Анотація до роботи:

Носач Л.В. Особливості взаємодії деяких біологічно активних сполук та полімерів з поверхнею високодисперсного кремнезему. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 01.04.18 – фізика і хімія поверхні. – Інститут хімії поверхні ім. О.О.Чуйка Національної академії наук України, Київ, 2007.

Дисертацію присвячено дослідженню адсорбційного модифікування непористого високодисперсного кремнезему широким колом нелетких органічних речовин, зокрема біологічно активними сполуками (БАС) та полімерами, з метою розширення сфери його застосування в медичній практиці і фармації. Для синтезу модифікованих зразків кремнезему використано такі способи: адсорбція, імпрегнація (просочування), механосорбційне модифікування і модифікування в псевдозрідженому стані у регулюваному газовому дисперсійному середовиші. Із зіставлення одержаних результатів встановлено, що у випадку молекул, які міцно сорбуються на поверхні (ПВП та ПОЕ), ступінь покриття і структура адсорбційного шару практично однакові незалежно від способу модифікування. Для всіх інших досліджених молекул модифікування в умовах псевдозрідження і регульованої атмосфери є найбільш ефективним. Показано, що молекули модифікаторів взаємодіють з вільними силанольними групами кремнезему безпосередньо, а не за участю молекул-медіаторів, в ролі яких гіпотетично можуть виступати залишкові молекули розчинників.

1. З аналізу літературних даних встановлено, що поверхня високодисперсного кремнезему містить активні центри різної природи, які визначають всю сукупність його фізичних та хімічних властивостей, але питання про їх вклад у взаємодію з адсорбованими молекулами залишається дискусійним до сьогоднішнього часу. Крім того існують різні думки про роль стеричних факторів в адсорбційній взаємодії відмінних за розмірами та хімічною природою біологічно активних сполук та полімерів з активними центрами поверхні кремнезему в умовах газового та рідкого дисперсійних середовищ, що обумовлює актуальність досліджень у цьому напрямку.

2. Встановлено, що для адсорбційних моношарів поліоксіетилену (ПОЕ) та полівінілпіролідону (ПВП) на поверхні високодисперсного кремнезему частка мономерних ланок, що взаємодіють з силанольними групами, від загальної кількості у ланцюзі (параметр р) становить відповідно 0,2 та 0,4, а петлі і хвости містять від 1 до 4 ланок. Конформація таких моношарів характеризується пласким розташуванням макромолекул і практично не залежить від умов взаємодії: адсорбції в умовах рівноваги, імпрегнації (просочування), механосорбції та псевдозрідження.

3. Виявлено, що електронодонорні молекули (ПВП, ПОЕ, дихлорид етилен-1,2-біс-(N-диметил-карбдецил-оксиметил)-амонія, 1,10-декаметилен-біс-[N-ди-метил-(карбмент-оксиметил)-амоній]дихлорид) в умовах рідкої фази взаємодіють з поверхнею кремнезему з утворенням моношарового покриття, а протолітичні молекули – схильні крім того до латеральних взаємодій (2-(4-ізобутил-феніл)пропіонова кислота) або утворення поверхневих кластерів (низькомолеку-лярні сахариди, поліоли).

4. Показано, що утворення поверхневого адсорбційного шару досліджених молекул відбувається внаслідок взаємодії лише з вільними силанольними групами кремнезему. Участі інших поверхневих силанольних груп, які в ІЧ-спектрах характеризуються смугами поглинання 3660-3680 та 3550 см^-1, в адсорбційних взаємодіях не виявлено.

5. Методами програмованої термодесорбції з масспектрометричною реєстрацією, термогравіметрії та ІЧ-спектроскопії виявлено (на прикладі ПВП та ПОЕ), що адсорбційна взаємодія з дослідженими сполуками супроводжується витісненням з поверхні високодисперсного кремнезему сорбованих молекул води.

6. Встановлено, що утворення в дисперсіях кремнезему вторинних структур різної компактності не впливає на доступність поверхні наночастинок для взаємодії із дослідженими молекулами модифікаторів, незалежно від їх молекулярної маси та розмірів.

7. На основі одержаних наукових результатів розроблено новий високоефективний спосіб адсорбційного модифікування дисперсного кремнезему полімерами та нелеткими органічними сполуками в умовах псевдозрідження у газовому дисперсійному середовищі в атмосфері сольватанту. Розроблений спосіб модифікування дозволяє досягати заданого ступеня покриття поверхні кремнезему і практично зберегти його початкову дисперсність.

