Модификации композиционных сорбентов, их строение, физико-химические свойства и применение для иммобилизации аффинных лигандов

Бостанова, Фатима Аминовна

Модификации композиционных сорбентов, их строение, физико-химические свойства и применение для иммобилизации аффинных лигандов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Бостанова, Фатима Аминовна АВТОР

кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Краснодар МЕСТО ЗАЩИТЫ

2009 ГОД ЗАЩИТЫ

02.00.04 КОД ВАК РФ

Диссертация по химии на тему «Модификации композиционных сорбентов, их строение, физико-химические свойства и применение для иммобилизации аффинных лигандов»

Автореферат диссертации на тему "Модификации композиционных сорбентов, их строение, физико-химические свойства и применение для иммобилизации аффинных лигандов"

На правах рукописи

БОСТАНОВА ФАТИМА АМИНОВНА .

МОДИФИКАЦИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ СОРБЕНТОВ, ИХ СТРОЕНИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ АФФИННЫХ ЛИГАНДОВ

02.00.04 - Физическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

1 8

ШОН 2009

Краснодар - 2009

003473557

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

доктор химических наук, профессор Брыкалов Анатолий Валерьевич

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Сгрижов Николай Константинович доктор химических наук, профессор Шельдешов Николай Викторович

Ведущая организация:

Северо-Кавказский государственный технический университет

Защита диссертации состоится 30 июня 2009 г. в 1430 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.01 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350000, г. Краснодар, ул. Красная, 135, ауд. 94

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета по адресу: 355072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

Автореферат разослан «20» мая 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат химических наук, доцент

Н.Д. Кожина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Решение одной из важнейших проблем современной физической химии направлено на исследование структуры и применение поверхностно-модифицированных сорбционных материалов. Привитые поверхностные соединения в виде надмолекулярных многокомпонентных наноструктур все шире используются в качестве химических катализаторов, биосенсоров, высокоэффективных носителей для иммобилизации клеток и ферментов в качестве матриц для твердофазного органического синтеза.

Весьма перспективным является создание композиционных сорбционных материалов с магнитными свойствами, которые могут служить для избирательного переноса компонента аналита в микрочипах и твердофазных тест-системах, применяемых в мониторинге объектов окружающей среды.

Несмотря на то, что решению данных проблем посвящено большое число работ, мало изученными являются вопросы термодинамики сорбции биологически активных лигандов на поверхности композиционных сорбентов, управление адсорбционными процессами, направленным регулированием кислотно-основных свойств привитых поверхностных соединений.

В соответствии с этим экспериментальное исследование данных вопросов представляется актуальной задачей физической химии адсорбционных процессов.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с научно-исследовательской работой Ставропольского государственного аграрного университета «Композиционные сорбционные материалы», номер университетской регистрации 233.12-05.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось системное решение научных проблем по изучению закономерностей формирования структуры кремнеземсодержащих композиционных сорбентов, включающих природные нанокомпоненты и магнитные частицы, направленного

модифицирования их поверхности лигандами, исследование физико-химических свойств сорбционных материалов. Задачи исследования:

- изучить закономерности формирования пористой структуры кремнеземной матрицы из непористого кремнезема в присутствии нанокомпонентов фракции виноградных семян и магнетита, исследовать их состав, структурные характеристики, провести анализ ИК-спектров;

- методом деструкционно-эпитаксиального осаждения синтезировать эле-ментсодержащие алюмосиликатные сорбенты, исследовать их кислотные свойства, микроструктуру поверхности;

- исследовать термодинамические характеристики сорбции глутатиона на поверхности элементсодержащих композиционных сорбентов, провести моделирование взаимосвязи структура-активность глутатиона на основе кван-тово-химических дескрипторов;.

- провести исследования кинетических параметров ферментативной реакции лизоцима иммобилизованного на поверхности композиционных сорбентов;

- на основе композиционных магносорбентов осуществить конструирование твердофазных тест-систем для иммунохимического анализа биообъектов окружающей среды.

Научная новизна работы. Впервые разработан синтез композиционных сорбентов методом формирования пористой структуры кремнезёмной матрицы в присутствии нанокомпонентов природного происхождения на основе размельчённых семян винограда с фракционным составом 40-60 нм, исследован их состав и структурные характеристики.

Методом деструкционно-эпитаксиального осаждения на основе алюмо-силикатных опок Прикаспийской низменности Астраханской области получен набор элементсодержащих сорбентов с направленным регулированием адсорбционной активности, определяемой кислотными центрами поверхности.

Изучены термодинамические характеристики сорбции трипептида глу-татиона на поверхности сорбентов, полученных методом деструкционно-эпитаксиального осаждения, которые свидетельствуют об ионно-координационном типе иммобилизации лиганда с поверхностью сорбента.

Проведено моделирование взаимосвязи структура-активность глутатио-на на основе квантово-химических и топологических дескрипторов. Для оценки реакционной способности методом локального минимума определено распределение электронной плотности в молекуле трипептида глутатиона.

С использованием уравнения Михаэлиса-Ментен изучены кинетические параметры ферментативной реакции иммобилизованного лизоцима на поверхности композиционного элементкремнеземного сорбента ДЭО-Ре.

На основе аморфного кремнезёма, получаемого из рисовой лузги, а также магнетита синтезируемого по методу Элмора и модифицированного декстраном, осуществлен синтез магносорбентов с последующей иммобилизацией туляремийных иммуноглобулинов. Установлено, что показатели чувствительности, специфичности магноиммуносорбентов определяются стандартностью структурных характеристик, ковалентным методом иммобилизации лиганда.

Практическая значимость работы. Проведена полупромышленная наработка композиционных органокремнеземных сорбентов в производственных условиях ООО «Агролайн», что подтверждено соответствующим актом.

На данные сорбенты МС-Р и МАГ-1 разработаны и утверждены ФГУ «Ставропольский ЦСМ» ТУ 2160-007-00493221-2008 и ТУ 2160-00600493221-2008.

Сконструированы с использованием разработанных магносорбентов твердофазные тест-системы для иммунохимического анализа в объектах окружающей среды туляремии, которые в ИФА имеют чувствительность 1-Ю2 мк/мл по корпускулярным антигенам, что превосходит данные показатели при проведении ИФА на полистироловых планшетах более в 1000 раз. Тест-

системы апробированы в Ставропольском научно-исследовательском противочумном институте Роспотребнадзора с положительным заключением.

Изучены термодинамические характеристики сорбции глутатиона на поверхности сорбентов, полученных методом деструкционно-эпитаксиального осаждения. Иммобилизацией данного лиганда на матрицах получены аппликационные материалы для медицинских целей.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования кислотных свойств поверхности композиционных элементкремнеземных сорбентов. Зависимости концентрации поверхностных бренстедовских центров, констант равновесия ионного обмена от состава и структуры реакционноспособных центров поверхности сорбентов.

2. Термодинамические характеристики сорбции трипептида глутатиона на поверхности модифицированных кремнеземных сорбентов. Моделирование взаимосвязи структура-активность глутатиона на основе квантово-химических и топологических дескрипторов.

3. Кинетические параметры ферментативной реакции иммобилизованного лизоцима на поверхности железосодержащих кремнеземных сорбентов.

4. Характеристики новых твердофазных тест-систем для иммунохими-ческого анализа биообъектов окружающей среды.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на научно-практических конференциях Ставропольского государственного аграрного университета в 2005, 2006, 2007 годах; на Всероссийской конференции «Современные достижения в химии и биотехнологии» (Ставрополь 2006); Saint-Petersburg International Workshop on Nanobiotechnologies (Saint-Petersburg, 2006); на Всероссийской конференции «Аналитика России» (Краснодар, 2007); на Международной конференции «Аналитика России» (Воронеж, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 4 в реферируемых журналах, рекомендуемых ВАК. Получен 1 патент РФ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, библиографического списка, приложений. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц и 17 рисунков, список литературы содержит 171 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, определены цель и задачи исследований.

В первой главе рассмотрены физико-химические особенности строения поверхности дисперсных кремнеземов, алюмосиликатных сорбентов, химия поверхности элементоксидных материалов, механизмы адсорбционных и хемоадсорбционных процессов, стехиометрия взаимодействия модификаторов с поверхностью адсорбентов, а также применение поверхностно-модифицированных материалов в таких областях, как: нанотехнология, медицина и фармакология.

Во второй главе изложены характеристики исходных материалов и методы исследований.

Для получения модифицированных кремнеземных сорбентов применялись промышленные образцы кремнезема А-380, аморфный диоксид кремния, получаемый из лузги риса в ООО «Химинжиниринг» (г. Щелково), а также алюмосиликатные сорбенты на основе опок Прикаспийской низменности Астраханской области.

Удельную поверхность сорбентов определяли по низкотемпературной адсорбции азота по A.A. Клячко-Гурвичу, а объем пор и их распределение по размерам - методом ртутной порометрии. Физико-химический анализ сорбентов, термодинамические характеристики сорбции проведены с использованием спектральных, колориметрических и титриметрических методов.

