Журавлева Ю. Ю.-НОМИНАНТ № 2 на ПРЕМИЮ имени П.П. ШОРЫГИНА 2019


НОМИНАНТ № 2 на ПРЕМИЮ имени П.П. ШОРЫГИНА 2019 г.

Журавлева Юлия Юрьевна

Место работы и должность: Институт химии «Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского», аспирантка 1 курса

Адрес: г. Саратов

Получение и свойства глицерогидрогелевых материалов на основе хиральных хитозансодержащих золь-гель систем

Золь-гель технология с использованием фармакологически активных прекурсоров и хиральных структурообразующих темплатов является одним из перспективных направлений создания биосовместимых гидрогелевых материалов с уникальной стереоструктурой и комплексом новых функциональных свойств, в частности, с контролируемыми сайтами комплементарно-специфических взаимодействий.

Цель работы − золь-гель синтез и исследование свойств хитозансодержащих глицерогидрогелей (монолитов, тонкопленочных пластин) на основе хиральных полисолей хитозана и тетраглицеролата кремния (Si(C3H7O3)4 ∙ nC3H8O3). Проведены оценки влияния условий гелеобразования и природы органического лиганда на (рео)кинетику процесса. Установлено, что повышение температуры, рН среды и введение соли-электролита ускоряет гелеобразование. Время достижения гель-точки эквиконцентрированных систем увеличивается в ряду гидрохлорид ® аминокаприат ® гликолят ® аскорбат хитозана. В случае аскорбата хитозана при одинаковом значении рН кинетика золь-гель процесса определяется и изомерной формой кислотного остатка. При этом D-производное оказывает замедляющее действие по сравнению с L-. Пластины на основе D-аскорбата хитозана, имеют большую механическую прочность и эластичность при одноосном растяжении, и меньшее значение модуля Юнга. Полученные результаты объясняются различиями в хирооптических характеристиках золь-гель систем. Так, L— и D-аскорбаты хитозана различаются длиной волны максимума дихроичной полосы и значениями ее удельной эллиптичности, знаком удельного оптического вращения (+ и –), типом кривых дисперсии (аномальная и плавная), а также морфологией конденсированной фазы (анизодиаметрические частицы с ярковыраженной оптической анизотропией и плотно упакованные конфокальные домены сферической формы, соответственно). Методами ИК-спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии, атомно-силовой и электронной сканирующей микроскопии показано, что структурный каркас глицерогидрогелей образован взаимопроникающими сетками органической и неорганической (≡Si−O−Si≡) природы.

Многочисленные исследования in vitro и in vivo медико-биологических свойств золь-гель систем на широком спектре биологических моделей показали отсутствие цитотоксичности, высокую биосовместимость, антибактериальную, противовоспалительную и ранозаживляющую активность, в наибольшей степени проявляющиеся для глицерогидрогелей на основе D-аскорбата хитозана. Кроме того, последние оказывают иммунотропное действие на эффекторы врожденного иммунитета макроорганизма.

На основе проведенных исследований получены высокоэффективные хитозансодержащие глицерогидрогелевые биоцидные препараты, а также фармацевтические биотрансплантаты−пластыри с высокой конгруэнтностью и адгезией к раневой поверхности, в том числе со сложным рельефом.

Статьи в журналах

  1. Gegel N.O., Zhuravleva, Y.Y., Shipovskaya, A.B., Malinkina, O.N., Zudina, I.V. Influence of Chitosan Ascorbate Chirality on the Gelation Kinetics and Properties of Silicon-Chitosan-Containing Glycerohydrogels // Polymers. 2018. Vol. 10. No. 3. 17 р. DOI:10.3390/polym10030259
  2. Zhuravleva Y.Y., Malinkina O.N., Shipovskaya A.B. Investigation of the surface morphology of biocompatible chitosan-based hydrogels and xerogels // Proc. SPIE. 2018. Saratov Fall Meeting 2017: Optical Technologies in Biophysics and Medicine XIX. Vol. 10716. P. 107161Z-1–107161Z-5. DOI: 10.1117/12.2315131
  3. Журавлева Ю. Ю., Малинкина О. Н., Гегель Н. О., Голядкина А. А., Шиповская А. Б. Физико-механические свойства кремнийхитозансодержащих глицерогидрогелевых пластин на основе L— и D-аскорбата хитозана // Изв. Сарат. ун- та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2018. Т. 18. Вып. 2. С. 154–162. DOI: 10.18500/1816-9775-2018- 18-2-154-162.13.
  4. Zhuravleva Y. Y., Malinkina O.N., Bratashov D.N., Shipovskaya A.B. Formation features and AFM studies of the silicon-chitosan-containing glycerohydrogel surface // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 256. Сonf. 1. 012011. 11 p. DOI:10.1088/1757-899X/256/1/012011
  5. Shipovskaya A.B., Malinkina O.N., ZhuravlevaYu.Yu., and Rogacheva S.M.. Synthesis of silicon-containing chitosan hydrogels in a glycolic acid medium // Adv. Mat. Sci. Eng. 2016. Vol. 2016. 8 p. Article ID3951703.

Статьи в сборниках научных трудов

  1. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б. Влияние молекулярной массы темплата на время гелеобразования кремнийхитозансодержащих гидрогелей // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Межвуз. сборник науч. трудов XI Всерос. конф. мол. уч. Саратов: Саратовский источник. 2016. С. 82-84.
  2. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б. Синтез кремнийсодержащих гидрогелей на основе гликолята хитозана // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине − 2016: Материалы Всерос. шк.-семинара. Саратов: Саратовский источник. 2016. С. 188-189.
  3. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Барташов Д.Н., Шиповская А.Б. Исследование микрорельефа кремнийхитозансодержащих глицерогидрогелей и их твердой фазы // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Межвуз. сборник науч. трудов XII Всерос. конф. мол. уч. Саратов: Саратовский источник. 2017. С. 133-135.
  4. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б. Получение глицерогидрогелей с использованием водно-кислотных растворов хитозана // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине − 2017: Материалы Всерос. шк.-семинара. Саратов: Саратовский источник. 2017. С. 141-144.
  5. Журавлева Ю.Ю., Гегель Н.О., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б. Изучение формирования кремнийсодержащих глицерогидрогелей на основе L-(D-)аскорбата хитозана реологическим методом // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Межвуз. сборник науч. трудов XI Всерос. конф. мол. уч. Саратов: Саратовский источник. 2018. С. 118-119.

Заявка на изобретение

Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б., Хонина Т.Г. Гидрогелевый материал на основе соли хитозансодержащего вещества и способ его получения (варианты). Заявка на изобретение № 2018104349 от 06.02.2018.

Достижения в научно-исследовательской деятельности

  1. Грант конкурса «УМНИК» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, проект «Разработка фармацевтических биотрансплантантов-пластырей на основе кремнийхитозансодержащих гидрогелевых систем», госконтракт № 11433ГУ/2017, (2017-2019 г.г.)
  2. Грамота за успешное выступление со стендовым докладом на VII Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры-2017» (2017 г.).
  3. Лауреат ежегодной именной стипендии ООО «АКРИПОЛ» за работу «Синтез кремнийхитозансодержащих хитозановых гидрогелей» в рамках конкурса научно-исследовательских работ студентов кафедры полимеров СГУ (2016-2017 уч. г.г.).