ЛУНЬКОВ А.П. — НОМИНАНТ № 4 на ПРЕМИЮ имени П.П. ШОРЫГИНА 2019 г.


НОМИНАНТ № 4 на ПРЕМИЮ имени П.П. ШОРЫГИНА 2019 г.

Луньков Алексей Павлович

Место работы и должность: ФИЦ Биотехнологии РАН, Институт биоинженерии, лаборатория инженерии биополимеров, м.н.с.,  аспирант.

Адрес: г. Москва

Синтез нанокомпозита серебра с помощью модифицированного хитозана

Был получен и охарактеризован нанокомпозит на основе модифицированного хитозана с серебром. Для получения и стабилизации наночастиц серебра в две стадии было синтезировано кватернизированное водорастворимое производное низкомолекулярного хитозана (Mw= 28кДа) с природным полифенолом – галловой кислотой (Кв.хит.ГК). Структура синтезированного производного хитозана подтверждена спектральными методами анализа: ПМР и ИК. Таким образом, высокая степень замещения по четвертичному аммонийному фрагменту (53%) обеспечивает растворимость хитозана, а галловая кислота (160 мг/г полимера), как антиоксидант, значительно повышает восстановительную способность биополимера. Кв.хит.ГК использовали в качестве стабилизатора и восстановителя ионов Ag+  за счёт присутствия реакционноспособных фенольных гидроксильных группы в составе полимерной цепи. Особенностью используемого метода синтеза является протекание реакции в «мягких» условиях в водных растворах, при комнатной температуре. Восстановительная реакция протекает при pH>7 в водной среде. Кроме того, наличие гидрофильных четвертичных аммонийных групп способствует стабильности нанодисперсной системы. Методом УФ спектроскопии было показано образования наноразмерных структур серебра. Наблюдался устойчивый пик в области λ=410 нм, за счёт коллективных электронных возбуждений в образовавшейся наноразмерной металлической системе. Восстановление протекало полностью, частицы были стабильны, о чём свидетельствуют данные полученных УФ-спектров. О стабильности образованных наночастиц свидетельствует возможность редиспергирования сухого нанокомпозита в воде после лиофильной сушки – спектральные характеристики остались практически неизменными. Размерные характеристики и особенности морфологии наночастиц были изучены с помощью просвечивающей электронной и атомно-силовой микроскопии. Формировались сферические наночастицы, средний размер, установленный методами АСМ и ПЭМ составил 20.93±7.1 и 19.74±6.8 нм соответственно. Антибактериальная активность композитов была изучена на модельных микроорганизмах E. coli и S. epidermidis. В дальнейшем планируется изучение механизма антибактериальной активности, исследование цитотоксичности на эпителиальных клетках и макрофагах.

Статьи:

1) Shagdarova B. Ts., Lunkov A.P., Il’ina A.V., Varlamov V.P. Investigation of the properties of N-[(2-hydroxy-3-trimethylammonium) propyl] chloride chitosan derivatives // International Journal of Biological Macromolecules. 2019. (124). P. 994–1001. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.11.209

2) Луньков А.П., Шагдарова Б.Ц., Жуйкова Ю.В., Ильина А.В., Варламов В.П. Свойства функциональных плёнок на основе производного хитозана с галловой кислотой. // Прикладная биохимия и микробиология. 2018 Т. 54. № 52.С. 483-490    DOI: 10.1134/S0555109918050136

3) Дрозд Н.Н., Луньков А.П., Ильина А.В., Варламов В.П. Нейтрализация антикоагулянтной активности гепаринов конъюгатом кватернизированного хитозана с галловой кислотой. //  Изв. Уфимского научного центра  РАН. 2018. № 3(2). C. 7-12 DOI: 10.31040/2222-8349-2018-2-3-7-12

4) Луньков А.П., Ильина А.В., Варламов В.П. Антиоксидантные, антибактериальные и фунгицидные свойства пленок на основе хитозана (обзор). // Прикладная биохимия и микробиология. 2018  Т. 54. № 52. С. 444-454 DOI: 10.1134/S0555109918050124

5) Ильина А.В., Шагдарова Б.Ц., Луньков А.П., Куликов С.Н., Варламов В. Исследование антимикотической активности in vitro металлокомплексов кватернизированного производного хитозана с ионами меди.  Микробиология 2017 Т. 86. №5 С. 586-592. DOI: 10.7868/S002636561705010X

6) Луньков А.П., Шагдарова Б.Ц. И.А.В. Синтез кватернизированных производных хитозана и изучение их свойств // Известия Уфимского Научного Центра Ран. 2016. № 1 (3). C. 56–58.

Тезисы:

1) Луньков А.П., Ильина А.В., Шагдарова Б.Ц., Варламов В.П. «Получение конъюгатов модифицированного хитозана с фенольными кислотами и изучение их свойств». Сборник тезисов «XXIX Зимняя молодежная научная школа перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии». 2017. С. 131. (стендовый доклад).

2)  Луньков А.П., Ильина А.В., Шагдарова Б.Ц., Жуйкова Ю.В., Варламов В.П. «Синтез нанокомпозита серебра с модифицированным хитозаном, изучение его антибактериальной активности». Сборник тезисов «XXXI Зимняя молодежная научная школа перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии». 2019. (стендовый доклад).