ИК-спектры сорбентов исследовали на спектрофотометре «Specord-751R» (Германия) в диапазоне волновых чисел 500-4000 см"1. Спектры диффузного от-

ражения выполнялись на спектрофотометре AQV-50 фирмы «Shimadzu» относительно непоглощающего стандарта MgO. Микроструктуру сорбентов исследовали на сканирующем электронном микроскопе IMZ-T3000.

Экспериментальные данные статистически обрабатывали на персональном компьютере PC Pentium-4 с использование пакета прикладных программ «Statistica 5.5» и «Excel».

Третья глава посвящена изучению закономерностей формирования пористой структуры кремнеземной матрицы в присутствии нанокомпонентов фракции размола виноградных семян и магнетита, а также получению композиционных сорбентов методом деструкционно-эпитаксиального осаждения, исследованию микроструктуры кислотных центров поверхности.

Синтез сорбентов осуществлён методом формирования пористой структуры кремнезёмного носителя в присутствии нанокомпонентов из виноградных семян. В качестве структурного компонента, формирующего остов композиционного сорбционного материала, использовали аэросил А-380, представляющего собой непористый кремнезём аморфной структуры с размером частиц около 100 нм с развитой удельной поверхностью 380 м2/г. В качестве нанокомпонентов природного происхождения использовали семена винограда с фракционным составом 40-60 нм.

Схема получения композиционных сорбентов включает 6 стадий и представлена на рисунке 1.

Стадии 1-3 характеризуют процесс синтеза магносорбентов на основе формирования пористой структуры органокремнезёмной матрицы в присутствии нанокомпонентов.

На стадии 1 за счёт протекающих процессов конденсации с участием силанольных групп кремнезёма - аэросила образуется гидрогель. На стадии 2 при созревании и синерезисе гидрогеля протекают дегидратационные процессы, что приводит к уменьшению объёма гидрогеля, его уплотнению.

На стадии 3 при термообработке гидрогель превращается в ксерогель, при этом объём его уменьшается в 9-16 раз благодаря действию капиллярных сил. На стадиях 4-6 завершается процесс синтеза композиционных маг-носорбентов, обеспечивающий выделение высокодисперсной фракции, получение стерильного сорбционного материала, а также его активирование функциональными группами с последующей иммобилизацией лигандов.

Стадия 1

Стадия 2

Стадия 3

Стадия 4

Стадия 5

Стадия 6

Рисунок 1 - Схема получения композиционных сорбентов Структура композиционных сорбентов представлена корпускулярной системой, которая состоит из частиц кремнезёма в сочетании с компонентами виноградных семян. Размер корпускул определяет величину удельной поверхности, а плотность их упаковки - объём и радиус пор. Механизм образования пористых кремнезёмных сорбентов можно представить как сложный процесс, сопровождающийся формированием корпускулярной структуры кремнезёмного остова из непористых частиц аэросила А-380 и включением в него нанокомпонентов из виноградных семян.

Структурные характеристики сорбентов представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристики сорбентов в зависимости от количества нанокомпонентов из виноградных семян, используемых в синтезе и значений

рН среды

Массовое соотношение

компонентов синтеза Удельная поверхность, м2/г Объём пор, см3/г

Наименование образца Si02 наноком-поненты из виноградных семян рН Диаметр пор, нм

3 184 1,1 45

ВКС0,5 4 0,5 5 170 1,18 40

8 160 1,2 40

3 158 1,08 35

BKCio 4 1,0 5 146 1,3 35

8 141 1,33 35

3 138 1,1 30

ВКС2,о 4 2,0 5 8 134 128 1,2 1,35 30 30

3 120 1,2 25

ВКС30 4 3,0 5 105 1,3 30

8 96 1,4 30

Результаты, представленные в таблице 1, показывают, что при увели-

чении количества нанокомпонента, вводимого в состав сорбента, наблюдается некоторое снижение величины удельной поверхности сорбентов и увеличение объёма пор. Основным фактором, определяющим величину удельной поверхности композиционных сорбентов, является размер глобул, которые образуются при взаимодействии нанокомпонентов кремнеземной природы в конденсационных процессах.

При синтезе кремнеземных сорбентов на изменение пористой структуры оказывают влияние поверхностное натяжение интермицеллярной жидкости, диэлектрическая постоянная, размер молекул модификатора, полярность, ди-польный момент жидкой среды, значение рН. Основным фактором, определяющим величину удельной поверхности силикатных сорбентов, является размер глобул, которые образуются в процессе конденсации кремниевой кислоты. Удельная поверхность сорбентов, полученных в кислой среде макси-

мальна, а при дальнейшем увеличении рН значения удельной поверхности уменьшаются, объема пор увеличиваются, размер глобул возрастает. Проведено исследование композиционных сорбентов методом ИК-спектроскопии.

В ИК-спектре не обнаруживаются полосы поглощения 3750 см'1 и 3600 см"1 силанольных и силоксановых групп, соответствующие кремнеземной матрице, что связано с ее поверхностной модификацией нанокомпонентами из виноградных семян. Обнаруживаются в ИК-спектре полосы поглощения гид-роксильных и карбоксильных групп при 1100 см'1 и 1400 см"1, а также аминогрупп при 2450 см"1.

В дальнейшем в качестве основы для получения сорбентов деструкци-онно-эпитаксиального осаждения использованы алюмосиликатные опоки Прикаспийской низменности Астраханской области, имеющие удельную поверхность 730 м2/г, объем пор 0,88 см3/г, радиус пор 55 нм. В качестве основных компонентов сорбенты содержат 76-84% оксида кремния, 18-23% оксида алюминия.

На сканирующем электронном микроскопе проведены исследования микроструктуры поверхности алюмосиликатного сорбента. На рисунке 2 представлены фотографии микроструктуры поверхности алюмосиликатного сорбента в сравнении с макропористым кремнеземом -Силохром С-120 с увеличением в 10000 раз. Макропористый кремнезем Силохром С-120 имеет однородную глобулярную структуру с размером сросшихся корпускулярных частиц оксида кремния около 20 нм. В отличие от Силохрома, измененную глобулярную структуру имеет алюмосиликатный сорбент.

Изучение спектров диффузного отражения показало, что наиболее активное влияние химического модифицирования кремнезёмного сорбента проявилось в спектральной области 270-400 нм. Спектры диффузного отражения кремнезёмов, имеющих в составе кальций и магний, близки друг к другу. Хромофорные металлы, содержащиеся в элементсодержащих кремнеземах, приводят к резкому увеличению поглощения в спектральной области

270-400 нм, причем кобальт и марганец дают широкую полосу поглощения, а медь способствует сдвигу полосы поглощения в коротковолновую область.

Рисунок 2 - Электронная микроскопия (увеличение в 10000 раз).

1 - алюмосиликатный сорбент; 2 - кремнеземный сорбент Силохром С-120.

Проведены исследования кислотных свойств поверхности элементсодер-жащих сорбентов, синтезированных методом деструкционно-эпитаксиального осаждения (ДЭО-Си, ДЭО-Со, ДЭО-Ре) с применением метода ионообменной адсорбции в водном растворе.

В качестве химического вещества (зонда) для определения кислотных свойств сорбентов использовали титрованный раствор 0,1 ЗМ ацетата аммония, ионный обмен которого с поверхностью сорбентов осуществлялся по следующей схеме:

Нсв +№,+ «-- [Г н !ЧНдс" (1)

где 1Г, NH4+ - ионы в растворе; Нсв, ЫН/" - ионы, связанные с поверхностными центрами сорбента.

Рассчитаны константы равновесия Кср (2), позволяющие оценивать относительную силу кислотных центров элементсодержащих сорбентов, что представлено в таблице 2.

" [Н"\\ЫП1\ Таблица 2 - Данные по расчёту концентрации бренстедовских кислотных центров в мг-экв/м2, констант равновесия КсР для сорбентов

Навеска сорбента [ШЛ-КГ3, ммоль/г [НЧ-10"3, ммоль/л [Нсв]-103, ммоль/г [Ш^-Ю"3, ммоль/л Во-10"3 мг-экв/м2 Кер-10"5

Природный алюмосиликат

0,1030 0,75 1,96 - -

0,3000 0,20 1,05 0,13 129,3 0,31 0,15

0,5020 0,11 1,06 1,45 129,8

1,0010 0,10 0,72 3,0 129,5

*ДЭО-Си

0,1030 0,50 1,05 - -

0,3020 0,75 1,91 0,10 129,5 0,2 0,4

0,5020 1,00 2,00 0,10 129,8

1,0030 1,25 3,54 1 0,75 129,0

**ДЭО-Со

0,1010 0,50 1,05 - -

0,3030 0,25 1,60 0,10 129,5 0,2 0,7

0,5020 0,10 1,05 0,75 129,3

1,0030 0,10 1,04 0,90 129,0

***ДЭО-Ре

0,1020 0,88 1,91 - -

0,3020 0,92 1,97 0,20 129,1 0,38 0,65

0,5030 0,97 2,00 0,78 129,0

1,0010 0,97 2,00 2,63 129,0

Примечание:

*ДЭО-Си - медьсодержащий сорбент, полученный методом деструкционно-эпитаксиального осаждения

**ДЭО-Со - кобальтсодержащий сорбент, полученный методом деструкционно-эпитаксиального осаждения

***ДЭО-Ре - железосодержащий сорбент, полученный методом деструкционно-эпитаксиалыюго осаждения

Данные, представленные в таблице, указывают на то, что синтез элементсодержащих сорбентов методом деструкционно-эпитаксиального осаждения позволяет регулировать свойства поверхностных центров сорбентов, изменяя, в ча-

стности, концентрацию бренстедовских кислотных центров, их константу равновесия Кф. Введение в поверхностный слой сорбентов железосодержащих структурных единиц обеспечивает значительное увеличение кислотных свойств сорбента по сравнению с исходным алюмосиликатным сорбентом на основе опок Прикаспийской низменности Астраханской области. Снижение величины показателей кислотных свойств для образцов сорбентов, содержащих кобальт и медь по сравнению с синтезированным железосодержащим сорбентом, по-видимому, объясняется уменьшением разности величины электроотрицательности элементов, образующих функциональные группы поверхности - Д = ^ - ^Ре= 1,8 - 1,6 = 0,2, в сравнении с Д = А^-Ао> = 1.8- 1,7 = 0,1 и Д = Хд; — Хо, = 1,8 - 1,8 = 0. Большая разность величины электроотрицательное™ способствует увеличению смещения заряда протонодонорных групп и усилению кислотных свойств сорбентов.

Проведены исследования по термодинамическим характеристикам сорбции глутатиона на поверхности ДЗО-Бе - железосодержащего композиционного сорбента, синтезированного методом деструкционно-эпитаксиального осаждения.

Графическим решением уравнения Ленгмюра в прямолинейной форме определялось предельная сорбция глутатиона на ДЭО-Ре сорбенте. В последующем для температур 278 К, 297 К и 318 К были рассчитаны константы сорбции, а по ним величины изменения энтальпии (ДН) и изобарно-изотермического потенциала (ДО) сорбционного процесса, результаты исследований представлены в таблице 3.

По результатам исследований сорбент ДЭО-Ре обладает высоким уровнем сорбции по глутатиону, а термодинамические характеристики свидетельствуют о том, что в специфический лиганд взаимодействует с поверхностью композиционного сорбента за счет ван-дер-ваальсовых сил.

Впервые проведено моделирование взаимосвязи структура-активность глутатиона на основе квантово-химических и топологических дескрипторов.

Таблица 3 - Основные термодинамические характеристики сорбции глутатиона на сорбенте ДЗО-Бе

Температура Т,К Величина сорбции Г, мг/г сорбента Константа сорбции, К10"3 ДН, кДж/моль да кДж/моль ДБ, Дж/моль-К

278 31,2 530.12 53,84 62,28

297 12,3 327,81 23,91 17,08 33,61

318 2,6 210,73 13,68 31,84

Для оценки реакционной способности методом локального минимума определено распределение электронной плотности в молекуле глутатиона, что представлено на рисунке 3. Молекулярный электростатический потенциал характеризует энергию электростатического взаимодействия между молекулярными (отрицательным и положительным) распределением зарядов и единичным положительным бесконечно малым зарядом.

и.гов

, -о-.зш „ *

С 0.077 ^х1С/

0 209 /0.293 \С/0.074

\ / \ п /0.075

0;1*1/ А.Ю0 \/У 0.203 .-"''-3.037

у™ 0,нХ /жз» ^

0.163 0.177 \ n. 03J------ „ „„

скозг -°гЕ6

Л 0.113 0 075

Рисунок 3 - Структура молекулы восстановленного глутатиона по методу

расчёта РМЗ

В конечном итоге, указанные зависимости определяют реакционную способность, биологическую активность природных соединений, в частности, биоантиоксидантные свойства, что имеет важное прикладное значение для аппликационных сорбентов.

Компьютерный расчёт пространственного распределения молекулярного электростатического потенциала показывает, что на рисунке 3 отмечаются области с повышенной электронной плотностью, на которые, в первую очередь может быть направлена атака электрофильного реагента, а также области с минимумом электронной плотности, на которые может быть обращена атака нуклеофильных реагентов. В частности, на атоме СЗ алифатической цепи и карбонильных кислородах у глутатиона электронная плотность составляет от-0,131 до-0,265, что предопределяет атаку электрофильных частиц.

Методом иммобилизации биологически активного лиганда - фермента лизоцима - на поверхности ДЗО-Ие сорбента получен аппликационный сорб-ционный материал медицинского назначения. Проведены исследования кинетических параметров энзимной реакции с применением уравнения Михаэли-са-Ментен:

у _ ^ -[ЁоЖ,]

(3)

где V - скорость ферментативной реакции; Ккат - каталитическая константа; [Е0] - концентрация энзима; [80] - концентрация субстрата; КМ(каж.) -кажущаяся константа Михаэлиса.

При определении кинетических параметров иммобилизованного фермента лизоцима использован традиционный способ линеаризации зависимостей начальной скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата. Результаты исследований представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Кинетические параметры ферментативной реакции иммобилизованного лизоцима на сорбенте ДЭО-Ре

Наименование параметров Константа Михаэлиса, У-10'2, К кат ' 105,

Км, мг/мл Е-сек"1 Е/сек-М

Нативный лизоцим в растворе 0,69 1,68 2,8

Иммобилизованный лизоцим 1,89 2,3 4,3

Возрастание величины кажущейся константы Михаэлиса для иммобилизованного энзима по сравнению с нативным ферментом в растворе объясняется более активным насыщением субстратом его на поверхности твердой матрицы.

Четвертая глава посвящена иммобилизации аффинных лигандов белковой природы на магносорбентах, применяемых для твердофазного имму-нохимического анализа туляремии в объектах окружающей среды.

Синтез магносорбентов с высокой сорбционной активностью осуществлён методом формирования пористой структуры носителя в присутствии декстрана. При получении высокодисперсного магнетита использован метод Элмора на основе соосаждения солей железа гидроксидом аммония.

Поверхность магнетита при его соосаждении из солей модифицировали добавлением 6% раствора полисахарида декстрана. Сорбенты, полученные по разработанной технологии, имеют удельную поверхность 80-130 м2/г, диаметр частиц 70-90 мкм.

В последующем сорбенты были исследованы методом ИК-спектроскопии. В ИК-спектре исходного Рез04 полоса поглощения 3428 см"1 характеризует валентные колебания гидроксильных групп поверхности магнетита, ассоциированных водородными связями и валентными колебаниями адсорбированных молекул воды. Полоса поглощения 1720 см"1 принадлежит валентным колебаниям карбонильной группы декстрана, а полоса поглощения 1625 см"1 отвечает деформационным колебаниям молекул воды, адсорбированным на поверхности магнетита.

В ИК-спектре магнетита с модификатором появляются полосы поглощения 2850 см'1 и 2930 см"1, которые относятся к симметричным и антисимметричным валентным колебаниям СН2-групп декстрана, также как и полосы 1360 см"1 и 1465 см'1.

Вторым вариантом разработан синтез композиционных магносорбентов методом формирования пористой структуры кремнезёмной матрицы в присутствии полисахарида декстрана - препарат полиглюкин.

В качестве кремнезёмной основы впервые применили аморфный диоксид кремния представляющий собой тонкодисперсный порошок, получаемый из лузги риса и характеризующийся развитой удельной поверхностью 200 м2/г.

В качестве магнитной составляющей при синтезе использован магнетит, полученный реакцией соосаждения солей железа раствором гидроксида аммония по методу Элмора, увеличение содержания магнетита в количестве 0,25-0,52 г на 1 г сорбента приводит к возрастанию удельной намагниченности насыщения.

Для химического активирования данных композиционных магносор-бентов нами разработаны 2 варианта методов модифицирования твердофазных носителей: окислением и бензохиноном.

Ниже представлена схема получения КМИС на альдегидодекстраноа-эросилогеле.

Si02 NaC104 Si02 —ОН _

(Fe304) (Fe203)

\ +H2N-AT—►

* (Fe304)

-CH=N—AT

Для оптимизации условий иммобилизации специфического иммуноглобулина на поверхности носителя (KMC) исследовали ряд параметров: концентрацию белка при иммобилизации, время и температуру инкубации, влияние рН раствора иммуноглобулинов на иммобилизацию. В результате исследований установлено, что оптимальными факторами, способствующими получению магносорбентов с высокими значениями специфической активности и специфичности являются-, время иммобилизации 1 час при значении рН растворов иммуноглобулинов 6-7 и температуры в интервале 4-6°С.

На основе разработанных композиционных магносорбентов сконструированы твердофазные тест-системы для иммуноанализа туляремии и в исследованиях использован неконкурентный «сэндвич» метод ИФА.

Для проведения сравнительного анализа предложенного нами модифицированного ИФА с другими методами постановки данного анализа в зависимости от твёрдой фазы проведена постановка ИФА с теми же компонентами, только в качестве твёрдой фазы использовали полистироловые планшеты и их сенсибилизацию проводили иммуноглобулинами туляремийными в течение 18 часов. В результате исследований определена чувствительность ИФА, которая составила 1-102—1-103 м.к./мл по корпускулярным антигенам туляремии, тогда как с применением полистироловых планшет чувствительность составила 2-105 м.к/мл.

