежесі, полимер сіңіретін сұйықтық (немесе оның буы) мөлшерінің
порлимер массасы немесе көлем бірлігіне қатынасы
Контракция − гельдердің сыртқы факторлар әсерінен біртіндеп сығылуы
Колапс − гельдердің секірмелі түрде, күрт сығылуы
Физологиялық (изотонды) ерітінді − осмос қысымы бойынша организм
сұйықтықтарымен (қан, плазма, т.б.) бара-бар ерітінді, 0,86 % немесе 0,15 М
NaCl ерітіндісі
ПКМ – полимерлік композициялық материалдар
БС – бентонит сазы
ПВП –поливинилпирролидон
ВП – винилпирролидон
АҚ – акрил қышқылы
ТМВС– триметоксивинилсилан
ОНГГ– органо – бейорганикалық гибридті гидрогельдер
ММА – метилметакрилат
СТ – стирол
ФБН – фенил-N-трет-бутилнитронның
БАЗ – беттік активті заттар
ПКМ – полимерлі композициялық материалдарды
ММТ – монтмориллонит
РҚА – ренген құрылымдық анализ
ТЭМ – трансмиссионды электронды микроскопия
СЭМ – сканирлеуші электронды микроскопия
ПВС– поливинил спирті
РХ – рихлокаин
ТА – тігуші агент
ДАҚ – азо-бис-изомай қышқылының динитрилі
МБАА – метилен-бис-акрил-амид
ИҚ-спектр – инфрақызыл спектр
рН – сутектік көрсеткіш
nд20- сыну көрсеткіші
( - уақыт

КІРІСПЕ

Қазіргі кезде композициялық материалдар тәжірибе жүзінде кең ауқымда
қолданылады. Полимерлер және соңғы жылдары материалтану ғылымындағы бірден-
бір маңызды бағыт − жаңа қосылыстар немесе қасиеттері жақсартылған
комплекстерге ие композициялық полимерлік материалдарды алу болып табылады.
Композиттер бастапқы компоненттердің бөлек қасиеттерін емес, олардың
үйлескен химиялық, физикалық және механикалық қасиеттерін өздерінің бойына
жинақтайды.
Белгілі талаптарға сай композициялық материал, оның қасиеттерін алдын
ала болжау үшін композициялық материал құрамдастарының өзара әрекеттесу
заңдылықтарын білу қажет. Полимерлік материалдарды кеңінен тұтынушылардың
бірі медицина. Полимерге деген медицина сұранысына сәйкес ғылымның жаңа
бағыты пайда болды. Ол полимерлерді алу және қасиеттерін зерттеу,
түрлендіру, сонымен бірге дәрілік заттарды жасау технологиясымен
айналысады. Осыған байланысты дәрілік заттарды полимермен байланыстыра
қолданудың маңызы зор.
Осыған байланысты, бұл жұмыста бейионогенді N-винил-2-пирролидон (ВП)
полимеріне Маңырақ жерінен (ШҚО) алынған бентонит сазының дисперсті
бөлшектерін енгізу негізіндегі композициялық жүйелерді зерттеу мақсаты
қойылды. Үздіксіз фаза ретінде поливинилпирролидон ал дисперсті фаза
ретінде бентонит сазы (БС) қолданылды. Бұл композициялық материалдар
бастапқы компоненттердің бағалы қасиеттерін, химиялық тұрақтылығын өздеріне
үйлестіреді деп пайымдадық. Поливинилпирролидонды таңдап алу себебіміз,
ол медицина тәжірибесінде полимер-тасымалдаушы ретінде рұқсат етілген.
Поливинилпирролидон негізіндегі гельді синтездеуге қызығушылық жыл
сайын артып отыр. N-винил-2-пирролидон (ВП) негізіндегі полимерлер
амфифильділік, комплекс түзуге қабілеттілік және кіші молекулалы
қосылыстарды сорбциялауға қабілеттілігі сияқты бағалы қасиеттеріне
орай жоғары молекулалы қосылыстар арасында ерекше орынға ие. Олар әр
түрлі салаларда, соның ішінде медицинада, биологияда, полимер-
тасымалдаушы және дәрілік заттардың әсерін ұзартушы ретінде үлкен
қызығушылық тудырады. Сазды-полимерлі композицияларын синтездеу
әдістері архитектурасы ерекше болатын ВП сополимерлерін алу үшін
жаңа мүмкіндіктерді ашады.
Жұмыстың мақсаты: бентонит сазы-поливинилпирролидон негізіндегі
композициялық гельдерді синтездеу және олардың физика-химиялық қасиеттерін
зерттеу.

1 ӘДЕБИ ШОЛУ

1.1 Поливинилпирролидон негізіндегі полимерлі материалдар
Химияның және полимерлі материалдар технологиясының дамуының маңызды
тенденциясы белгілі полимерлердің қасиеттерінің берілген сәйкестігінің
негізінде жаңа сипаттамалары бар материалдарды алу мүмкіндігін іздеу болып
табылады. Қазіргі кезде Винилпирролидон (ВП) негізіндегі полимерлер
амфифильділік, комплекс түзуге қабілеттілік және кіші молекулалы
қосылыстарды сорбциялауға қабілеттілігі сияқты бағалы қасиеттеріне орай
жоғары молекулалы қосылыстар арасында ерекше орынға ие. Олар әр түрлі
салаларда, соның ішінде медицинада, биологияда, полимер- тасымалдаушы және
дәрілік заттардың әсерін ұзартушы ретінде үлкен қызығушылық тудырады. Сазды-
полимерлі композицияларын синтездеу әдістері архитектурасы ерекше болатын
ВП сополимерлерін алу үшін жаңа мүмкіндіктерді ашады.
[1] жұмыста N- винилпирролидон және стирол негізінде амфофильді
блок–сополимерлерді тізбекті германийорганикалық қосылыстарға: бис-
(пентафторфенил)герман және трис - (пентафторфенил) герман, беру
реакцияларының есебінен синтездеу мүмкіндігі зерттелген. Тізбекті берудің
салыстырмалы константалары анықталған. Ылғалдау әдісімен құрамында
гидрофильді блок тізбектерінің әртүрлі саны болатын, бөлінген блок –
сополимерлердің беттік қасиеттері зерттелген. Зисман әдісінің көмегімен
амфифильді блок – сополимерлер пленкаларының беттік керілуінің полярлы және
дисперсті құрамдас бөліктері есептелген. Авторлар стиролдың ішінде
функционалды поливинилпирролидонды жай полимеризациялау жолымен гидрофильді
блок ұзындығы әртүрлі болатын амфифильді блок сополимерлерді алудың жаңа
әдісін ұсынған. Блок сополимер құрамында винилпирролидон тізбектерінің
мөлшеріне тәуелді бөлінген полимерлер әртүрлі беттік қасиеттерге ие болады.

Соңғы кездері поли-N-винилпирролидон (ПВП) сияқты суда еритін поли-N-
виниламидтер бірқатар салаларда соның ішінде медицина мен биотехнологияда
кең қолданыс тауып отыр. Тірі ағза тканьдерімен жақсы биосәйкес келушілікке
және төмен улы қасиеттерге ие бола отырып, бұл полимерлер зерттеушілердің
үлкен назарын аударады, және олардың қасиеттері соның ішінде олардың сулы
ерітінділерінің әртүрлі жағдайлардағы сипаттамасы интенсивті түрде
зерттеліп келеді [2].
Соңғы кездері суда еритін полимерлер золь гель технологиясының
көмегімен жүзеге асырылатын наноқұрылымды металоксидті қаптамаларды алу
техниканың жаңа перспективті саласында қолданыс тауып отыр. Бұл мақсатта
полимерлердің термосезімталдылыққа ие болуы яғни температураны жоғарылатқан
кезде жеке фазаны түзе отырып ерітіндіден түсіп кету қабілетіне ие болуы
маңызды болып табылады.Бірқатар авторлар қосылған тұздың концентрациясын
және оның табиғатын өзгерте отырып фазалық ауысудың температурасын кең
аралықта өзгертуге болатын ПВП негізіндегі термосезімтал жүйелерді алу
мүмкіндігін дәлелдеген.
