Журавлева Ю.Ю. — Номинант № 2 на Премию им. П.П. Шорыгина


Номинант № 2 на Премию им. П.П. Шорыгина

Журавлева Юлия Юрьевна

Место работы и должность: Институт химии «Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского», аспирант 2 года

Адрес: г. Саратов

Хитозансодержащие хиральные гидрогелевые материалы для фармации и медицины

Хиральные гидрогелевые материалы со стереоспецифической структурой имеют огромный прикладной потенциал для создания инновационных лекарственных средств и фармацевтических биотрансплантатов с управляемыми сайтами связывания с рецепторами клеточных мембран.

Нами разработан способ биомиметического золь-гель синтеза хитозансодержащих хиральных гидрогелей в форме монолитов и тонкопленочных пластин на основе диастереомерных солей хитозана с L-(D-)аскорбиновой кислотой (структурообразующий темплат) и фармакологически активного тетраглицеролата кремния (прекурсор). Проведена оценка влияния температуры процесса, рН среды, молекулярной массы полимера, массового соотношения темплат/прекурсор, изомерной формы органического лиганда на (рео)кинетику гелеобразования, физико-химические, физико-механические и биологические свойства гидрогелевых систем. Установлено, что гидрогели обладают пористой структурой, высокой адгезией, конгруэнтностью к поверхности со сложным рельефом, удовлетворительной прочностью и необходимой для биоматериалов эластичностью. При прочих равных условиях (Т, рН, состав и др.) отмечается существенное влияние изо-формы диастереомерных солей хитозана на время достижения гель-точки, пространственную структуру, морфологию поверхности, надмолекулярное упорядочение гидрогелей и их свойства. Так, сравнительный анализ биологической активности систем на основе L— и D-аскорбатов хитозана на широком круге биообъектов (аэробные бактериальные микроорганизмы, культуры клеток, животные модели) показал, что фармакологическая функциональность солевой формы хитозана определяется, в первую очередь, конфигурацией хирального лиганда. При этом, несмотря на небольшую разницу в энергии взаимодействия L— и D-антиподов, значимо более высокую биологическую активность проявляют соли хитозана не с фармакологически активной L-аскорбиновой кислотой (витамин С), а с ее D-изомером. В большинстве опубликованных работ для получения хиральных солей хитозана используется только природный L-изомер кислоты, в то время как присущие биосистемам гомохиральные конфигурации с D-аминоглюканом формирует ее D-антипод. Полученные результаты открывают новые подходы в создании хитозансодержащих субстрат-специфичных материалов с управляемой стереоструктурой, прежде всего, с пространственным сродством, возможно комплементарностью, с активными сайтами биомишеней.

Список публикаций:

1. Shipovskaya A.B., Malinkina O.N., ZhuravlevaYu.Yu., and Rogacheva S.M.. Synthesis of silicon-containing chitosan hydrogels in a glycolic acid medium // Adv. in Mat. Sci. Eng. 2016. Vol. 2016. 8 page. Article ID3951703 doi:10.1155/2016/3951703

2. 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. No. 1. P. 012011. doi:10.1088/1757-899X/256/1/012011

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.  https://doi.org/10.18500/1816-9775-2018-18-2-154-162

4. Zhuravleva Y.Y., Malinkina O.N., Shipovskaya A.B. Investigation of the surface morphology of biocompatible chitosan-based hydrogels and xerogels // Saratov Fall Meeting 2017: Optical Technologies in Biophysics and Medicine XIX. International Society for Optics and Photonics, 2018. Vol. 10716. P. 107161Y. doi: 10.1117/12.2315131

5. Gegel N.O., 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. P. 259. doi:10.3390/polym10030259

6. Shipovskaya, A.B., Zhuravleva, Y.Y., Khonina T.G., Malinkina, O.N., Gegel, N.O. Influence of the ascorbic acid isoform on the sol–gel synthesis kinetics and properties of silicon–chitosan-containing glycerohydrogel plates // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 2019. Vol. 92. No. 2, Р. 349-358. doi:10.1007/s10971-019-04963-y

7. Malinkina, O.N., Zhuravleva, Y.Y., Zudina, I.V., Shipovskaya, A. B. Optical activity and SEM of chiral chitosan ascorbates // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing. 2019. Vol. 1410, No. 1, P. 012056. doi:10.1088/1742-6596/1410/1/012056

Публикации 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.