ВЫВОДЫ

1. Исследованы закономерности формирования пористой структуры кремнезёмной матрицы из непористого кремнезема в присутствии нанокомпонентов природного происхождения на основе размельчённой фракции семян винограда с размером наночастиц 40-60 нм, имеющих структурные характеристики -удельную поверхность в пределах 96-160 м2/г, объём пор - 1,2-1,4 см3/г. Изучены их магнитные свойства, химический состав в сопоставлении с данными ИК-спектроскопии и спектроскопии диффузного отражения.

2. Достигнуто регулирование свойств поверхностных центров алюмо-силикатных сорбентов методом деструкционно-эпитаксиального осаждения с изменением, в частности, концентрации бренстедовских кислотных центров в пределах значений 0,2-0,38 мг-экв/м2. Введение в поверхностный слой железосодержащих структурных единиц обеспечивает усиление кислотных свойств по сравнению с сорбентами кобальт- и медьсодержащими, что объясняется увеличением разности величины электроотрицательности элементов, образующих протонодонорные функциональные группы поверхности -Д = - ^е= 0,2, в сравнении с Д = Хз, - Хс0 - 0,1 и Д = ^ - Аси = 0.

3. На основании экспериментальных исследований изотерм сорбции трипептида глутатиона на поверхности элементсодержащего сорбента ДЭО-Ре полученного методом деструкционно-эпитаксиального осаждения изуче-

ны термодинамические характеристики процесса, которые свидетельствуют об ионно-координационной иммобилизации лиганда с поверхностными группами сорбента.

4. Показаны результаты моделирования взаимосвязи структура-активность глутатиона на основе квантово-химических и топологических дескрипторов. Расчет пространственного разделения молекулярного электростатического потенциала обнаруживает области с повышенной и пониженной электронной плотностью, так, на атоме СЗ алифатической цепи и карбонильных кислородах у глутатиона электронная плотность составляет от -0,131 до-0,265, что предопределяет атаку электрофильных частиц.

5. Исследована ферментативная активность лизоцима иммобилизованного на поверхности композиционных элементкремнеземных сорбентов с определением максимальной скорости ферментативной реакции и значением константы Михаэлиса.

6. Доказано, что увеличение содержания магнетита от 0,25г до 0,52 г на 1 г композиционного магносорбента приводит к возрастанию удельной намагниченности насыщения от 8,4 до 19,8 А-м2/кг.

7. На основе разработанных магноиммуносорбентов сконструирована твердофазная тест-система для экпресс-диагностики в объектах окружающей среды туляремии в иммуноферментном анализе. Установлено, что факторами повышения чувствительности анализа являются качество твёрдой фазы, способ иммобилизации лиганда, активность иммуноферментного конъюгата, температурный режим процесса.

8. По результатам апробации установлено, что аппликационные сорбенты с иммобилизованными лигандами проявляют пролонгированный эффект антимикробной и противовоспалительной активности и перспективны для применения в медицине.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Брыкалов, A.B. Синтез и физико-химические исследования биосовместимых модифицированных сорбентов на основе природных алюмосиликатов / A.B. Брыкалов, Ф.А. Бостанова, Е.В. Белик // Современные достижения в химии и биотехнологии / СтГАУ: Сб.науч.тр. - Ставрополь, 2006, - С. 18-20.

2. The development and research of sorbents for nanobiotehnology / A.V. Brykalov, E.V. Belik, E.M. Golovkina, F.A. Bostanova // Nanobio 6: International workshop on nanobiotehnologies. St. Petersburg, Russia, November 2729, 2006: Program and abstracts. - Saint-Petersburg, 2006. - P 68.

3. Брыкалов, A.B. Получение и исследование биосовместимых модифицированных сорбентов на основе природных алюмосиликатов / A.B. Брыкалов, Ф.А. Бостанова, Е.В. Белик// Проблемы развития биологии и экологии на Северном Кавказе: материалы Всерос. науч. конф. «Университетская наука - региону» / СГУ. — Ставрополь, 2006. - С. 37-38.

4. Брыкалов, A.B. Разработка магносорбционных материалов и конструирование на их основе твердофазных тест-систем для иммуноанализа микроорганизмов / A.B. Брыкалов, Ф.А. Бостанова, И.В. Жарникова // Проблемы развития биологии и экологии на Северном Кавказе: материалы Всерос. науч. конф. «Университетская наука - региону» / СГУ. - Ставрополь, 2007. - С. 28.

5. Разработка и исследование биотехнологических сорбентов / A.B. Брыкалов, Е.М. Головкина, Ф.А. Бостанова, Е.В. Белик // Биоресурсы, биотехнологии, экологически безопасное развитие регионов Юга России / ВНИ-ИЦ и CK: материалы Междунар. конф. - Сочи, 2007. - С. 75-76.

6. Разработка и исследование композиционных сорбентов для аналитической хроматографии / A.B. Брыкалов, Е.М. Головкина, Ф.А. Бостанова, Е.В. Белик // Аналитика России: материалы II Всерос. конф. по аналитической химии. - Краснодар, 2007. - С. 23.

7. Комплексная биотехнология переработки семян винограда / A.B. Брыкалов, Е.В. Велик, Е.М. Головкина, Ф.А. Бостанова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - №4(8). -2007. - С. 93-95.

8. Переработка семян винограда для получения сорбентов и виноградного масла / A.B. Брыкалов, Е.М. Головкина, H.A. Антонова, Ф.А. Бостанова // Масложировая промышленность. - 2008. - №1. - С. 27-28.

9. Получение и исследование биологически активных органокрем-неземных полимерных композиций, применяемых для аппликационной сорбции / Е.В. Белик, A.B. Брыкалов, Ф.А. Бостанова, Д.А. Грядских, Е.М. Головкина // Химические волокна. - 2008. - №5. - С. 36-37.

10. Исследование протонной кислотности элементсодержащих алю-мосиликатных сорбентов, полученных методом деструкционно-эпитаксиального осаждения / Е.В. Белик, A.B. Брыкалов, Ф.А. Бостанова, Е.М. Головкина // Журнал прикладной химии. - 2009. - №1. - С. 168-170.

11. Пат. 2316392 РФ, М1Ж7 В 01J 20/20, B01J 20/32. Способ получения сорбента / А В. Брыкалов, Е.В. Белик, Ф.А. Бостанова; заявл. 10.04.2006; опубл. 10.02.2008, Бюл. 11. - 3 с.

Подписано в печать 20.05.2009. Печать трафаретная. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,36. Тираж 100 экз. Заказ № 166. Отпечатано в ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, корп. «В», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Бостанова, Фатима Аминовна

Введение

Глава 1. Строение и физико-химические свойства поверхности дисперсных кремнеземов, применяемых в иммобилизации аффинных лигандов

1.1. Особенности структуры кремнеземных сорбентов и физико-химические свойства их поверхности

1.2. Методы химического модифицирования поверхности кремнеземных сорбционных материалов

1.3. Синтез магносорбентов для иммобилизации аффинных лигандов, аппликационных сорбционных композиций и исследование их свойств

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Материалы для синтеза сорбентов и физико-химические методы их исследования

2.2. Методы определения биологически активных соединений

Глава 3. Получение композиционных сорбентов и исследование их структуры и физико-химических свойств

3.1. Исследование формирования пористой структуры кремнезёмной матрицы в присутствии нанокомпонентов природного происхождения

3.2. Синтез элементсодержащих алюмосиликатных сорбентов методом деструкционно-эпитаксиального осаждения

3.3. Исследование термодинамических характеристик сорбции глута-тиона и получения аппликационных сорбционных средств, содержащих биологически активные вещества природного происхождения

Глава 4. Конструирование твердофазных тест-систем для иммуно-химического анализа биообъектов окружающей среды 105 4.1. Синтез магнитных композиционных сорбентов и функционализация их поверхности

4.2. Разработка иммуноферментных тест-систем с применением сорбентов 114 Выводы 123 Список литературы 125 Приложения

Введение диссертация по химии, на тему "Модификации композиционных сорбентов, их строение, физико-химические свойства и применение для иммобилизации аффинных лигандов"

Задачи исследования:

- исследовать термодинамические характеристики сорбции глутатиона на поверхности элементсодержащих композиционных сорбентов, провести моделирование взаимосвязи структура-активность глутатиона на основе квантово-химических дескрипторов;

- на основе композиционных магносорбентов осуществить конструирование твердофазных тест-систем для иммунохимического анализа биообъектов окружающей среды;

- провести испытания аппликационных сорбционных материалов медицинского назначения.

Методом деструкционно-эпитаксиального осаждения на основе алюмоси-ликатных опок Прикаспийской низменности Астраханской области получен набор элементсодержащих сорбентов с направленным регулированием адсорбционной активности, определяемой кислотными центрами поверхности.

