WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Синтез полимерных суспензий с ионами металлов на поверхности частиц

На правах рукописи

ВОВК ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

СИНТЕЗ ПОЛИМЕРНЫХ СУСПЕНЗИЙ

С ИОНАМИ МЕТАЛЛОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ЧАСТИЦ

Специальности: 02.00.06 - высокомолекулярные соединения

02.00.11 – коллоидная химия и физико-химическая механика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

МОСКВА, 2007 2

Работа выполнена в Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова на кафедре «Химия и технология высокомолекулярных соединений им.

С.С.Медведева»

Научные руководители: Заслуженный деятель науки РФ, доктор химических наук, профессор ГРИЦКОВА Инесса Александровна доктор химических наук, профессор ПРОКОПОВ Николай Иванович

Официальные оппоненты: Академик РАМН, доктор химических наук профессор ШВЕЦ Виталий Иванович доктор химических наук, профессор ЯРОСЛАВОВ Александр Анатольевич

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ВНИИ ВИЛАР)

Защита состоится в 15 ч. «20» сентября 2007 г. на заседании Диссертационного Совета Д.212.120.04 в Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова по адресу:

119571, г. Москва, пр. Вернадского, д.86, ауд.Т-410.

Отзывы на автореферат направлять по адресу:

119571, г. Москва, пр. Вернадского, д.86, МИТХТ им. М.В.Ломоносова

С диссертацией можно ознакомиться на сайте www.mitht.ru и в библиотеке академии по адресу:

119571, г. Москва, пр. Вернадского, д. 86, МИТХТ им. М.В.Ломоносова

Автореферат разослан «_» августа 2007г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета Д.212.120. доктор химических наук, профессор Грицкова И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Одним из принципиально новых актуальных направлений при создании полимерных носителей с участками комплиментарно распознающих полимеров является синтез полимерных суспензий с ионами металлов в межфазном слое частиц. Несмотря на отдельные исследования, проводимые в направлении создания металлосодержащих полимерных подложек для захвата макромолекул за счет хелатирования или направленного связывания отдельных участков белков, в литературе практически полностью отсутствуют данные по направленному синтезу микросфер с ионами металлов, способных к селективному высокоспецифичному связыванию биолигандов.





Полимерные суспензии, частицы которых содержат ионы металлов в межфазном адсорбционном слое частиц, обладают определенными преимуществами по сравнению с обычными суспензиями, используемыми в иммунодиагностике. Прежде всего, следует выделить возможность непосредственного координационно-ионного связывания с биолигандом, а также, в ряде случаев, присоединения белка за счет комплексообразования. Это расширяет возможности использования полимерных суспензий в медицине и биохимии, поскольку в качестве активных центров сорбции биообъектов выступают ионы металлов, а не функциональные группы, способные только к ковалентному связыванию отдельных групп лигандов.

Цель работы - синтез полимерных суспензий, содержащих частицы с ионами металлов на поверхности, используемых в качестве носителей биолигандов.

Научная новизна • Определены способы синтеза полимерных суспензий, частицы которых содержат ионы металлов на поверхности, со свойствами, пригодными для их использования в качестве носителей биолигандов при создании тестсистем. Это сополимеризация стирола с метакрилатами металлов при добавлении металлосодержащих мономеров при высокой конверсии стирола; затравочная сополимеризация стирола, стиролсульфоната натрия и металлосодержащих мономеров; и химическое осаждение ионов металлов на поверхность полимерных микросфер из водных растворов солей этих металлов.

• Показано, что методом гомополимеризации металлосодержащих мономеров невозможно получить полимерные суспензии с индивидуальными сферическими микросферами с ионами металлов на их поверхности.

• Установлено, что при сополимеризации стирола и диметакрилата цинка, при добавлении последнего при конверсии стирола ~85%, концентрация металлосодержащего мономера не должна превышать 0,4% масс. в расчете на стирол.

• Определена оптимальная концентрация металлосодержащего сомономера (0,5% масс. в расчете на массу мономеров) при его затравочной сополимеризации со стиролом и стиролсульфонатом натрия, при которой сохраняется устойчивость реакционной системы.