Публікації автора:

1. Носач Л.В., Гнатишин Л.Б. Використання аморфного високодисперного кремнезему в медицині // Наукові записки НаУКМА. – 2003. – Т. 22. – С. 442-447.

Здобувачем проведено аналіз літератури, присвяченої застосуванню високодисперсного кремнезему в медичній практиці та фармації.

2. Гунько В.М., Михаловский С.В., Мелилло М., Воронин Е.Ф., Носач Л.В., Пахлов Е.М. Взаимодействие ибупрофена с углеродными и оксидными адсорбентами // Теорет. и эксперим. химия. – 2004. – Т. 40, № 3. – С. 133-138.

Здобувачем проведено механосорбційне модифікування високодисперсного кремнезему з різним ступенем гідрофобізації ібупрофеном з використанням мікровіброподрібнювача та ІЧ-спектральне дослідження будови поверхневого адсорбційного шару.

3. Слишик Н.Ф., Носач Л.В., Вороніна О.Є. Адсорбція антибіотиків тетрациклінового ряду на поверхні високодисперсного кремнезему // Хімія, фізика та технологія поверхні. – 2004. – Вип. 10. – С. 170-174.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування способом імпрегнації кремнезему тетрацикліном, методом ІЧ-спектроскопії досліджено особливості будови поверхневого шару.

4. Гузенко Н.В., Носач Л.В., Чмильов М.В. Дослідження адсорбції полівінілпіролідону та полістиролу на поверхні кремнезему // Хімія, фізика та технологія поверхні. – 2004. – Вип. 10. – С. 192-197.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему полівінілпіролідоном та полістиролом; методом ІЧ-спектроскопії досліджено будову адсорбованого шару полімерів.

5. Voronin E.F., Gun'ko V.M., Guzenko N.V., Pakhlov E.M., Nosach L.V., Leboda R., Skubiszewska-Ziba J., Malysheva M.L., Borysenko M.V., Chuiko A.A. Interaction of poly(ethylene oxide) with fumed silica // Journal of Colloid and Interface Science. – 2004. – V. 279. – P. 326-340.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему поліоксіетиленом способом імпрегнації та досліджено структуру поверхневого шару методом ІЧ-спектроскопії.

6. Gun'ko V.M., Zarko V.I., Voronin E.F., Goncharuk E.V., Andriyko L.S., Guzenko N.V., Nosach L.V., Janusz W. Successive interaction of pairs of soluble organics with nanosilica in aqueous media // J. Colloid Interface Sci. – 2006. – V. 300, N 1. – Р. 20-32.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему полівінілпіролідоном, поліетиленгліколем та етонієм, методом ІЧ-спектроскопії досліджено будову поверхневого шару органічних сполук.

7. Gun'ko V.M., Voronin E.F., Nosach L.V., Pakhlov E.M., Guzenko N.V., Leboda R., Skubiszewska-Ziba J. Adsorption and migration of poly(vinyl pyrrolidone) at a surface of fumed silica // Adsorption Science & Technology. – 2006. – V. 24, N 2. – Р. 143-157.

Здобувачем проведено модифікування кремнезему полівінілпіролідоном в умовах псевдозрідження, встановлено будову адсорбційного шару та досліджено процес дифузії макромолекул на поверхні.

8. Носач Л.В., Воронін Є.П. Адсорбційне модифікування високодисперсного кремнезему нелеткими органічними сполуками в умовах газового дисперсійного середовища // Фізика і хімія твердого тіла – 2006. – № 3. – С. 540-543.

Здобувачем розроблено і опрацьовано ефективний спосіб адсорбційного модифікування високодисперсного кремнезему полімерами та біологічно активними сполуками в умовах псевдозрідження у газовому дисперсійному середовищі.

9. Gun'ko V.M., Voronin E.F., Nosach L.V., Pakhlov E.M., Voronina O.E., Guzenko N.V., Kazakova O.A., Leboda R., and Skubiszewska-Ziba J. Nanocomposites with fumed silica/poly(vinyl pyrrolidone) prepared at a low content of solvents // Applied Surface Science. – 2006. – V. 253, N 5. – Р. 2801–2811.

Здобувачем проведено модифікування нанокремнезему полівінілпіролідоном в умовах псевдозрідження у газовому дисперсійному середовищі та встановлено будову поверхневого адсорбційного шару.