Изучены термодинамические характеристики сорбции трипептида глутатиона на поверхности сорбентов, полученных методом деструкционноэпитаксиального осаждения, которые свидетельствуют об ионно-координационном типе иммобилизации лиганда с поверхностью сорбента.

Проведено моделирование взаимосвязи структура-активность глута-тиона на основе квантово-химических и топологических дескрипторов. Для оценки реакционной способности методом локального минимума определено распределение электронной плотности в молекуле трипептида глутатиона.

На основе аморфного кремнезёма, получаемого из рисовой лузги, а также магнетита синтезируемого по методу Элмора и модифицированного декстра-ном, осуществлен синтез магносорбентов с последующей иммобилизацией ту-ляремийных иммуноглобулинов. Установлено, что показатели чувствительности, специфичности магноиммуносорбентов определяются стандартностью структурных характеристик, ковалентным методом иммобилизации лиганда.

На данные сорбенты МС-Р и МАГ-1 разработаны и утверждены ФГУ «Ставропольский ЦСМ» ТУ 2160-007-00493221-2008 и ТУ 2160-006-00493221-2008.

Сконструированы с использованием разработанных магносорбентов твердофазные тест-системы для иммунохимического анализа в объектах окружающей среды туляремии, которые в ИФА имеют чувствительность 1-10 мк/мл по корпускулярным антигенам, что превосходит данные показатели при проведении ИФА на полистироловых планшетах более в 1000 раз. Тест-системы апробированы в Ставропольском научно-исследовательском противочумном институте Роспотребнадзора с положительным заключением.

На защиту выносятся:

2. Термодинамические характеристики сорбции трипептида глутатио-на на поверхности модифицированных кремнеземных сорбентов. Моделирование взаимосвязи структура-активность глутатиона на основе квантово-химических и топологических дескрипторов.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, библиографического списка, приложений. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц и 17 рисунков, список литературы содержит 171 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертации по теме "Физическая химия"

ВЫВОДЫ

1. Исследованы закономерности формирования пористой структуры кремнезёмной матрицы из непористого кремнезема в присутствии наноком-понентов природного происхождения на основе размельчённой фракции семян винограда с размером наночастиц 40-60 нм, имеющих структурные хаЛ рактеристики — удельную поверхность в пределах 96-160 м /г, объём пор — о

1,2-1,4 см /г. Изучены их магнитные свойства, химический состав в сопоставлении с данными ИК-спектроскопии и спектроскопии диффузного отражения.

2. Достигнуто регулирование свойств поверхностных центров алюмо-силикатных сорбентов методом деструкционно-эпитаксиального осаждения с изменением, в частности, концентрации бренстедовских кислотных центров в пределах значений 0,2-0,38 мг-экв/м". Введение в поверхностный слой железосодержащих структурных единиц обеспечивает усиление кислотных свойств по сравнению с сорбентами кобальт- и медьсодержащими, что объясняется увеличением разности величины электроотрицательности элементов, образующих протонодонорные функциональные группы поверхности -Д = А^ - А.ре — 0,2, в сравнении с А = А.$| - Хс0 — 0,1 и А = А^ - Аси = 0.

3. На основании экспериментальных исследований изотерм сорбции трипептида глутатиона на поверхности элементсодержащего сорбента ДЭО-Бе полученного методом деструкционно-эпитаксиального осаждения изучены термодинамические характеристики процесса, которые свидетельствуют об ионно-координационной иммобилизации лиганда с поверхностными группами сорбента.

4. Показаны результаты моделирования взаимосвязи структура-активность глутатиона на основе квантово-химических и топологических дескрипторов. Расчет пространственного разделения молекулярного электростатического потенциала обнаруживает области с повышенной и пониженной электронной плотностью, так, на атоме СЗ алифатической цепи и карбонильных кислородах у глутатиона электронная плотность составляет от — 0,131 до -0,265, что предопределяет атаку электрофильных частиц.

Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Бостанова, Фатима Аминовна, Краснодар

1. Азаров, Ю. Н. Разработка и внедрение технологии получения жировых продуктов и полуфабрикатов для кондитерского производства : ав-тореф. дис. . канд. техн. наук / Ю. Н. Азаров — Краснодар, 1996. 23 с.

2. Айлер, Р. Химия кремнезёма / Р. Айлер ; под ред. В.П. Прянишникова ; пер. с англ. -М.: Мир, 1982. Т. 1,2 - 1127 с.

3. Алесковский, В. Б. Химия твердых веществ / В.Б. Алесковский. — М.: Высшая школа, 1978. 350 с.

4. Алесковский, В.Б. Модифицирование поверхности неорганическими соединениями / В.Б. Алесковский, А .Я. Юффа // Журнал Всес. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева. 1989 - №3. - С.317-324.

5. Алесковский, В.Б. Стехиометрия и синтез твердых соединений / В.Б. Алесковский JI: Высшая школа, 1976 - 218 с.

6. Алесковский, В.Б. Химия высокоорганизованных веществ // Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии: Ав-тореф. Докл. III Междунар. Конф. /СПбГУ. Санкт-Петербург, 2001', - С. 713.j

7. Алесковский, В.Б. Химия надмолекулярных соединений / В.Б. Алесковский. СПбГУ, 1996. - 252 с.

8. Алыков, Н. Н. Использование модифицированных ионами металлов сорбентов для удаления серосодержащих компонентов из углеводородов, Si02, А120з / Н. Н. Алыков, К. Ю. Садомцев, Т.В. Алыкова // Экологические системы и приборы. 2005. - № 9. - С. 34-35.

9. Анапова, Е.В. Обнаружение возбудителя туляремии у больных с помощью реакции, иммунофлуоресценции / Е.В. Анапова, Л.С. Каменова, И.С. Мещерякова //ЖМЭИ. 1989. - № 4.- С.46-49.

10. Антонов, С.Ф. Методы контроля коллаген-хитозановых раневых покрытий и оценки их бактериостатического действия/ С.Ф. Антонов, Н.Б.

11. Вербицкая, В.О. Виноходов // Архив ветеринарных наук. 1999. — Т. 1, ч. 3. -С. 468-480.

12. Антонов, С.Ф. Хирургические повязки на основе коллагена и хи-тозана / С.Ф. Антонов, В.О. Виноходов // Архив ветеринарных наук. 1998. -Т. 1,ч. 2.-С. 191-196.

13. Аппликационная сорбция полисорбом в лечении гнойных ран и гнойно-воспалительных заболеваний / О.И. Бондарчук, Т.А. Кадощук, C.B. Сандлер, П.К. Загниборода и др. // Кремнезёмы в медицине'и биологии: Материалы науч. конф. Ставрополь, 1993. — С. 141-146.

14. Афанасьев, E.H. Научно-методические аспекты экспресс диагностики возбудителей особо опасных зоонозных инфекций (чума, бруцеллез, сибирская язва) // Автореферат диссертации на соискание ученой степени докт. мед. наук. Ставрополь, 2000. - 45с.

15. Афиногенов, Г.Е. Антисептики в хирургии / Г.Е. Афиногенов, А.П. Епиков. JL: Медицина, 1987. - 144 с.

16. Бебрис, Н.К. Получение'чистого макропористого кремнезема аэросила адсорбента для газовой хроматографии / Н.К. Бебрис, A.B. Киселев, Ю.С. Никитин // Коллоидный журнал - 1967. - Т.29, № 3. - С. 326-332,

17. Беленький, М.А. Элементы качественной оценки фармакологического эффекта / М.А. Беленький. — JL: Медицинская литература, 1963. — С. 50.

18. Березин, И.В. Практический курс химической и ферментативной кинетики / И.В. Березин, A.A. Клесов. М.: МГУ, 1976. - 286 с.

19. Березкин, В.Г. Твердые носители в газовой хроматографии / В.Г. Березкин, В.Г. Пахомов, К.И. Сакодынский. М.: Химия, 1975. - 210 с.

20. Брыкалов A.B. Новые композиционные носители для иммобилизации ферментов / A.B. Брыкалов, 0:В. Воробьева // Современные достижения биотехнологии: Материалы Всерос. конф. Ставрополь. 1996.- С. 279.

21. Брыкалов, A.B. Метод получения магнитоиммуносорбентов для диагностических тест-систем / А.В; Брыкалов, И.В. Жарникова, И.С. Тюмен-цева // Сб. стр. 58 науч.- метод, конф. СГМИ. Ставрополь, 1995.- С. 19-20.

22. Брыкалов^ A.B. . Получение биопрепаратов на основе методов -аффинной сорбции;и иммобилизации: Диссертация доктора-' хим., наук / A.B. Брыкалов СПб., 1993 . - 330с.

23. Брыкалов, А.В; Разработка твердофазной тест-системы для диагностики хеликобактер пилори / A.B. Брыкалов, О.В: Воробьева, В;Д: Пасечников // Современные достижения биотехнологии: Материалы-:Всерос. конф.-Ставрополь, 1996. С. 274.,

24. Брыкалов; A.B. Сорбенты, на основе, кремнеземов и активированных углей в биотехнологии и медицине / A.B. Брыкалов;// Мат. конф., химиков Сев: Кавказа. Нальчик, 1991. - С. ,185-186.