Бақыланатын радикалды сополимеризация әдістеріне негізделген
тармақталған полимерлерді синтездеудің жаңа әдістерін жасау [3],
архитектурасы қарапайым емес болатын ВП сополимерлерін алуға жаңа
мүмкіндіктер ашады. Тармақталған полимерлердің ерекше технологиясы – сыртқы
қабатта шектік тізбектердің үлкен мөлшері, және осының салдарынан
микрокеуектер түрінде жүзеге асырылатын бос көлемнің артық мөлшері
болуының, әртүрлі органикалық орталарда жоғары ерігіштік және
термодинамикалық сәйкестілік сияқты бірегей қасиеттермен бірге келуі
тармақталған макромолекулалардың ішінде катализаторларды, бояғыштарды және
т.б. химиялық қосылыстарды иммобилизациялауға мүмкіндік береді. Бұған қоса
тармақталған сополимерлерді синтездеу процессі кезінде, сызықты өнімдерді
синтездеу кезіндегідей, құрамында қос байланыстары болатын мысалы
фуллерендер сияқты әртүрлі химиялық қосылыстарды ковалентті байланыстыру
есебінен олардын функционалдануы мүмкін.
Осылайша үшөлшемді радикалды сополимеризация әдісімен құрылысы
әртүрлі болатын диметилакрилаттар мен тармақталған ВП сополимерлері
синтезделген, олардың құрамын және ерітіндідегі гидродинамикалық сипатын
сонымен бірге полимерлі тізбектердің локальді молекулярлы динамикасын
фотохромды зонт әдісімен зерттелген [4].
Тармақталған полимерлерді синтездеудің жоғары эффективті бірсатылы
әдістерін жасау реакционды қабілеті және құрылысы әртүрлі болатын винилді
мономерлер, соның ішінде N-винилпирролидон (N-ВП) негізіндегі тармақталған
сополимерлерді құрастыруда жаңа перспективаларды ашады. Олардың ерекше
топологиялық архитектурасымен шартталған қасиеттердің бірегей комплексі
соның ішінде тармақталған сополимерлердің төменмолекулалы қосылыстарын
сорбциялауға қабілеті (периферикалық қабатта шектік тізбектердің үлкен
саны) олардың қолдану аймақтарын, мысалы қонақ–қожайын типі бойынша
тармақталған макромолекулалар ішінде химиялық қосылыстарады
иммобилизациялаумен байланысты болатын аймақтарды айтарлықтай кеңейтуге
мүмкіндік береді.
[5] жұмыста N-ВП негізіндегі тармақталған сополимерлер
макромолекулаларының ішіне химиялық қосылыстарды Метилен көгі гидрофильді
бояғышының мысалында иммобилизациялау мүмкіндіктері зерттелген. Нәтижелер
бойынша N-винилпирролидон негізіндегі тармақталған сополимерлер химиялық
қосылыстардың молекулаларын қонақ –қожайын типі бойынша полимерлі
контейнерлерді түзе отырып, инкапсульдеуге қабілетті болатындығы
көрсетілді. Тармақталған сополимер құрылысы, араластыру уақыты және Метилен
көк ерітіндісінің судағы бастапқы концентрациясы иммобилизацияланған бояғыш
мөлшеріне әсер етеді.
Осыдан бұрын көрсетілгендей N-винилпирролидон негізіндегі полимерлер
медицина мен биологияда гидрофильді және улы емес материалдар ретінде
қолданыс тауып отыр; олар тірі ағзаның физиологиялық орталарымен байланысқа
түсе отырып қолдануға жіберіледі және медицина – биологиялық мақсатта
қолданылатын материалдардың құрамында әртүрлі функцияларды орындай алады.
(ПВП)–ның сулы ертінділері қаналмастырғыш және улы заттарды бір бірімен
байланыстыратын және олардың ағзадан тез шығуына өз үлесін қосатын жоғары
сорбциялық қасиеттерге ие болатын, перроральді және инфузионды қолданылатын
препараттар үшін негіз ретінде қолданылады; оның сополимерлері дәрілік
формаларды жасау кезінде көмекші заттардың функцияларын атқарады (пасталар
мен мазьдерге арналған қоюландырғыштар, эмульсиялар мен суспензиялардың
тұрақтанғыштары, май негіздері мен вазелиннің ауыстырғыштары, дәрілердің
қабықшалары және т.б.). Оның йодпен комплекстері антисептикалық
препараттарда қолданылады, винилпирролидон негізіндегі полимерлер жоғары
бактерицидті активтілікке ие болатын анионды беттік–активті заттарды
модификациялау үшін қолданылады. Винилпироллидон анибиотиктердің полимерлі
туындыларын жасау кезінде олардың улылығын төмендету үшін, ерігіштік пен
фармакокинетикасын жақсарту үшін, ағзаға түсу жылдамдығын басқару үшін
тиімді пайдалануы мүмкін. Ионогенді емес сомономерлері бар
винилпироллидонның бірқатар сополимерлері өзіндік микробқа қарсы
активтілікке ие болады, иммуностимуляциялаушы және иммуномодуляциялаушы
әсер етеді. Ағзаға дәрілік формалардын құрамында кіретін полимерлер үшін
физиологиялық сипаттамаға деген талаптардан басқа тағы бір спецификалық
талап әдетте айтарлықтай тар аралықтарда болуға тиіс молекулалық масса болы
табылады. Осыған орай винилпирролидон негізіндегі полимерлердің молекулалық
массасын эффективті реттеу әдістерін жасау өзекті мәселе болып табылады.
Жеке алғанда мұндай полимерлер ағзадан өздігінен шығуды қамтамассыз ететін
үлкен емес молекулалық массаға ие болуы керек. Осыған орай винил
мономерлері бар N-винилпирролидон сополимерлерін алу процестерін басқарудың
эффективті әдістерін іздеу N-винилпирролидон химиясының дамуының маңызды
сәттерінің бірі болып табылады. [6] жұмыста тұрақтандырушы және кетуші
топтардың құрылысымен айырықшаланатын дитиобензаттар мен тритиокарбонаттар
қатысында винилпирролидонның полимеризациясы зерттелген және полимеризация
тізбегінің радикалды қайтымды берілу механизмі бойынша винилсукцинимидтің
полимеризациясы алғаш рет жүзеге асырылған. Молекулалық массасы 10 000-нан
аспайтын поли-N-винилпирролидонның басқарылатын синтезінің шарттары
анықталған.
Әртүрлі класты полимерлі сорбенттер металдарды анализдеу және
концентрациялау процестерінде кеңінен қолданылады. N-винилпирролидон
негізіндегі тігілген сополимерлер сорбенттер ретінде пайдаланылатын
белгілі. Осылайша дивинилбензолы бар винилпирролидон сополимері қатты
фазалық экстракция кезінде феноксилалканды қышқылдарды және т.б.
гербицидтерді суда және қоршаған ортада анықтау үшін сорбент ретінде
қолданылады. Винилпироллидонды триэтиленгликольдиметакрилатпен
сополимеризациялау арқылы құрылымы үшөлшемді болатын сорбенттер алынды,
олар тамақ және парфюмериялық сұйықтықтардың тұрақтандырғыштары ретінде
қолданыс табады [7].
Жаңа потенциалды сорбенттер ретінде N-винилпирролидонның
триметоксивинилсиланмен (ТМВС) тігілген сополимерлері синтезделіп, олардын
сорбциялық активтілігі зерттелген [8] . Винилпирролидон мен
триметоксивинилсиланның тігілген сополимерлері аммиакты орталарда Ni(II)
және Cu(II) иондарын сорбциялайтыны және ағын суларын зертелген металдар
иондарынан тазарту үшін және электроникада бөліп алу үшін қолданыс табуы
мүмкін болатындығы көрсетілген. N-винилпирролидон тек қана суда еритін
полимер немесе пленка ретінде ғана емес сонымен бірге оның негізіндегі
гидрогельдер де үлкен қызығушылық тудырады. Гидрогельдерді ғылымның (химия,
биология), өндірістің (биотехнологиялар, тамақ өнеркәсібі және
фармацевтикалық өнеркәсіп, ауыл шаруашылығында, құрылыста), медицинаның
көптеген салаларында елу жылдан көп уақыт бойы пайдаланып келетіні белгілі.