6. Журавлева Ю.Ю., Шиповская А.Б. Синтез и особенности свойств хиральных кремнийхитозансодержащих глицерогидрогелей // Химия биологически активных веществ: Межвузовский сборник научных трудов II Всероссийской конференции с международным участием. Саратов: Саратовский источник. 2019. С. 328-330.

Тезисы докладов:

1. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Барташов Д.Н., Шиповская А.Б. Оценка микрорельефа поверхности кремнийхитозансодержащих глицерогидрогелей методом атомно-силовой микроскопии // Scanning Probe Microscopy: Abstract Book of International Conference. Ekaterinburg: Ural Federal University. 2017. С.187.

2. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б. Синтез кремнийсодержащих хитозановых гидрогелей в среде гликолевой кислоты // Тез. док. VII Всерос. Каргинская конф. «Полимеры ̶ 2017». Москва. 2017. С. 287.

3. Малинкина О.Н., Журавлева Ю.Ю., Шиповская А.Б., Шадрина Е.В., Хонина Т.Г. Влияние природы противоиона на кинетику гелеобразования кремнийсодержащих систем на основе солей хитозана // Тез. док. VII Всерос. Каргинская конф. «Полимеры ̶ 2017». Москва. 2017. С. 636.

4. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б. Синтез и свойства кремнийсодержащих хитозановых глицерогидрогелей // Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров: Сборник тез. док. V Всерос. науч. конф. Уфа: РИЦ БашГУ. 2017. С.18-19.

5. Журавлева Ю. Ю., Малинкина О. Н., Гегель Н. О., Шиповская А. Б. Получение и свойства глицерогидрогелевых пластин на основе L- и D-аскорбата хитозана // Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров: Сборник тез. док. VI Всерос. науч. конф. Уфа: РИЦ БашГУ. 2018. С.120-122.

6. Шиповская А.Б., Гегель Н.О., Луговицкая Т.Н., Малинкина О.Н., Журавлева Ю.Ю., Зудина И.В. Влияние Изоформы органического лиганда на физико-химические и биологические свойства катионных солей хитозана // Теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза, модификации и переработки полимеров: Сборник тез. док. VI Всерос. науч. конф. Уфа: РИЦ БашГУ. 2018. С. 96-97.

7. Шиповская А.Б., Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Зудина И.В., Хонина Т.Г., Гегель Н.О. Хиральные кренийхитозансодержащие глицерогидрогели, полученные методом биомиметической минерализации // Кластер Конференций 2018: Сборник тез. док. X Международной науч. конф. «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения». Ивановский издательский дом. 2018. С. 266.

8. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н, Гегель Н.О., Шиповская А.Б. Получение и свойства биоподобных хитозансодержащих гидрогелевых пластин // Кластер Конференций 2018: Сборник тез. док. X Международной науч. конф. «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения». Ивановский издательский дом. 2018. С. 340.

9. Malinkina O.N., Shipovskaya A.B., Zhuravleva Yu.Yu. Optical activity and SEM of chiral chitosan ascorbates // Book of abstracts of 6th International School and Conference “Saint Petersburg OPEN 2019”. St. Petersburg Academic University. 2019. P. 97-98.

10. Zhuravleva Yu.Yu., Malinkina O.N., Gegel N.O., Shipovskaya A.B. Glycerohydrogel materials based on chiral chitosan-containing sol-gel systems // Book of abstracts of the XX International Sol-Gel Conference. 2019. P. 136-137.

Патент РФ

1. Журавлева Ю.Ю., Малинкина О.Н., Шиповская А.Б., Хонина Т.Г. Гидрогелевый материал на основе соли хитозансодержащего вещества и способ его получения. Патент РФ №2695223 от 22.07.2019.

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 гг)

2. Победитель конкурса работ молодых ученых (до 35 лет) в рамках 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. гг).