25. Бухарин, О.В. Лизоцим и его роль в биологии и: медицине7 О.В. Бухарин, Н.В. Васильев. Томск: ТГУ, 1974. — 210 с.

26. Вершилова, П.А. Эпидемиология бруцеллеза / П.А. В ерши лова, A.A. Голубева // Бруцеллез. М.: Медицина, 1972. - С.319-347.

27. Вирник, А.Д. Научные и технологические основы создания и применения волокон — биокатализаторов / А.Д. Вирник, Н.Р. Кильдеева; С.Б. Крисовская // Хим. волокна. — 1994. № 5; — С. 28-36.

28. Владимиров, Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / IO.A. Владимиров, А.И. Арчаков. Mi;: Наука,. 1972. - 252

29. Владимцева, И.В. Использование магнитных сорбентов в медицине и биотехнологии / И.В. Владимцева, A.A. Степин // Молекулярная биология и медицина: Тез. докл. научн. конф. — Ленинград, 1990.-С.32.

30. Владимцева, И.В. Научно-методические аспекты приготовления и использования магнитоуправляемых иммобилизованных микробиологических систем: Диссертация д-ра биол. наук / И.В. Владимцева. — Ставрополь, 2002.-304с.

31. Геращенко, И.И. Перспективы создания лекарств на основе высокодисперсного кремнезёма / И.И. Геращенко, A.B. Ильченко, A.A. Пентюк // Физика, химия и технология поверхности. 1999. - Вып.З. - С. 10-14.

32. Горбик, П.П. Медико-биологические нанокомпозиты на основе магнетита и химия, физика и технология поверхности / П.П. Горбик, A.JI. Петрановская. Киев: Наукова Думка, 2006. - С. 374-396.

33. Гордон, Б.Л. Сравнительная характеристика углеродных сорбентов применительно к поликомпонентным биологическим системам / Б.Л. Гордон // Гемосорбция. М., 1977. С. 16-21.

34. Грег, С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг. М.: Мир, 1984. - 306 с.

35. Давыдов, A.A. ИК-спектры NH3, СО и NO, адсорбированные на a-Fe203 и природа центров поверхности оксида / A.A. Давыдов, М.Л. Ше-потько // Журнал прикл. спектроскопии. — 1992. Т. 56. - № 3. - С. 487-490.

36. Дзантиев, Б.Б. Современное состояние и перспективы развития иммуноферментного анализа / Б.Б. Дзантиев, A.M. Егоров // Журнал Всес. химич. об-во им. ДИ. Менделеева. 1982. - Т. 27, № 4.- С.82-89.

37. Димитров, Д.В. Моделирование свойств ферментсодержащих дисперсий / Д.В. Димитров, Н.Р. Кильдеева, JI.C. Гальбрайх // Хим. волокна. 1998. -№3.- С. 16-18.

38. Ефременко, В.И. Магносорбенты в микробиологических исследованиях / В.И. Ефременко. — Ставрополь. — 1996. 130 с.

39. Жакот, P.A. Иммобилизация ферментов- на силикатных носителях / P.A. Жакот, A.C. Корсакевич // Успехи биолог, химии,- 1977. Т. 18. -С.140-161.

40. Загниборода, П.К. Возможности применения полисорба при. оперативном вмешательстве на желудочно-кишечном тракте / П.К. Загниборода, Т.В. Терентьев / Кремнезёмы в медицине и биологии: Сб. тр.' СГМИ, Ставрополь, 1993.-С. 149-154.

41. Звягинцев, Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями / Д.Г. Звягинцев -М: Изд. МГУ, 1973. — 1976 с.

42. Зыкин, Л.Ф. Иммуноферментный анализ в лабораторной диагностике некоторых опасных инфекций ИФА при чуме / Л.Ф. Зыкин, А.Т. Яковлев // Очерки по лабораторной диагностике опасных инфекций. Саратов. -1993.- 109с.

43. Зыкин, Л.Ф. Очерки по лабораторной диагностике опасных инфекций / Л.Ф. Зыкин, А.Т. Яковлев. Саратов. - 1993. - 109 с.

44. Инфракрасная спектроскопия высокополимеров / И. Дехант, Р. Данц, В. Киммер, Р. Шмольке. М.: Химия-1976. - 471 с.

45. К обоснованию возможности применения кремнезёма — аэросила в лечебно-профилактических целях / A.A. Чуйко, В.И. Богомаз, Н.Б. Луцык, A.A. Пентюк и др. // Тез. IV респ. конф. по сорбентам медицинского назначения. Донецк, 1988. - С. 39-40.

46. Камото, К. ИК-спектры и спектры неорганических и координационных соединений / К. Камото. — М.: Мир, 1991. 505 с.

47. Карнаухов, А.П. Глобулярная модель пористых тел корпускулярного строения / А.П. Карнаухов // Кинетика и катализ. 1971. - Т. 12, № 4.- С. 1025-1033.

48. Карнаухов, B.C. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов / B.C. Карнаухов; Новосибирск: Наука, 1999. —470 с.

49. Картель, HIT. Новые критерии оценки свойств сорбентов медицинского назначения / Н.Т. Картель, Е.Д. Молюк, М.Е. Чудновский // Тезисы IV республ. конф: по сорбентам мед. назначения — Донецк, 1988. -С.14-15.

50. Касторная, М.Н. Бруцеллез / М.Н. Касторная, E.H. Афанасьев, И.С. Тюменцева // Лабораторная диагностика— Деп. ВИНИТИ 21.08.00.№148-151.

51. Касторная, М.Н. Конструирование диагностических препаратов для экспрессных методов лабораторной: диагностики бруцеллеза и детекция его возбудителей : дис. . канд. биол. наук / М.Н; Касторнёя. Ставрополь, 2003.- 180 с.

52. Кильдеева, Н;Р. Иммобилизация в структуре волокон и плёнок протеолитических ферментов / Н.Р. Кильдеева, Н.Ф; Казанская, А.ДиВирник // Изв. Вузов. Химия и хим. технология. 1979. - № 2. - С. 225-229.

53. Кильдеева, Н.Р., Особенности получения наполненных-волокон;, из композиций; содержащих биологически активные белки / Н.Р; Кильдеева // Вестник МГТА. 1997. - С. 87-89.

54. Кильдеева, Н.Р: Получение волокон и плёнок из фторопласта 42 с протеолитическими ферментами / Н.Р. Кильдеева, Е.Ф. Шаркова, А.Д. Вирник//Хим.волокна. 1980.-№ 6. - С. 24-25.

55. Киселев, А.В Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии / A.B. Киселев. -М.: Высшая школа, 1986. С. 48.

56. Киселев, A.B. Влияние температуры'гидротермальной обработки на-изменение пор и скелета промышленного; силикагеля / A.B. Киселев, В.М. Лукьянович, Ю.С. Никитин. // Коллоид, журнал. 1969. -Т. 31, № 3. - С. 388393.

57. Киселев, A.B. Инфракрасные спектры поверхностных соединений и адсорбированных веществ / A.B. Киселев, В.И. Лыгин. — М.: Наука, 1972.-459 с.

58. Климова, В.А. Основные методы анализа органических соединений / В.А. Климова. М.: Химия, 1976. - С. 48.

59. Климова, И.М. Магнитный иммуноферментный анализ антигенов Yersinia pestis / И.М. Климова, В.И. Ефременко, В.Г. Пушкарь // ЖМЭИ — 1989.-№7.-С. 62-65.

60. Клячко-Гурвич, A.A. Методы определения удельной поверхности / A.A. Клячко-Гурвич. М. Изд-во АН СССР, 1961, -№ 10.- С.1885.

61. Коваленко, A.C. Особенности темплантного синтеза мезопори-стых материалов на основе титано-кремниевых эфиров / A.C. Коваленко, C.B. Гринь, В.Г. Ильин // Теорет. и эксперим. химия. 2004: - Т. 40. - № 1. — С. 46-51.

62. Ковальков, В.И. Синтез протонодонорных групп на поверхности высоко дисперсного углерода / В.И. Ковальков, Е.П. Смирнов, С.И.'Кольцов . > // Журнал общ. химия. 1976. - Т. № 9. - С.2151.

63. Коликов, В.М. Хроматография биополимеров на макропористых кремнеземах / В.М. Коликов, Б.В. Мчедлишвили. Л.: Наука, 1988. - 189 с.

64. Кольцов, С.И. Изучение взаимодействия трихлорсилана с силика-гелем / С.И. Кольцов // Журнал прикл. химии. 1965.- Т.38, № 6. - С. 13841389.

65. Кольцов, С.И. Изучение влияния носителей на свойства катализаторов / С.И. Кольцов, В.М. Смирнов, В.Б. Алесковский // Кинетика и катализ- 1970. -Т. 11, №4. С. 1013-1021.

66. Кольцов, С.И. Изучение влияния носителя на свойства катализатора / С.И. Кольцов, В.М. Смирнов, В.Б. Алесковский // Кинетика и катализ 1973. - Т. 14, № 5. - С.1300-1303.