Кез келген бастапқы форманы сақтай отырып, қасиеттері (мысалы еріткіш пен
басқа заттарды айтарлықтай көп көлемдерде иммобилизациялау, оларды ұстау
және керек болса пролонгациялық бөліп шығару қабілеті) мен морфологиясы
әртүрлі болатын гидрогельдерді алу мүмкіндігі оларға осындай кең қолданысты
қамтамассыз етеді. Гидрогельдерді және жалпы полимерлі гельдерді алудың
белгілі әдістері макромолекулалар арасында ковалентті немесе ионды
байланыстардын түзу есебінен үшөлшемді тордың түзіуіне негізделген.
Полимерлі тізбектерді өз арасында кеңістіктік каркасқа тігу, сутектік
немесе координациялық байланыстардын, Ван-дер-Ваальс күштерінің қатысында,
гидрофобты әрекеттесулердің қатысында мүмкін болады. Макромолекулалардың
тігуші агенттері ретінде химиялық табиғаты әртүрлі болатын нанобөлшектер де
бола алатындығы жақында көрсетілген. Үздіксіз фаза – органикалық полимер,
ал дискретті фаза – бейорганикалық нанобөлшектер болатын жүйелерді гибридті
материалдар деп атайды, олардағы компоненттер молекулярлы деңгейде
әрекеттеседі [9]. Бейорганикалық нанобөлшектерді алу әдістерінің бірі болып
золь – гель технология табылады.
Поливинилпирролидон және Акрил қышқылы (АҚ) мономерлерінің ерітіндісін
гамма сәулелендіру нәтижесінде гидрогелдердің сополимерлері жүйелері
алынған. Синтезделген жаңа гидрогелдердің кимпосикал бұрынғы осы
гидрогелдердің алыну әдісімен салыстырылған. Химиялық структурасы және
байланыстардың табиғаты ИК спектрлік әдісімен анықталынған, ал осы
гидрогелдердің термиялық тұрақтылығы термогравиметриялық анализ әдісімен
анықталынған. ПВПАҚ-ның сополимерлерінің судағы кинетикалық ісінуі және pH-
сезімталдығы зерттелген. Дәрінің шығару қабілеттілігі жөнінен ПВПАҚ
гидрогеліне дәрі ретінде метилоранж индикаторын дәрі онына қолданып
жетелеген. ИК спектр анализі сополимер жүйесінен пайда болуын көрсетеді, ал
термогравиметриялық әдісі ПВПАҚ гидрогелінің жоғары термиялық тұрақтылығы
таза ПАҚ-дан жоғары, ал ПВП-дан төмен екенін көрсетеді. Судағы кинетикалық
ісіну барлық гидрогелдердің 24 сағаттан кейін тепе-теңдікке жететінін, және
ісіну дәрежесі алдынғы полимер жасау кезінде АҚ ның қатынасының
жоғарлауымен жоғарлауын көрсетті. ПВПАҚ гидрогелдерінің ісіну дәредесі pH
4-7 де композиция түріне байланысты өте үлкен қарқынмен жоғарлайтыныны
зерттелді [10].
ПВП гидрогелдері гамма сәулелердіндіру әдісімен байланыстырылған. ПВП
концентрациясы және гелдегі жұтылған (абсорбцияланған) дозасы анықталынған.
Тепе теңдіктік ісіну зерттеулері ісінген гидрогел байланыстарының
арасындағы молекулалық массасын есептеу Flory Rhenner теориясы арқылы
жасалынған. Оттектік эффект байланысқан Gx шығымы арқылы, яғни бұл Gx – ті
гел-зольдік (гел-золь) анализ нәтижесінен алынған. Ал гел-золь (гел-золь)
анализі GelSol95 программасы арқылы анықталған. Дозаның әсері және
концентрациясынан жүйелік анализі гель фракциясы гель дозасы мен ПВП
концентрациясы артқан сайын Ісініп жатқан ПВП гидрогелінің ең жоғары
дәрежесі гелдің пайда болу нүктесіне жақын кездегі дозасында байқалды.
Полимер концентрациясынан 7%-тігі керекті гель құрамын алу үшін
жеткілікті.Бұл байланыстырылу процесіне ертіндідегі оттектің әсері тиеді.
Микробтық енгізу тесттері бұл гидрогелдің бактерияларға жақсы болатындығын
көрсетті [11].
Қазіргі таңда адам терісінің зақымдануы айтарлықтай маңызды
мәселелердің бірі болып отыр. Себебі, тері зақымдануының салдары оның
қорғағыштық, тасмалдаушы қызметтерінің бұзылуына әкеліп соғады. Зақымданған
тері үшін идеалды емдік таңғыш материал болып сол пациенттің өзінің тері
жамылғысы болып табылады. Алайда мұндай емдеу тәсілі әрдайым тиімді болып
келмейді.Сол үшін қазіргі уақытта үлдірлер, гидрогельдер, маталар және мата
емес текстильді жабындылар, ұнтақтар, пасталар, жақпа майлар, эмульсиялар
және тағы басқа материалдар комбинациялары қолданылады. Осы жұмыста
поливинилпирролидон (ПВП) мен күміс нитратты (AgNO3) негізіндегі
гидрогельдер синтезделінді [12]. Алынған гидрогельді таңғыш материалдардың
су және физикалық ерітіндідегі ісіну кинетикасы қарастырылды. Екі тәсілмен
таңғыш материалдар алынды, яғни ПВП мен AgNO3 араластыру арқылы және рецепт
бойынша.
[13] жұмыста капиллярлы вискозиметрия әдісінің көмегімен құрамында
кремнезем бар ПВП композициялары алынған және зерттелген. Кремнезем
бөлшектерінің ПВП-мен әрекеттесуін зерттеу үшін ультрадыбысты кинетикалық
амплитуда әдісі қолданылған. Тетраметоксисиланның (ТМОС) гидролитикалық
поликонденсациясын жүзеге асырған кезде ПВП-ның сулы ерітінділерінде
құрамында 98 масс. % су болатын , механикалық берік, эластикалық, мөлдір
органо – бейорганикалық гибридті гидрогельдер (ОНГГ) түзілуі мүмкін. Мұндай
ОНГГ-ні тек қана молекулярлы массаның және ПВП концентрациясының, сонымен
қатар ПВП−су−ТМОС реакциялық массасының компоненттерінің қатынасының
белгілі бір интервалында ғана алуға мүмкін болады. Басқа жағдайларда
ПВП−су−ТМОС жүйесін температураның (220С) және су мөлшерінің тұрақты
мәндерінің жағдайында ұстаудын өзінде де қоспа тұтқырлығы өзгермейді.
Берілген жүйелердегі гель түзілу құрамында кремний бар бөлшектер мен ПВП
тізбектері арасында тұрақты байланыстардын түзілуімен шартталуы тиіс
екендігі анық, ал ұзартылған үшөлшемді тордын түзілуі бірқатар шеткі
шарттардын сәйкес келуі кезінде ғана мүмкін.
N-винилпирролидон радикалды полимеризация механизмі бойынша жақсы
полимеризацияланады және оның полимерлері бағалы қасиеттерге ие болады.
Алайда әдебиеттерде N-винилпирролидонның метилметакрилат (ММА) және стирол
(СТ) сияқты кең таралған мономерлермен де сополимеризациялану процестерінде
ВП-ның активтілігі туралы айтарлықтай қайшы келетін мәліметтердің келетіні
туралы айтып кеткен жөн. [14] жұмыста ВП-СТ сияқты сомономерлі жүйелердің
салыстырмалы активтіліктерінің константалары бағаланған, сонымен бірге
аталған параметрлерге фенил-N-трет-бутилнитронның (ФБН) әсері зерттелген.