10. Воронин Е.Ф., Носач Л.В., Пахлов Е.М. Особенности адсорбционных взаимодействий на поверхности агрегированного нанокремнезёма // Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур / Под ред.А.П.Шпака, П.П.Горбика. – К.: Наукова думка. – 2007. – Т. 1. – С. 264-285.

Здобувачем проведено модифікування кремнезему полімерами та біологічно активними сполуками, встановлено будову адсорбційного шару та досліджено особливості адсорбційних взаємодій на поверхні агрегованого нанокремнезему.

11. Носач Л.В., Гузенко Н.В., Чмильов М.В. Дослідження адсорбції високомолекулярних сполук на поверхні високодисперсного кремнезему методами ІЧ-спектроскопії та мас-спектрометрії // Всеукр. конф. молодих вчених з актуальних питань хімії. – Київ, 2003. – С. 88.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему полівінілпіролідоном та полістиролом; методом ІЧ-спектроскопії досліджено будову адсорбованого шару полімерів.

12. Носач Л.В., Слишик Н.Ф., Вороніна О.Є. Взаємодія тетрацикліну та метацикліну з високодисперсним кремнеземом // Всеукр. конф. молодих вчених з актуальних питань хімії. – Київ, 2003. – С. 138.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування способом імпрегнації кремнезему тетрацикліном, методом ІЧ-спектроскопії досліджено особливості будови поверхневого шару.

13. Носач Л.В., Настасієнко Н.С., Патей Л.Н, Василенко А.П. Взаємодія моно- та полісахаридів з поверхнею високодисперсного кремнезему // Міжнар. школа-семінар для молодих вчених “Наноматеріали в хімії і біології”. – Київ, 2004. – С. 107.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему моносахаридами та крохмалем способами імпрегнації та механосорбції, методом ІЧ-спектроскопії досліджено будову поверхневого шару.

14. Носач Л.В., Воронін Є.П. Адсорбційне модифікування високодисперсного кремнезему полівінілпіролідоном в умовах псевдозрідженого шару // X Міжнародна конференція з фізики і технології тонких плівок (МКФТТП-X). – Івано-Франківськ, 2005. – Т. 2. – С. 88-89.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему полівінілпіролідоном в умовах псевдозрідження і досліджено структуру поверхневого шару.

15. Носач Л.В., Гриценко Г.І., Осауленко В.Л., Василенко А.П., Галаган Н.П. Вплив модифікування високодисперсного кремнезему полівінілпіролідоном на контактну взаємодію з еритроцитами крові донорів // IX міжнародний медичний конгрес студентів і молодих учених. – Тернопіль: Укрмедкнига, 2005. – С. 181.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему полівінілпіролідоном в умовах псевдозрідження, методом ІЧ-спектроскопії досліджено одержані зразки.

16. Nosach L.V., Gnatyshyn L.V. Adsorbtion modification of high-disperse silica with Aetonium // International conference “Nanomaterials in chemistry, biology and medicine”. – Kyiv, Ukraine, 2005. – Р. 110.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему етонієм рідкофазним способом імпрегнації та газофазним в умовах псевдозрідження, методом ІЧ-спектроскопії досліджено вплив умов модифікування на будову поверхневого шару.

17. Носач Л.В., Вороніна О.Є., Василенко А.П. Дослідження взаємодії етонію та декаметоксину з високодисперсним кремнеземом // VII всеукр. конф. студентів та аспірантів “Сучасні проблеми хімії”. – Київ, 2006. – С. 194.

Здобувачем проведено адсорбційне модифікування кремнезему біс-четвертинними сполуками рідкофазним способом імпрегнації та газофазним в умовах псевдозрідження, методом ІЧ-спектроскопії досліджено вплив умов модифікування на будову поверхневого шару.

18. Габчак А.Л., Носач Л.В., Воронин Е.Ф. Механосорбционное модифицирование высокодисперсного кремнезёма 2-(4-изобутил-фенил)пропионовой кислотой, 1-(b-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазолом и 5-нитрофурола семикарбазоном // Междунар. конф.-школа “Коллоидные системы. Свойства, материалы, применение”. – Одесса, 2006. – С. 50-51.

Здобувачем проведено механосорбційне модифікування кремнезему 2-(4-ізобутилфеніл)пропіоновою кислотою, 5-нітрофуролу семикарбазоном, методом ІЧ-спектроскопії досліджено будову поверхневого шару.