67. Кольцов, С.И. Изучение стехиометрии продуктов реакции три-хлорсилана с функциональными группами поликремнекислоты / С.И. Кольцов, Г.Н. Кузнецова, В.Б. Алесковский // Журнал прикл. химии. 1967. - Т. 47, № 1. — С.70-72.

68. Кольцов, С.И. Реакции молекулярного наслаивания / С.И. Кольцов. СПб.: СПбТИ, 1992. - 63. с.

69. Кольцов, С.И. Силикагель, его строение и физико-химические свойства / С.И. Кольцов, В.Б. Алесковский. JL: Госхимиздат, 1953. - С.94-98.

70. Кольцов, С.И. Состав и химическое строение твердых веществ / С.И. Кольцов. Л.: СПбТИ, 1987. - 82 с.

71. Кремнезёмы в медицине и биологии / Под ред. A.A. Чуйко. — Киев; Ставрополь, 1993. -259 с.

72. Крылов, О.В. Адсорбция и катализ на переходных металлах и их оксидах / О.В. Крылов, В.Ф. Киселев. -М.: Химия, 1981. 288 с.

73. Кудрявцев, Г.В. Структура привитого слоя модифицированных кремнеземов / Г.В. Кудрявцев, С.М. Староверов // Журнал Всес. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева. 1989. -№ 3- С.308-316.

74. Курбангалеев, С.М. Гнойная инфекция в хирургии / С.М. Кур-бангалеев М.: Медицина, 1985. - 272 с.

75. Курищук, К.В. Энтеросорбент «Силикс» / К.В. Курищук, A.A. Пентюк, В.К. Погорелый. Киев: Биофарма, 2003. - 20 с.

76. Лабинская, A.C. Практикум по микробиологическим методам исследования / A.C. Лабинская. М.: Медизд., 1963. - С.425-446.

77. Латин, Н. Н. Применение СОг-экстрактов в промышленности / Н. Н. Латин, В. М. Банашек, Г. И. Касьянов. Краснодар : КПИ, 2002. - С. 2933.

78. Лисичкин, Г.Д. Достижения и перспективы химического модифицирования поверхности минеральных веществ / Г.Д. Лисичкин // Журнал Всес. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева. 1989, Т. 34, № 3. - С.291-297.

79. Лопаткин, A.A. Теоретические основы физической сорбции / A.A. Лопаткин. М.: Изд-во МГУ, 1983. - 344 с.

80. Лопухин, Ю.М. Применение аппликационного материала, содержащего стероидный гликозид для лечения больных псориазом / Ю.М. Лопухин, Н.П. Андреянова, Я.И. Лапук // Тез. IV Респ. конф. по сорбентам медицинского назначения. Донецк, 1988. - С. 133-134.

81. Малыгин, A.A. О химическом составе продуктов взаимодействия хромсодержащего кремнезема с оксихлоридом ванадия / A.A. Малыгин // Журнал общ. химия. 1979. - № 8 - С. 1686-1690.

82. Малыгин, A.A. Химическая сборка материалов с заданными свойствами / A.A. Малыгин. Л.: Наука, 1986.- 49 с.

83. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии / Под ред.Т.А. Севостьянова. М.: Медицина, 1985. - 256 с.

84. Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния / Под ред. A.A. Чуйко. Киев, Наукова думка. - 2003. - 416 с.

85. Мещерякова, И.С. Использование иммуноферментного метода Slisa выявлению возбудителей туляремии / И.С. Мещерякова, И.С. Умнова, К.А. Шаханина // Актуальные вопросы иммунодиагностики особо опасных инфекций Ставрополь, 1986.- 4.1. - С. 216-218.

86. Неймарк, И.Е. Синтетические минеральные адсорбенты и носители катализаторов / И.Е. Неймарк — Киев: Наукова Думка, 1982. 216 с.

87. Нечипоренко, А.П. Спектрофотометрическое исследование тита-нооксидных слоев, синтезированных методом молекулярного наслаивания / А.П.Нечипоренко, Г.К.Шевченко, С.И.Кольцов. // Журнал прикл. химии. -1981.-Т. 54.-№ 1. — С.1260-1264.

88. Оборотова, H.A. Направленная доставка противоопухолевых препаратов / H.A. Оборотова// Антибиотики и,химиотерапия; 1991. - Т. 36. -№ 10. — С.47-50.

89. Оккерс, К. Пористый кремнезем / К. Оккерс // Строение и свойства адсорбентов и катализаторов: -М.:;Мир, 1973. С.233-284;.

90. Павлов, В.В. Химические перегруппировки в поверхностном слое дисперсных кремнеземов / В.В. Павлов, В.А. Тертых, A.A. Чуйко. — 1976.-№4.-С. 62-69.

91. Пентюк, A.A. Лекарственные свойства энтеросорбента силикс / A.A. Пентюк, В.К. Погорелый, A.A. Чуйко //Медицинская'химия. 2003. -Т. 5,№ 1.-С. 95-100.

92. Полий, Г.К. Исследование взаимодействия микроорганизмов с дисперсными кремнезёмами / Г.К. Полий, A.A. Чеснокова // Кремнезёмы в медицине и биологии: Материалы науч. конф. — Ставрополь, 1993. — С. 206211.

93. Поляченко, В.М. Обнаружение антигенов Francisella tularensis ИФА / В.М. Поляченко, С.П. Меринов, Е.П. Голубинский // ЖМЭИ. 1983-№ 11- С.114-115.

94. Помогайло, А.Д. Гибридные полимер-неорганические наноком-позиты / А.Д. Помогайло // Успехи химии. 2000. - Т. 69. - № 1. - С. 60-89.

95. Постнов, В.Н. Синтез неорганических матриц на основе силика-геля методом химической сборки / В.Н. Постнов // Сборник науч. трудов ЛГУ. 1983. - С. 98-99.

96. Постнова, A.M. Исследование протонной кислотности титансо-держащих силикагелей, полученных методом молекулярного наслаивания / A.M. Постнова, В.Н. Пак, С.И. Кольцов // Журнал физ. химии. -1981. Т. 35, № 8. - С.2140-2141.

97. Проблеми токсичност1 кристал1чних та аморфних форм кремнезему. Мехашзми взаемодп частинок кремнезему з юнтиною / О.О.Пентюк, О.О. Чуйко, I.M. Трахтенберг, O.I. Штатько, Я.П. Вербловський // Совр. проблемы токсикологии. 2004. - № 3. - С. 4-16.

98. Рогожин, C.B. Получение модифицированных кремнеземов для присоединения биологически активных соединений / C.B. Рогожин, В.Ю,

99. Варламов, Д.Г. Вальковский // Изв. АН СССР / Серия хим. 1975. - № 8. -С.1718-1721.

100. Русин, Г.Г. Физико-химические методы анализа в агрохимии / Г.Г. Русин. М.: Агропромиздат, 1990. - С. 142-148.

101. Рымарчук, В.И. Физические основы применения ферромагнетиков, введенных в организм / В.И. Рымарчук, Л.А. Радкевич, В.И. Сарбаш // Биофизика. 1990. - Т. 35, № 1. - С. 145-154.

102. Самошин, Н.М. Исследование свойств иммобилизационной кислой протеазы./ Н.М. Самошин, Л.Т. Мотина, Л.И. Ерещенко // Прикл. био-хим. и микробиол. — 1978. — № 4. С.554-557.

103. Санитарные правила СП 1.2.2011.-94. Безопасность работы с микроорганизмами I—II групп патогенности Госкомсанэпиднадзор России. — М.: 1994. С.74-78.

104. Сергеев, В.П. Электрохимический аспект терапевтического действия аппликационных повязок из АУВМ* «Днепр» / В.П. Сергеев, П.П. Кондратюк, В.Н. Клевцов // Тез. IV Респ. конф. по сорбентам медицинского назначения. Донецк, 1988. - С. 29-30.

105. Синицин, А.П. Зависимость стабильности иммобилизованной глюкоамилазы от способа иммобилизации / А.П. Синицин, А.И. Клибанов // Прикл. биохим. и микробиол. 1978. - № 2. - С.236-242.

106. Сорбенты на основе силикагеля в радиохимии / Б.Н. Ласкорин, В.В. Стрелко, Д.Н. Стражеско, В.Н.Денисов М.: Атомиздат, 1977. - 304 с.

107. Тарасенко, Л.Д. Лечение гнойных ран с использованием сорбентов / Л.Д. Тарасенко, В.Л. Бондарев, К.С. Терновая// Сорбционные методы детоксикации и иммунокоррекции в медицине. — Харьков, 1982. С. 162164.

108. Тарутина, Л.И. Спектральный анализ полимеров и вспомогательных веществ / Л.И. Тарутина, Ф.О. Позднякова. Л: Химия, 1986. - 261 с.

109. Тертых, В.А. Исследование взаимодействия у амиинопропил и ß -цианэтилтриэтоксисиланов с поверхностью аэросилов методом ИК - спектроскопии / В.А. Тертых, A.A. Чуйко, И.Е. Неймарк // Теор. и эксперим. химия. - 1965.-№ 3. - С.400-405.