ВП-ММА және ВП-СТ сополимеризациясы кезінде салыстырмалы активтіліктердің
эффективті мәндерін анықтау үшін Келен – Тюдеш және келтірілген қисық
әдістерін қолданған. Сополимеризацияны мономерлі қоспалар құрамдарының кең
интервалында жүзеге асырған 5-95 мол % винипирролидон. ИК
спектроскопиясының әдісінің көмегімен жүзеге асырылған сополимерлер
құрамдарының анализі бастапқы қоспа құрамындағы мономерлердің қатынасына
тәуелсіз сополимер әрдайым активтілігі көбірек болатын мономер ММА немесе
СТ-мен байытылған болады. Мұндай тәуелділік ФБН қатысында және оның
қатысынсыз алынған үлгілер үшін байқалады.
[15] жұмыста целлюлозаның гель – пленкасы Acetobacter xylinum (ГП
ЦАХ) құрылымының ерекшеліктерін ескере отырып, ПВП-нано-Se0 комплексі
зерттелген. Бұл үшін ренген және электронды дифракция, электронды және
атомды күштік микроскопия әдістерінің жинағын қолдана отырып 20-500С
кезінде дегидратациялаудан кейін концентрация – уақыттық жағдайларды
ауыыстыра отырып ПВП-нано- Se0 ерітінділерінен ЦАХ гель пленкаларымен
сорбциялау арқылы алынған, ГП ЦАХ-ПВП-нано- Se0 композициялық материалының
үлгілерін зерттеген. Сорбция мен кептіруден кейін 24 сағат бойы сумен
десорбциялануға ұшыраған ЦАХ үлгілерінде жүретін құрылымдық өзгерістерді
зерттеуге ерекше назар аударылған. “Acetobacter xylinum” целлюлоза гель
пленкасының тереңдігінде және оның бетінде поливинилпирролидон-нано- Se0
кластерлерді сорбциялау кезінде олардын таралу тығыздығында және
өлшемдерінде айырмашылықтар анықталған. Бұл жағдай микрофобиллярлы
ленталардын бағытталуымен және олардын арасындағы каналдардын үлкен
санымен, сонымен қатар біріншілік ОН- топтарымен компенсацияланбаған
кристалды шектердін жоғары беттік энергиясымен байланысты болуы мүмкін.
Поливинилпирролидон-нано-Se0 комплексінің шектер бойынша нанофибриллярлы
және микрофибриллярлы ленталар арасындағы каналдарға үстемдікті сорбциялау
процессінің (Финк моделінің негізінде) сызбанұсқасы ұсынылған. Аморфты
затты тұрақтандыру үшін сорбциялаудын оптимальді параметрлері тар
температуралық (20-250С) және уақыттық (30-40мин) режим кезінде,
поливинилпирролидон-нано-Se0 комплексінің 0,01-0,1%-дық сулы ерітіндісінде
болады. Биосәйкес келетін полимерлер аймағындағы зерттеулер фармацевтика
өнеркәсібінің үлкен қызығушылығын тудырады. Қосылыстардын аталған типіне
деген қызығушылық оларды эндопротездеу кезінде (жасанды көз бұршағы,
жасанды жүрек бұлшық еті, буын және қан жолдарының протездері) қолданудын
болашағы зор болуымен және полимерлі тасымалдағыштарды дәрілік препаратты
мақсатты бағытталған жеткізу үшін қолдану мүмкіндігімен байланысты болып
табылады. Соңғысы суда және спиртте төмен ерігштікке ие болатын
(кетопрофен, ибупрофен) дәрілік заттар жағдайында ерекше актуальді болып
табылады. Биосәйкес келетін полимерлі тасымалдағыштар кейін ағзадан
шығарылады немесе онымен сіңіріледі. Аса танымал болып табылатын, биосәйкес
келетін полимерлердің бірі поливинилпирролидон (ПВП), медицинада қан
консерванты, деинтоксикационды материал, көптеген фармакологиялық
препараттар үшін байланыстырғыш, дәрілік заттарды бағыттаулы түрде
жеткізуге арналған қабықшаның қоюландырғыш ретінде, косметикада биоактивті
мазьдер мен кремдерді жасау үшін бұрыннан бері активті түрде пайдаланылып
келеді [16].
Медициналық қолдану полимердің тазалығына және оның физика – химиялық
қасиеттеріне жоғары талаптар қояды. Өндірісте катализатор ретінде калий
персульфатымен бірге сулы ерітіндіде алынатын полимер құрамында 15 масс. %
су болады, бұл су сутекті байланыстар арқылы ұсталып тұрғандықтан оны жою
өте үлкен қиындықтар туғызады. Ылғалдың болуы бұлдыр болатын пленкалардын
алынуына алып келеді және полимердің физика–механикалық қасиеттерін
төмендетеді. Бұл мәселені реакциялық ортаның орнына асакритикалық көміртек
диоксидің қолдана отырып шешуге болады. Ол арзан, қол жетімді, ыстық емес
және жарылыс қауіпсіз, химиялық инертті және синтез аяқталған соң
реакционды жүйеден спонтанды түрде буланып шығады [17]. Асакритикалық
көміртек диоксиді еріткіш ретінде радикалды полимеризацияда тізбекті беруге
қатыспайды, оның еріткіштік қабілетін температура (жай әдіс) немесе қысым
көмегімен басқаруға мүмкіндік береді. Бұған қоса синтез аяқталған кезде аса
критикалық орталар алынған полимерлерден мономерлер, олигомерлер,
катализаторлар қалдықтары сияқты қоспалардан тазартуға мүмкіндік береді.
Полимерлерді модификациялаудын өзекті бағыттарының бірі полимерлі
материалдарға функционалды қасиеттер беру мақсатымен металдардын ұсақ
дисперсті бөлшектерін енгізу болып табылады. Медициналық мақсатта
пайдаланылатын полимерлерде әдетте материалға бактерияларға қарсы
активтілік беретін күміс қоспалары болады.
Медициналық мақсатта қолданылатын полимерлер мысалы ПВП, хитозан,
коллаген, полилактид [18] және т.б. құрамына блоктағы металмен
салыстырғанда өлшемі кішкене болуының есебінен жоғары бактерицидті
эффектіге ие болатын күміс нанобөлшектерін енгізудің болашағы зор болып
көрінеді. Күміс нанобөлшектерін алудын бірнеше дәстүрлі әдістері бар.
Цитратты әдіс (немесе Туркевич әдісі), боргидридті әдіс (қазіргі кезде өте
жиі пайдаланылатын әдіс), екі фазалы органикалық жүйелерде жүретін синтез,
Толленс реакциясы, кері мицеллаларда жүретін синтез, сонымен қатар дәстүрлі
емес әдістер: лазерлі абляция, радиолитикалық әдіс, металды вакуумды
буландыру және Сведбергтің электроконденсациялық әдісі, сонымен қатар
биосинтез. Сулы орталарда синтездеудің көптеген әдістеріне ортақ және
айтарлықтай үлкен болатын кемшілік – соңғы ерітіндіелерде күміс
нанобөлшектерінің жоғары концентрацияларын алуға мүмкін болмауы ( 10-4
мольл), бұл олардын агрегаттық тұрақсыздығымен байланысты. Сол себепті БАЗ-
ды қолдануға тура келеді, осының салдарынан реакциялық орта ластанып
нанобөлшектер бетін қосымша тазалау қажеттілігі пайда болады.

1.2 Полимер-сазды композициялық материалдар
Полимерлер мен материалтану ғылымының болашағы зор бағыттарының бірі
соңғы жылдары полимерлі композициялық материалдарды жасау болып табылады
(ПКМ) [19]. Бұл жерде алуан түрлі салаларда қолданылуы мүмкін болатын
полимерлі нанокомпозиттер деп аталатын функционалды материалдардын ең жаңа
типтері жасалып келеді. Полимерлі композициялық материалдар – бұл күшейтпе
элементтері (пигментті, ингибиторлар, талшықты немесе дисперсті бекітілген
элементтер) берілген таралу бойынша жасалған полимерлі матрицадан тұратын
материалдар. Композициялық материалдарды өндіру кезінде олардын бағасын
төмендетуге және композиттердің физика – механикалық қасиеттерін
жоғарылатуға мүмкіндік беретін дисперсті толықтырғыштарға және
пластификаторларға [20] үлкен роль беріледі. Нанокомпозиттер жағдайында
полимерлі матрица құрамына бейорганикалық нанобөлшектерден тұратын
материалдарды енгізеді, бұл кезде заттын жаңа мүмкіншіліктерін ашатын,
масштабы наноөлшемді болатын жаңа құрылымдық формаларды алады.