• Показано, что устойчивость полимерной суспензии, степень сшивания полимера в частицах существенно зависят от способа ее получения.

• Разработан способ получения полимерных микросфер с ионами металлов на поверхности путем химического осаждения ионов из водных растворов солей металлов. Показано, что этот метод перспективен для получения полимерных микросфер с высокой концентрацией ионов металлов на поверхности.

Практическая значимость • Разработаны новые способы получения полимерных суспензий с ионами металлов на поверхности частиц. Подана заявка на патент РФ на изобретение способа синтеза таких полимерных суспензий.





• Разработана технология синтеза полимерных микросфер с ионами металлов в поверхностном слое частиц путем добавления металлосодержащих мономеров при высокой конверсии стирола. Опытно-промышленный регламент на производство таких суспензий утвержден в ОАО «Воронежсинтезкаучук».

• Созданы тест-системы на определение общего эндотоксина грамотрицательных бактерий путем аффинного связывания иммуноглобулинов человека классов IgG2a и IgG2b.

• Тест-система на выявление общего эндотоксина грамотрицательных бактерий прошла испытание с положительным результатом в Научном центре сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева.

Автор защищает:

1. Синтез полимерных суспензий с ионами металлов на поверхности частиц для использования в биотехнологии методами сополимеризации стирола с метакрилатами металлов при добавлении металлосодержащих мономеров при высокой конверсии стирола; затравочной сополимеризации стирола, стиролсульфоната натрия и металлосодержащих мономеров; химического осаждения ионов металлов на поверхность полимерных микросфер.

2. Коллоидно-химические свойства полученных в различных условиях полимерных суспензий, частицы которых содержат на поверхности ионы металлов.

3. Влияние концентрации металлосодержащего сомономера на устойчивость полимерной суспензии, диаметр частиц и их распределение по размерам.

4. Способы иммобилизации биолигандов на поверхность полимерных микросфер с ионами металлов на поверхности и условия получения высокочувствительных диагностических тест-систем.

5. Высокочувствительные тест-системы на общий эндотоксин грамотрицательных бактерий.

6. Опытно-промышленный регламент и технологию синтеза полимерных суспензий путем сополимеризации стирола и диметакрилата цинка.

Личное участие автора являлось основополагающим на всех стадиях работы и состояло в постановке задач и целей исследования, разработке экспериментальных и теоретических подходов при выполнении эксперимента и обобщении полученных результатов.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных научнотехнических конференциях «Наука и образование» (Мурманск, МГТУ, 2004, 2005, 2007), научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии» (Москва, МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2005), международной конференции по химической технологии (Москва, ИОНХ РАН, 2007).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе из них 3 статьи, опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК, подана заявка на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, выводов, списка литературы и приложений. Материалы диссертации изложены на 154 страницах машинописного текста, включая 36 таблиц, 44 рисунка, приложения. Список литературы содержит 176 наименований.

Во Введении дано обоснование актуальности диссертационной работы и сформулирована ее цель.

Глава I. В Литературном обзоре дан подробный анализ публикаций по синтезу металлосодержащих мономеров и полимеров на их основе, и их применению в медицине и биохимии, а также по синтезу и использованию полимерных микросфер в качестве носителей биолигандов.

Глава II. В Экспериментальной части описаны вещества и материалы, способы их подготовки и очистки, методы измерения поверхностного натяжения (сталагмометрия), скорости полимеризации (гравиметрия), методы исследования мономеров (ИК-спектроскопия) и полимерных дисперсий (электронная сканирующая микроскопия, фотон-корреляционная спектроскопия, спектрофотометрия, электронно-зондовый анализ) и другие, используемые в работе.

Глава III. «Результаты и их обсуждение».

Исследования были начаты с получения полимерных микросфер, содержащих на поверхности ионы металлов, способные образовывать координационные связи с биолигандами различной природы.

Их получали гомополимеризацией металлосодержащих мономеров, безэмульгаторной эмульсионной сополимеризацией стирола и металлосодержащих мономеров при единовременном введении всех компонентов рецепта, добавлением металлосодержащих мономеров на разных степенях конверсий стирола при его эмульсионной полимеризации в отсутствие эмульгатора, затравочной сополимеризацией стирола и металлосодержащих мономеров на предварительно синтезированных полистирольных микросферах и химическим осаждением ионов переходных металлов на поверхность полимерных микросфер.