110. Тертых, В.А. Основные закономерности взаимодействия сила-нольных групп кремнезема с алкилхлорсиланами ряда CInSI(CH3)^n(0-4) / В.А. Тертых, В.В. Павлов, К.И. Ткаченко // Теор. и эксперим. химия. 1975. — Т.11, № 2. — С. 174-181.

111. Тертых, В.А. Синтез и исследование поверхности аминоорганок-ремнеземов / В.А. Тертых, A.A. Агзамходжаев, A.A. Чуйко // Изв. АН СССР / Серия хим. 1968. - № 8. - С.1739-1743.

112. Толстых, П.И. Биологически активный шовный материал как средство профилактики нарушений заживления ран / П.И. Толстых, Б.Н. Арутюнян, Ю.Б. Стручков // Хирургия. 1980. - № 5. - С. 103-108.

113. Федорова, В.Н. Биохимические параметры при оценке эффективности косметических средств / В.Н. Федорова, В.А. Самсонов, В.А. Богатырева // Вестн. дерматологии. 1996. - №2. - С.10-12.

114. Ферменты и иммобилизованные ферменты / P.A. Менгалве, В.А. Озола, М.Х. Рубенс, А.К. Арене. Рига: Авотс, 1987. - С. 5-17.

115. Фрайфельдер, Я. Физическая биохимия / Я.„Фрайфельдер. М.: Мир, 1980.-С. 418.

116. Ходж, Ф. Органические реакции с использованием реагентов или субстратов, ковалентно-закрепленных на функционализированных неорганических носителях / Ф. Ходж // Журнал Всес. об-ва.им. Д.И.Менделеева. — 1989.- Т.34, № 3. С.331-339.

117. Чуйко A.A. Химия поверхности Si02, природа и роль активных центров кремнезёма в адсорбционных и хемосорбционных процессах: Авто-реф. дис. . д-ра хим. наук. Киев, 1971. — 43 с.

118. Чуйко, A.A. Аминокремнеземы как химически активные сорбенты и наполнители полимерных материалов / A.A. Чуйко, В.А. Тертых, Г.Е. Павлик // Коллоид, журнал 1965. - Т. 27, № 6. - С.903-907.

119. Чуйко, A.A. Медицинские сорбенты проблема научная и прикладная / A.A. Чуйко, В.К. Погорелый, И.М. Трахтенберг // Вестн. фармакологии и фармации. - 2003. - № 12. - С. 16-20.

120. Чуйко, А.А. Химия поверхности кремнезёма / А.А. Чуйко, Ю.И. Горлов. — Киев: Наукова думка, 1992. 248 с.

121. Чуйков, А.А. Научные принципы создания лекарственных препаратов на основе дисперсного кремнезёма / А.А. Чуйков, А.А. Пентюк // Научные основы разработки лекарственных препаратов. Харьков: Основа, 1999.-С. 35-51.

122. Шалимов, А.А. Применение магнитоуправляемых сорбентов в лечении гнойных ран / А.А. Шалимов, Ю.З. Лифшиц, А.Ю. Усенко // Тез. IV Респ. конф. по сорбентам медицинского назначения. Донецк, 1988. — С. 284-286.

123. Шуберт, В. Биохимия лигнина / В. Шуберт. М. : Лесная промышленность, 1968. - 169 с.

124. Янишпольский, В.В. Иммобилизация ферментов на активированных аминокремнеземах / В.В. Янишпольский, В.А. Тертых, А.А.tЧуйко // Тез. 12 Укр. конф. по физ. химии. Киев, 1977. - С.203.

125. Anaokar, S. Solid-phase enzyme immunoassay for serum ferreting / S. Anaokar., P.J. Sorry, J.C. Standefer// Clin. Chem. 1979. -V. 25. -P.1426-1431.

126. Bascom, W.D. Hudrolisis of triethulethocsilans at the silicacarbon tetrachloride interface / W.D. Bascom, R.V. Timols //1. Phus. chem. 1972. - V.76. -P. 3292-3200.

127. Boorsma, D.M. Peroxides on glutaraldehyde for prospering peroxides conjugates / D.M. Boorsma, J.G. Strefkert // J. immunol. methods. 1979. - № 30. -P. 245-255.

128. Brine, C.G. Utilization of chitin a cellulose derivative from crab and shrimp waste / C.G. Brine, P.R. Austin // Delaware university project Report, 1974.-№19.-P. 12.

129. Burwell, R.L. Modified silica gels adsorbents and cater list / R.L. Burwell // Chem. Techkol. 1974. - V.15, № 1. -P.370-377.

130. Cavanaught, D.C. Application of theELISA technique to problem in the serologic diagnosis plaque / D.C. Cavanaught, M.K. Fortier, D.M. Robinson // Bull. Penam. Health. Org, 1979. -V. 13, № 4. -P.399-402.

131. Electric and magnetic properties of composite materials in the polye-thulene-nanocrystalline nikel system / L.S. Semko, V.M. Ogenko, S.L. Revo, and al.// Functional Materials. 2002. - V.9. - N 3. - P. 513-518.

132. Extracellular Matrix Biochemistry / Ed. by K.A. Piez, A.H. Reddi. -N.Y.: Elsevier, 1984. 185 p.

133. Hertl, W. Mechanism of Gaseous Silo sane Reaction willies / W. Hertl // I.Rhus.Chem. 1968. - V. 72. - P. 3993-3997.

134. Kato, K. Enzyme-linked immunoassay, 1. Novel method for synthesis of the insulin-D-glycosidase conjugate and its applicability for insulin assay / K. Kato, Y. Hamguchi, H. Fukui // J.Biochem. 1975. - V.78. - P.235-237.

135. Kildeyeva, N.R. Protease entrapment and release characteristics from biodegradable biocompatible films / N.R. Kildeyeva, T.N. Ovechinnikova // Jn. Proc. Intern. Confer. «Biocotalysis-98». -Pushkino, 1998. P. 40.

136. Lim, L.Y. Effects of dry heft and saturated steam on the phased properties chitosan / L.Y. Lim, Khor, C.E. Ling // Journal Biomedical Materialists Research, 1999. V. 48. - № 2. - P. 111-116.

137. Magnet controllable magnetite-dextran nanoparticles / L.S. Semko, P.P. Gorbik, L.P. Storozhuk, I.V. Dubrovin, A.A. Chuiko // Abstr. Int. Conf. "Functional Materials". ICFM -2005 (Ukraine, Crimea, Partenit, 2005). - P.273 (DR-9/4).

138. Mayer, S.P. Chitosan as Prolog in the waste water treatment / S.P. Mayer // Agriculture, Food, Chemistry. 1989, № 5.

139. Monson, P. Optimization of glutaraedehude activation of a support for enzyme immobilization / P. Monson // I. Mol. Catal. 1978. - V.3. - № 5. -P.371-384.• . '■•"'. 142

140. Nakane,P.K. Peroxidase-labeled antibody — a new .method; of conjugation / P.K. Nakane, A. Kawaoi: // J.Histochem. Gytochem: 1974. - V.22. - № 4 - P.506-508.

141. Nanochemistry: Synthesis and characterization of multifunctional na-noclinics for biological applications /L. Levy, Y. Sahoo, Kyoung-Soo Kim, J. Earl Bergey II Chem. Mater. -2002.-V. 14.-P.3715-3721.

142. Poison, A. The: fractionation:of protein mixtures:hay linear polymers of bight molecular weight / A. Poison, O.M. Potqieter, I.E. Larqier // Biochem. Biopsies. Acta: 1984. - V.82.

143. Poly(ethyleneglycol) Chemistry and Biological Applications / Ed. by J.M. Harris, S. Zalipsky. Washington: DC.: ACS, 1997. - 217 p.

144. Robinson, P.I. Porous glass. a solid support for immobilization of of finite chromatography of inhumes, Biochem, et biochips / P.I. Robinson, P. Dun-mill, M.D. Lillu // Acta. 1971. - V. 242. - P.659-661.

145. Scientific and clinical application of magnetic carriers / U. Hafely, W. Schut, N. Zbororsky II Plenum Press, N.Y.L., 1997. № 10. - C. 47-50.

146. Structure of a y-aminopropyltriethoxysilane-modified coating; / O.M. Mikhailik, O.M. Fedorenko, S.S. Mikhailova, V.I. Povstugar, N.I. Shklovskaya, A.A. Chuilco // Colloids and surfaces. 1991. - V. 52. - P. 331-338.

147. Unger, K.K. Porous silica, its properties and use as suppdrt in column liquid chromatography / K.K. Unger // J.Chromatogr.library. V.16. — Amsterdam: Elsevier, 1979. - 963 p

148. Van der Voort, Vansant E.F. Characterization and chemical Modification of Silica surface / Vansant E.F. Van der Voort. — Amsterdam: Elsevier, 1995. -486 p.

149. Weller, T.H. Fluorescent antibody studies with agents of varicella and herpes zoster propagated in vitro / T.H. Weller, A.H. Coons // Proc. Soc. Exp. Biol. 1954. - V.86. - P. 789-794.