Наноматериалдардын функционалды мүмкіндіктері мен олардын ірі бөлшекті
аналогтарының арасындағы айырмашылық макрообъектілердің наноқұрылымданған
құрам бөліктері үшін беттік құбылыстардын ролі көлемдік процестермен
өлшемдес болатындығымен анықталады. Бұл жағдай бет пен оның құрылымдық
ерекшеліктерінің үлесі дисперстілік дәрежесімен бірге жоғарылайтын
дисперсті материалдар үшін аса маңызды [21]. Минералды компонент мөлшері
өте аз болған кезде (3-6%) полимер сазды материалдар монополимерлермен
немесе типті композиттермен салыстырғанда жақсы механикалық, сорбционды
және термиялық қасиеттерге ие болады. Полимер сазды монокомпозиттерге деген
алғашқы қызығушылықты Тойота тобының нейлон-6 (N6)монтмориллонит (ММТ)
нанокомпозиттерімен жүзеге асырған зерттеулері тудырған. Олардын құрамына
қабатты силикаттын өте аз мөлшерін енгізу композиттің термиялық және
механикалық қаиеттерін жақсарту үшін және оны автомобиль қозғалтқыштарының
детальдарын жасау және қаптаушы пленканы өндіру үшін қолдануға мүмкіндік
берді [22]. Vai және оның серіктестері органикалық еріткіштерді қолданбай
отырып полимерлерді балқыту кезінде қабатты силикаттармен араластыру
мүмкіндігін орнатты. Қазіргі таңда бұл бағыттағы зерттуелер полимерлі
матрицалардын барлық түрін қолдана отырып глобальді түрде жүзеге асырылып
келеді.
Қабатты силикатты полимер құрамына енгізу полимер мен силикаттын
әрекеттесуі деңгейіне және сәйкесінше материал қасиеттеріне [23] әсер
ететіні белгілі. Қабатты силикаттар құрылымында қалыңдығы шамамен 1 нм
болатын қабаттар және бос кеңістіктің өте жоғары қатынастар (10-1000 нм)
болады. Типті нанокомпозиттермен салыстырғанда нанокомпозиционды жүйелерде,
полимерлі матрицада керекті жолмен таралатын қабатты силикаттын бірнеше
массалық пайыздары, әрекеттесу үшін жоғары бет аймағын жасайды. Полимерлі
матрица мен қабатты силикат (модифицирленген немесе модифицирленбеген)
арасында әрекеттесу күшіне, дайындау әдістеріне тәуелді композициялардын
төрт негізгі типі дайындалуы мүмкін [24]: жай композиттер,
интеркаляцияланған нанокомпозиттер, флокуляцияланған нанокомпозиттер және
эксофоляция нанокомпозиттер.
Жай композиттер полимер және қабатты силикат сәйкес келмеген кезде
түзіледі, бүл кезде беттік энергия ылғалдану үшін жеткіліксіз болады,
осыған сәйкес полимер қабаттар галереясына өтпейді. Полимер мен саз
арасындағы байланыс практика жүзінде түзілмейді, ал егер түзілетін болса,
өте әлсіз болады; осының нәтижесінде саз тек қана өте аз механикалық
жүктеуді қамтамассыз етеді.
Интеркаляцияланған нанокомпозиттерде полимерлі тізбектер саздын қабатты
құрылымына бірнеше нанометр болатын дистанциямен қайталанып енеді, бұл
жағдай полиммердің қабатты құрылымына қатынасына тәуелсіз,
кристаллографиялық жиі жолмен жүзеге асады.
Флокуляцияланған нанокомпозитерде қабатты силикаттын гидроксилирленген
шет – шеткі әрекеттесуіне орай жиылған және интеркаляцияланған қабаттардын
флокуляциясы орын алады.
Эксофолиацияланған нанокомпозиттерде саз қабаттары полимерлі
тізбектердің үлкен мөлшермен бөлінген және полимерлі матрицада кездейсоқ
(хаосты) таралған және бағытталған болады, бұл өз алдына нанокомпозиттер
қасиеттерінің жақсаруын қамтамассыз етеді.
Ренген құрылымдық анализді (РҚА) тек қана модифицирленген саздардын
анализі кезінде ғана қолданбайды, сонымен бірге полимер – сазды
нанокомпозитті материалдарды алу кезінде d-интервалының өзгеруін қарау үшін
қолданады.
РҚА көмегімен полимерлі қабат силикатты композициялардын d-интервалын
зерттеуді саздын полимердегі наноөлшемді дисперсиясын сипаттау үшін
қолданады [25]. Бұл полимер сазды нанокомпозициялардын полимерлі
матрицасында саздың диспергирленуін сипаттау үшін қолданылатын, саздың
құрылымның үш анықтамасына алып келеді: аралас материал (жай кмпозит),
интеркаляцияланған және экофолиацияланған (деламинацияланған композит). РҚА-
де жай композит d-интервалдын өзгеруін көрсетпейді, бұл жағдай полимердің
саз галереяларына енбегенен және сазды қабаттар арасында интервалдын
өзгермегенін көрсетеді. Интеркаляцияланған нанокомпозиттер d-интервалдын
ұлғаюына ие болады, бұл жағдай полимердің галереяларға енгенің және
қабатаралық арақашықтықты кеңейткенін білдіреді. Эксофолиацияланған полимер
– сазды нанокомпозит пик көрсетпейді, полимердің үлкен мөлшері галереялы
кеңістіктерге өтетіні соншалық кең бұрышты РҚА (2 1°) көмегімен
анықталмайды деп болжанады. Бұған қоса сазды қабаттардын кездейсоқ
таралғаны соншалық, олар ұзақ когерентті сигналды бермейді [26]. РҚА жай
және интеркаляцияланған нанокомпозиттердің d-интервалын өлшеу үшін жоғары
дәрежеде пайдалы және пик бермейтін эксофолирленген және ретсіз материалдар
үшін аз маңызды болып табылады. Концентрация және саз реті сияқты көптеген
факторлар қабатты силикаттардын қисықтарына әсер ете алады.
(сурет 1).

Cурет 1. РСА қисықтарының үлгілері:Сурет 2 – Полиссирин және саз
негізіндегі нанокомпозиттердің
а) бөлінген микрокомпозит фазасы ТЭМ-фотографиялары: (а) интеркаляциялы
(жай матрицада, органикалық нанокомпозит және (b) эксофолиациялы
модифицирлеген флюро-гекторит); b) нанокомпозит.
Интаркаляциялы нанокомпозит
(полистирол матрицасындағы дәл сол
флюрогекторит);
с) эксфолиациялы нанокомпозит
(силиконды резина матрицасындағы
флюрогекторит) [23].

Трансмиссионды электронды микроскопия қабатты пластиналардын
дисперсиясы және нанодеңгейлі құрылымы туралы дәл ақпарат береді, ал барлық
қалған әдістер әрдайым дерлік ТЭМ-ға қосымша ретінде болады [27]. ТЭМ-
фотографияларының жартылай тонды шкаласы жартылай автоматты көшіру
көмегімен сазды бөлшектер және полимерлі матрицамен екі бөлек фаза ретінде
бинарлы суретке сегменттеледі. Сегменттелген суреттер бөлшектер ұзындығын
және таралу қалыңдығын, бөлшектер санының тығыздығын бөлшектегі сазды
пластиналардын таралу санын анықтау үшін кейін бағдарлама көмегімен
анализденеді. 2-суретте интеркаляцияланған және эксофолиацияланған
нанокомпозиттердің ТЭМ суреттері келтірілген [27, 295 б.].