Анализ литературных данных показывает, что металлосодержащие полимеры в основном получают методами растворной полимеризации или полимеризации в массе. Гетерофазная полимеризация таких мономеров практически в литературе не описана. В связи с этим, используя литературные данные по гетерофазной полимеризации виниловых мономеров, были выбраны рецепты синтеза полимерных суспензий металлосодержащих мономеров.

Ограниченная растворимость или же практически полная нерастворимость в воде большинства металлосодержащих мономеров накладывает существенные ограничения на их выбор для проведения полимеризации в водной фазе.

В силу вышеприведенных причин, в качестве металлосодержащих соединений выбраны метакрилаты щелочных металлов - лития, калия, натрия и переходных металлов – цинка, меди и кобальта.

Поскольку данные по растворимости диметакрилата цинка в воде и других полярных средах в литературе не представлены, была проведена серия опытов по получению раствора диметакрилата цинка в различных растворителях, которые могут быть в дальнейшем использованы в различных типах полимеризации, например, в дисперсионной полимеризации.

2СН2=С(СН3)-СООН + Zn(OН)2 СН2=С(СН3)-СОО-Zn-ООС-С(СН3)=СН2 + + 2Н2О Синтез диметакрилата цинка проводили при 10%-ном избытке метакриловой кислоты при нагревании до 50°С. Реакцию вели при дробном введении метакриловой кислоты и оксида цинка до насыщения раствора. Было показано, что наибольшая растворимость диметакрилата цинка наблюдается в наиболее полярном растворителе – воде. Растворимость диметакрилата цинка возрастает в ряду растворителей следующим образом: изопропиловый спирт

Похожие работы:

«Строкатов Антон Анатольевич ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОГНЕННЫХ И ТЕПЛОВЫХ СМЕРЧЕЙ 01.02.05 – Механика жидкости, газа и плазмы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2007 Диссертация выполнена на кафедре физической и вычислительной механики государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Томского государственного университета и в лаборатории распространения волн Института оптики...»

«Наумов Александр Евгеньевич Автоматизированная система прогнозирования остаточного ресурса контактных соединений электрических сетей в условиях ограниченного объёма диагностической информации Специальности: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в промышленности), 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Тверь - 2009 Работа выполнена в Тверском государственном...»

«Поспелов Алексей Дмитриевич Сложность умножения в ассоциативных алгебрах Специальность 01.01.09 – дискретная математика и математическая кибернетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2008 Работа выполнена на кафедре математической кибернетики факультета вычислительной математики и кибернетики...»

«Мусалёва Анна Владимировна Предложения, заявления, ходатайства и жалобы осужденных к лишению свободы в механизме реализации их прав и законных интересов Специальность 12.00.08. – уголовное право и криминология; уголовно-исполнительное право Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Казань 2009 Работа выполнена на кафедре уголовного права и процесса юридического факультета ОАНО Волжский университет имени В.Н. Татищева (институт) Научный...»

«Пшеницына Наталья Андреевна Численно-асимптотическое исследование задач нелинейной акустики Специальность 01.01.07 – вычислительная математика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2007 Работа выполнена на кафедре вычислительной математики механикоматематического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Научный руководитель...»

«РАДЧЕНКО Глеб Игоревич СЕРВИСНО ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СИСТЕМ ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АНАЛИЗА В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ 05.13.11 - математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре системного программирования Южно-Уральского государственного университета. доктор...»

«Каракулов Валерий Владимирович МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ СТОХАСТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ 01.02.04 – механика деформируемого твердого тела Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2008 Работа выполнена на кафедре теории прочности и проектирования физико-технического факультета ГОУ ВПО Томский государственный университет Научный руководитель : доктор...»

«Зверева Елена Евгеньевна РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ НЕЭМПИРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СПЕКТРОВ ЭЛЕМЕНТООРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Специальность 01.04.05 – Оптика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук КАЗАНЬ – 2006 2 Работа выполнена в лаборатории оптической спектроскопии Института органической и физической химии им. А.Е.Арбузова КазНЦ РАН Научный руководитель доктор химических наук Кацюба Сергей Александрович Официальные...»

«Рябцун Владимир Васильевич Управление развитием региональной сетевой экономики Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (региональная экономика; организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – промышленность) АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук Ижевск 2007 2 Диссертационная работа выполнена в Институте экономики Уральского отделения Российской Академии наук (Удмуртский филиал) Официальные...»

«Пономарева Мария Андреевна МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕДЛЕННЫХ ТЕЧЕНИЙ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ СО СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ 01.02.05 – Механика жидкости, газа и плазмы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2011 2 Работа выполнена на кафедре математической физики ГОУ ВПО Томский государственный университет Научный руководитель : доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Якутенок Владимир Альбертович Официальные оппоненты :...»

«Захаров Евгений Васильевич ВЛИЯНИЕ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ПРОЦЕССА ДРОБЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Специальность 25.00.20 - Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Якутск - 2011 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН Научный руководитель :...»

«Бусыгина Елена Леонидовна Моделирование оптических свойств и электронной структуры фуллеритов Специальность 01.04.01 - приборы и методы экспериментальной физики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ижевск - 2005 Работа выполнена в ГОУ ВПО Удмуртский государственный университет Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Соболев Валентин Викторович Официальные оппоненты : доктор физико-математических...»

«Майер Александр Евгеньевич НЕЛИНЕЙНАЯ ДИНАМИКА ГРАНИЦЫ МИШЕНИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ИНТЕНСИВНЫХ ПОТОКОВ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ 01.02.05 - механика жидкости, газа и плазмы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Челябинск - 2003 Работа выполнена на кафедре теоретической физики Челябинского государственного университета. Научный руководитель : доктор физико-математических наук, профессор Яловец Александр Павлович. Официальные оппоненты :...»

«Полунина Алиса Александровна Экспериментальное определение тонких механизмов поглощения водорода титаном для расширения номенклатуры эксплуатационных характеристик пористых геттеров Специальность 05.27.06 – Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук...»

«РЫЖОВ Василий Александрович ОБРАБОТКА МИКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В ЗАДАЧЕ ПАССИВНОГО НИЗКОЧАСТОТНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ Специальность 01.04.03 – радиофизика Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Казань – 2009 Работа выполнена на кафедре радиофизики физического факультета Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский Государственный Университет им. В.И....»

«ДМИТРИЕВ Иван Юрьевич ЭЛЕКТРОАКТИВНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ПОРИСТЫХ ПЛЕНОК ПОЛИВИНИЛИДЕНФТОРИДА Специальность 02.00.06 – высокомолекулярные соединения АВ Т О РЕ Ф Е РАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Санкт-Петербург 2007 www.sp-department.ru 2 Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте высокомолекулярных соединений Российской Академии наук. Научный руководитель : доктор физико-математических наук Г.К....»

«СУСАК ИВАН ПЕТРОВИЧ ВЛИЯНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЖИДКОСТЕЙ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ Специальность 01.04.02 – теоретическая физика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2003 Работа выполнена в Институте биофизики клетки РАН и в Томском государственном университете. доктор физико-математических наук, Научный руководитель : профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории механизмов...»

«Дьяченко Евгений Николаевич ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОРИСТЫХ СТРУКТУР И ФИЛЬТРОВАНИЯ СУСПЕНЗИИ МЕТОДОМ ДИСКРЕТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 01.02.05 – Механика жидкости газа и плазмы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2010 Работа выполнена на кафедре математической физики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Томский государственный университет Научный кандидат физико-математических...»

«Гультяев Вадим Иванович ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ СЛОЖНОМ НАГРУЖЕНИИ 01.02.04 – механика деформируемого твердого тела АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Тверь 2012 1 Работа выполнена в ГОБУ ВПО Тверской государственный технический университет. Научный консультант Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Зубчанинов Владимир Георгиевич Официальные...»

«БАРАКИН Николай Сергеевич ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА И РЕЖИМЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ Специальность: 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Краснодар – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.