Нанокомпозициялар құрылымының морфологиясын анықтауға арналған жоғарыда
айтылған негізгі әдістерден басқа сканирлеуші электронды микроскопия СЭМ да
айтарлықтай кең қолданылады. СЭМ шешімі әдеттегідей электронды – сәулелі
нүкте өлшемдерімен байланысты болады, ол нүкте кернеудің жоғары үдеуі
кезінде аз болады [28]. Нүкте өлшемі және әрекеттесу көлемі атомдар
арасындағы арақашықтықтармен салыстырғанда үлкен болуы мүмкін, сол себепті
СЭМ шешімі индивидуалды атомдарды суретке түсіру үшін жеткілікті дәрежеде
жоғары болмайды. Ал оны қысқа толқынды ТЭМ-мен жүзеге асыруға болады. Бұған
қарамастан СЭМ –де бұны компенсациялаушы артықшылықтары бар, соның ішінде
үлгінің салыстырмалы үлкен территорияларын түсіру [29]; көлемді
материалдарды түсіру (тек қана жіңішке пленка мен фольганы емес); және
композиция мен үлгі табиғатын зерттеу үшін аналитикалық әдістерді өзгерту
мүмкіндіктері (3-сурет). Құралға тәуелді шешім шамамен 1нм-ден төмен және
20 нм аралығында болуы мүмкін.

Сурет 3 – Құрамында 5.0 масс. % саз болатын эксофолиацияланған
нанокомпозиттердің әр түрлі сынақ беттерінің СЭМ фотографиялары: (а)
эксофолиациялы нанокомпозит (20 μм); (b) интеркаляциялы нанокомпозит (20
μм) [28].

Осылайша [30] жұмыста балқыманы араластыру процессінде балқымада
интеркаляциялау арқылы ПММАсаз және ПММА полистирин-акрилонитрилсаз
композиттері дайындалған, осыған қоса бұл кезде додециламин және
гексадицетиламмоний хлоридімен модифицирленген сазды қолданған. Бұл
үлгілердің микроқұрылымы және релаксациялаушы сипаттамалары ерітіндіде
полимеризациялау арқылы алынған олардын негізіндегі композициялармен
салыстырылған. термомеханикалық қасиеттер және олар композицияны алу
әдісіне қалайша әсер ететінің білу ерекше қызығушылық тудыратын
болғандықтан, мақсат жоғары температуралар кезінд жоғарылатылған модуль
беретін ПММАсаз композициясын алудын ең ыңғайлы әдісін табу болды. Бұдан
бұрын нанокомпозициялардын саздағы балқымада тура интеркаляция жолымен
түзілуінің сызбанұсқасы келтірілген. Бұл әдіс полимер және қабатты силикат
қоспасын статикалық немесе ығыспалы түрде жұмсақтатылған полимер үстінде
қыздырудан тұрады. Қыздыру процессінде полимер тізбектері полимерлі масса
ерітіндісінен силикатты қабаттар арасындағы галереяларға диффундейді.
Полимерлі тізбектердің силикаттар галереясына өту дәрежесіне тәуелді,
құрылымы интеркаляцияланған эксофолиациялауға дейін болатын бірқатар
нанокомпозиттер алынуы мүмкін. Экспериментальді зерттеулердің нәтижесінде
интеркаляция нәтижесінің силикат функционализациясына және таңдамалы
әрекеттесуге туелді болатыны анықталды. Авторлар саздын орын бірлігіне және
беттік активті тізбектер мөлшеріне қатысты оптимальді қабатаралық құрылымы
нанокмпозиттердің түзілуіне жақсы сәйкес келетінің, және полимерлі
интеркаляция полимерлі матрица мен саз арасындағы ион – дипольді
әрекеттесудің болуына тәуелді болатының анықтаған [31].
Балқымада интеркаляциялау әдісінің көмегімен саздар және алифатты
полиэфирлер негізіндегі нанокомпозиттерді алады, мысалы өзінің
биосәйкескелушілігіне және биодеструктивтігіне орай әртүрлі салаларда
қолданыс тапқан полилактид негізінде Miroslaw Pluta [32] полилактидсаз
және пластифицирленген полилактид нанокомпозициясымен толтырылған,
термиялық өңдеу арқылы модифицирленген полилактид морфологиясын зерттеген.
Барлық үлгілер бірдей жағдайлар кезінде алынған. Композиция құрамындағы саз
мөлшері 3 масс. % құраған. Интеркаляцияланған құрылымдар
полиэтиленгликольмен модифицирленген, полиэтиленгликольмен толтырылған
сазда және пластифицирленген полиактидте байқалады. Бұл жағдай
модифицирленген сазбен полиактид нанокомпозицияларында көрінеді [33]. Автор
ПЭГ молекулалары интеркалирлеу процессін стимуляциялайды және оған қатысады
деп болжайды, ал саздын модифицирленбеген бөлшектері полиактид матрицасымен
классикалық микрокомпозитті жүйе түзеді. Полиактидті термомеханикалық
өңделуі оның шыны тәрізді аморфты күйден жоғары күйінен кристалдану
қабілетін таза полиактидпен салыстырғанда жоғарылатады. Неорганикалық саз
бөлшектерінің болуы полимердің шыны тәрізді аморфты күйден кристалдануын
төмендетеді, бұл факт интеркалирленген құрылымына орай нанокомпозицияда
айқынырақ байқалады [33, с. 2819]. Жалпы пластификатор кристалдану
процессін оңайлатады, бұл үлгінің құрамына тәуелсіз полимерлі матрицаның
бірдей кристалды модификациясының дамуына алып келеді. Пластификатор
әсіресе жіңішке сферолитті морфологияның түзілуіне өз үлесін қосады.
Полимер сазды нанокомпозициялар құрамында сәйкес металдардын тұздары
болатын индивидуалды ерітінділерден сорбциялау үшін немесе түсті металдар
иондарын топтық бөліп алу үшін қолдануға болатын, жоғары эксплуатациялық
қасиеттерге ие ионалмастырығыш материалдар ретінде ретінде кең қолданыс
табады. Бұл бағыттағы Ергожин Е.Е. және оның әріптестерімен жасалған жұмыс
қызығушылық тудырады [34], мұнда бентониттің стирол және акрил қышқылы
негізіндегі композицияларды жасау мүмкіндігі қарастырылған. Монморилониттің
стиролмен араласқан кезде ауа оттегісінің қатасында, бөлме температурасы
кезінде өте тез полимеризацияны тудыра алатыны анықталған. Бұл жағдай
қышқылдық өңдеуге ұшыратылған монтморилонитті саздын жоғары актвтілігімен
шартталған. Алынған бетінде химиялық байланысқан полиакрил қышқылы бар
модифицирленген бентонит әлсізқышқылды катионит қасиеттерін көрсетеді.
Хемо- және биокатализді материалдар туралы ғылыммен біріктіру жаңа
органо-бейорганикалық гибридті материалдарды катализатор –биомиметиктер
ретінде жасаудын жолдарын ашады. Бұл катализатор – биомиметиктер гомогенді
катализдің катализатордын реакционды қоспадан бөлінуі, катализатордан өзін
бөліп алу және қайта өндіру сияқты мәселелерінің шешімі болып табылады
[35]. Металдардын кремнийорганикалық комплекстерінің, иммобилизацияланған
биомолекулаларының негізінде әртүрлі композитті материалдар ұсынылған,
олардағы органикалық лигандалар каркастын бір бөлігін түзе отырып, әртүрлі
металлоферменттерді иммитациялайды. Алынған материалдар органикалық
бөліктен (синтезделген лиганд биомиметик) және неорганикалық
тасымалдағыштан (мысалы силикагельден) тұрады.
Жоғары серпімділік модулі, соққыға тұрақтылығы, сұйықтықтарға және
газдарға қатысты өткізгіштік пен жанғыштықты және салыстырмалы мөлдірлікті
сақтай отырып термотұрақтылығы бар толтырылған полимерлі материалдарды алу
мүмкіндігі, полимер – сазды нанокомпозиттерді өнімдердің кең қатарын өндіру
кезінде қызығушылық танытатындай қылады: қораптаушы метериалдардан
құрылымдық бұйымдарға дейін. Машинажасау индустриясында силикаттармен
комбинацияланып қолданылатын және кеңінен зерттеліп болған, белгілі
термопласттарға жақсартылған механикалық және беріктілік қасиеттеріне орай
полиамидтер және полиимидтер жатады [36]. Ашуров Н.Р. және басқалары [37]
полиамид-6монтмориллонит нанокомпозиттерінің серпімділік модулі мен су
өтуі бойынша жоғары көрсеткіштерге қол жеткізу кезінде анықтаушы фактор
полимер макромолекулаларының қабатаралық кеңістікке интеркаляциялану
дәрежесі, қабатты силикаттын бөлшекті эксфоляциясы және қабатты силикат
бөлшектерінің анизотропия коэфиценті болып табылады. Бұдан басқа минералды
компоненттің аз мөлшерін енгізу материалдар ылғалөткізгіштігін айтарлықтай
төмендетуге мүмкіндік беретінің айтып кеткен жөн. . Осылайша стирол-акрилды
сополимер-силикат жүйесі үшін құрамында масса бойынша тек қана 3 %
толықтырғышы бар нанокомпозит арқылы су буларының өту коэфиценті
толтырылмаған сополимермен салыстырғанда 2,3 есе төмендейді [38].
Нанокомпозиттердің механикалық қасиеттері жүйе компоненттерінің физикалық
қасиеттеріне көп тәуелді болады. Осылайша егер полимер шынытәріздес болса,
нанокомпозиттердің физикалық қасиеттерінің шамалы жақсаруы орын алады.
Алайда егер полимер жоғары эластикалық типті болса, онда физикалық
қасиеттердін қисынды шек аралығында жақсаруына қол жеткізуге болады.
Целлюлоза ацетатынан, триэтил цитрат пластификаторынан және органикалық
модифицирленген саздан алынған нанокомпозициялар үшін пластифицирленген
целлюлоза ацетатының матрицасында саздын жақсы диспергирленуі және
эксофоляциялануына орай саздын 5 масс. % мөлшері механикалық беріктілікті
жоғарылату үшін оптимальді мөлшер екендігі табылған. Пластифицирленген
целлюлоза және эксофолирленген саз негізіндегі композициялар болашақтын
потенциалды жаңа green материалдары болып табылады.
Микро және күнделікті электронды өндірісте пленка түрінде
ультракүлгінмен дыбысталған полимер сазды композициялар қолданыс тапқан.
Мұндай полимер – сазды материалдар электроникада тоқы сымында кернеуді
төмендету үшін және бөлшектерді қондыру үшін, құрылымдық қосылу кезінде,
құюда, герметизация және конфорды қаптама үшін қолданыс тапқан.
Ультракүлгінмен өңделген пленкаларды қолдану тиімді себебі еріткішті
қолдануды талап етпейді. [39] авторлары үш әртүрлі жүйе: уретан акрилаты,
полистер акрилаты және эпоксидті шайыр акрилаты негізіндегі сазды
пленкалардын механикалық, жылулық, созылмалы және т.б. қасиеттерін кеңінен
зерттеген. Көптеген жүйелерде созу модулінің, беріктік шегінің және
шынылану температурасының жетілуі байқалады. Эпоксидті шайыр акрилатының
жүйесінде жыртылуы кезінде созылудын кезектес жетілуі байқалады. Бұл жағдай
эпоксидті шайыр акрилаты мен саз арасында жоғары әрекеттесу дәрежесі бар
екенің көрсетеді. Саздын полимер матрицасымен әрекеттесуінің болуы
беріктілік эффектіге алып келетіні көрініп тұр. Механикалық қасиеттердің
жақсаруы тек қана саз табиғатына емес, сонымен бірге полимер матрицасына
және жүйедегі компоненттердің әрекеттесу механизміне және табиғатына
тәуелді болатыны анықталған.
Алайда жемісті ғылыми жетістіктерге қарамастан, полимер сазды
объектілерді жасау жиі эмпирикалық болып табылады, ал ірі масштабты өндіріс
әлі бастапқы сатыда жатыр. Бұнын негізгі себебі полимер – сазды
материалдарға қатысты шектеулі теориялық білім болып табылады. Сол себепті
әрі қарайғы даму айтарлықтай дәрежеде олардын түзілуіне, өңдеуге және
қолдану технологиясына қатысты жоғарыда айтылған негізгі принциптерді
түсінуге тәуелді болады.

1.3 Полимер сазды композициялық тасмалдағыштарды және дәрілік заттарды
иммобилизациялау
Тірі ағзалардын маңызды компоненттерінің құрылымдық бірліктерінің –
ақуыздардын, көмірсулардын, нуклеин қышқылдарының полимерлі табиғаты
полимерлердің медицинада қолдануының негізін салушы себеп болды [40].
Медициналық қондырғылардан, құралдардан, дәрілерді сақтауға арналған
ыдыстардан басқа қазіргі таңда жасанды полимерлі мүшелер– жүрек, қан
тамырлары, қан алмастырғыштары, сүйек және тіс протездері және қазіргі күні
өте актуальді дәрілік заттардын гельді, майлы, пленкалы капсульденген
формадағы полимерлі туындылары белгілі [41]. Бұның барлығы–әлемнің полимер,
медицина, биохимия, биоинженерия саласындағы мақсатты бағытталған және
еңбекті көп қажет ететін көптеген жұмыстарының нәтижесі. Дәрілік заттардын
полимерлі туындыларын алу саласындағы полимерлер ролінің маңыздылығы
қайтпастай өсіп келеді және болашақ пен қазіргі кездін жан- жақты және
қызығушылық танытатын зерттеу объектісі болып табылады.
Полимерлерді дәрілік субстанцияны тасымалдағыш ретінде пайдаланудын
мәні полимер формасының алуан түрлілігінен (ерітінділер, гельдер,
пленкалар, микробөлшектер және т.б.), токсикалықтын төмендеуінен, дәрілік
затты бағытталмалы транспорттаудан және ең маңыздысы пролонгациядан [42],
яғни полимерлі матрицаға әртүрлі әдістердің көмегімен енгізілген дәрілік
затты бір реттік дозалау кезінде әсер ету уақытының ұзаруынан құралады.
Полимерге дәрілік затты енгізудін негізігі әдістерінің арасында ең таралған
және ыңғайлысы, әсер етуші бастаманы полимерлі матрицаны синетездеу
процесі кезінде иммобилизациялау (композиционды иммобилизация) немесе
дәрілік затты дайын полимерлі формаға (сорбционды иммобилизация) сорбциялау
жолымен иммобилизациялау болып табылады. Емдік препараттарды әртүрлі
тасымалдағыштарға иммобилизациялау принципі бұрыннан белгілі [43]. Емдеудің
мұндай әдісі үлкен жинақталуды және дәрілік заттын енгізілген жерінде
жоғары концентрациясын және полимерлі матрицаның физика – химиялық
қасиеттеріне тәуелді оның әсерінің пролонгациялануының белгілі бір
дәрежесін қамтамассыз етеді. Әсер етуші бастама депосын жасау оларды ағзаға
тікелей енгізумен салыстырғанда иммобилизацияланған препараттарды
қолданудын сапалы артықшылығы және айырмашылығы болып табылады. Бұл
жағдайда емдік әсер дәрілік заттын өзінін қасиеттерімен анықталады.
Дәрілік заттарды, биологиялық активті заттарды, ферменттерді және
т.б. активті әсер етуші бастамаларды, табиғаты және формасы бойынша әртүрлі
болатын полимерлерге иммобилизациялау саласындағы зерттеушілердін өсіп келе
жатқан қызығушылығымен байланысты , бұл бөлімде жаңа эффективті
пролонгацияланған полимерлі тасымалдағыштарды іздеу бойынша және
иммобилизация заңдылықтарын зерттеу бойынша жұмыстардын қазіргі таңдағы
күйіне үлкен назар аударылған. Әртүрлі дәрілік заттарды иммобилизациялаудын
болашағы зор әдіс оларды полимерлі микробөлшектер құрылымына енгізу болып
табылады. Микробөлшектерді қолдану тұрақсыз прераттарды тұрақтандыруға, ашы
және құсу туғызатын дәрілердің дәмін білдірмеуге, олардын ағзаның керекті
жернде босап шығуын қамтамассыз етуге, олардын бөлініп шығу жылдамдығын
нақты реттеуге мүмкіндік береді. Микробөлшектерді алу үшін үлкен
қызығушылықты альгин қышқылының тұздары және олардын табиғи полимер агар-
агармен және желатинмен комбинациясы тудырады. Осылайша А.Б.Бектуров
атындағы Химиялық ғылымдар институтында жұмыс жасайтын қазақстандық
қалымдар Б.А. Жубанов [44] бастауымен агар- агар және желатин негізіндегі
микробөлшектер натрий альгинатының қатысуы кезінде дәрілік заттардын жаңа
полимерлі тасымалдағышы ретінде алынған және олардын ісінуі мен
микрокеуектердің ісіну зерттелген. Бірқатар физико – химиялық факторлардын
альгинатты микробөлшектерден дәрілерді диффузиялауға әсері зерттелген [45].
Полисахарид құрамында гулоронды блоктар өскен сайын гельдердін ісіну
дәрежесі және жылдамдығы жоғарылайтыны ортанылған, бұл жағдай дәрілердін
шығу жылдамдығының 25-30мин баяулауына алып келеді және препараттардын
сандық шығымы маннуронатгулуронат тізбектерінің қатынасына тәуелді
шамамен 90-98% құрайды. Микробөлшектерді кептіру режимінің анестетиктердің
микросфералардан бөлініп шығу динамикасына әсері зерттелген. Кептіру
уақытын ұзарттқан сайын дәрінің бөлініп шығуы ұзарады, бұл дәрілік
препараттардын бөліну жылдамдығы реттелетін жаңа дәрілік формаларды жасау
мүмкінідігін көрсетеді. [46] жұмыста антибактериалды препарат рифампициннің
табиғи полисахарид альгин қышқылының негізіндегі микробөлшектер мен
пленкаларға иммобилизациясы аталған препараттын жаңа полимерлі формаларын
жасау мақсатымен зерттелген. Ісінген үлгілердін құрамынан антибиотиктін 90-
95 %-ға толық шығуы 30-40мин аралығында жүретіні, ал кептірілген үлгілерден
50-60 мин аралығында жүретіні анықталан. Емдік пленка жағдайында
рифампициннің толық диффундирленуі 1,5-2.0 аралығында жүзеге асады.
Терапевтті стоматологиядағы болашағы зор бағыт дәрілік заттардын
аппликациялық формаларын жасау болып табылады. Қазіргі таңда ауруларды
емдеу үшін құралдық әдістермен бірге май, гель, паста және ерітінділерді
қолдана отырып медикаментті әдістер де кеңінен қолданылады [47]. Дәрілік
заттарды аппликационды енгізуге, биосәйкес келетін полимерлер негізінде
алынған пленкаларды генерализденген пародонтит, стоматит және т.б.
ауруларды емдеу үшін қолдану мысал бола алады. Өзінің физико – химиялық
табиғаты бойынша дәрілік заттар – бұл қатты полимер – тасымалдағыш
құрамындағы дәрілік зат суспензиясы немесе ерітіндісі. Ерітіндіге ағзаның
сұйық ортасымен контактіге түскен кезде өте алатын биосәйкес келетін
полимерлі негіздерді қолданған кезде үлкен жетістіктерге қол жеткізілген
[48].
Протезбен жүретін адамдардын ауыз қуысының қабынуынан болатын жиі
аурулардын бірі кандидоз болып табылады, ол кандида түрінің ашытқы тәріздес
грибоктарының әсерінен туындайды. Мұндай ауруларды емдеу үшін полиуретанды
пленка және оған еріту немесе диспергирлеу жолымен иммобилизацияланған
грибокқа қарсы препарат – нистатиннен тұратын, әсері пролонгацияланған
полимерлі қондырғылар жасалған [49]. Дәрілердің модельді биологиялық
орталарға бөлініп шығу динамикасы зерттелген және дәрінің шығуы полимерлі
пленканың микрокеуектері арқылы диффузияның есебінен 15-18 тәулік бойы
жүзеге асатыны анықталған. Клиникалық сынақтар алынған полиуретанды
грибокқа қарсы пленкалардын дәстүрлі майлар, дәрілер және ерітінділер
көмегімен жүзеге асырылатын емдеумен салыстырғанда эффективтілігін және
бірқатар артықшылығын көрсетті.
Полимерлі препараттарды қабынуға қарсы препараттардың тасымалдағышы
ретінде қолдану практикалық қызығушылық тудырады. Полимерлі химиотерапевтті
материалдарды алу перспективалары [50] шолуда кеңінен қарастырылған.
Қазіргі заманғы қатерлі ісіктін химиотерапиясы цитостатистикалық
препараттардын жоғары дозаларын талап етеді. Олар жиі жағдайларда улы
құбылыстарға алып келеді. Химиотерапияның эффективтілігін жоғарылатудың
тағы бір әдісі қабынуға қарсы препараттарды мақсатты мүшеге орнатылатын
биодеструктивті полимерлер негізіндегі полимерлі матрица құрылымына
иммобилизациялау болып табылады. Бұл жағдай рак клеткасының зонасында
препараттардын жоғары концентрациясын жасауға мүмкіндік береді. Бұл
қатынаста полиуретандарға иммобилизацияланған пролонгациялы қабынуға қарсы
әсер болатын доксобурцин және циклофосфан препараттары болатын полимерлі
импланттанттардын болашағы зор. Биологиялық орталарды модельдеу орталарға
дәрілердің бөлініп шығу кинетикасын зерттеу кезінде цитостатиктердің сандық
шығымы 20-22 тәулік ішінде жүзеге асатыны табылған. Клиникалық зерттеулер
полиуретанды имплантанттарды өңеш онкопатиясын емдеу үшін қолдану
мүмкіндігін көрсетті.
Соңғы уақытта қабынуға қарсы препараттарды тасымалдау үшін микро – және
нанобөлшектер үлкен қызығушылық тудырады. Оларды потенциалды түрде екі
аймақта қолдануға болады: тасымалдағыш ретінде–қабыну жіптеріне препаратты
бағытталған түрде транспорттау үшін немесе препараттарды алдын ала
анықталған диапазонда баяу бөліп шығаруға арналған резервуар ретінде [51].
Осылайша Букетов атындағы КарГУ ғалымдары иммобилизацияланған қабынуға
қарсы препарат Арлабин бар нанобөлшектер жасалған. Полимер тасымалдағыш
ретінде күкіртті альбуминді қолданған. Препаратты полимерлі матрицаға
иммобилициялауды адсорбция және енгізу әдістерінің көмегімен ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
ПОЛИКАРБОН ҚЫШҚЫЛДАРЫ МЕН БЕНТОНИТ САЗЫ КОМПОЗИЦИЯЛЫҚ ГЕЛЬДЕРІНІҢ БЕТТІК БЕЛСЕНДІ ЗАТТАРМЕН ӘРЕКЕТТЕСУІ
Акриламид және метилакрилат негізіндегі жаңа термосезімтал сополимерлерін синтездеу және зерттеу
Ксилитанның олигоэфирлерін синтездеу және зерттеу
Пиколин, м-фенилендиамин, нафтиламин негізіндегі бояғыштардың синтездеу әдістерін жасап шығару
Композициялық элементтер
Комбинациялық схемаларды талдау және синтездеу
N-винилкапролактам негізіндегі сополимердің синтезі және сипаттамалары
Олигодезоксирибонуклеотидтерді химиялық синтездеу әдістері
Отандық шикізат негізіндегі көмірсілтілі реагенттерді қолданып, сазды бұрғылау ерітінділерін модификациялау
Микробиологиялық синтездеу өнеркәсібі
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь