Введение к работе
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 тест-систем Это сополимеризация стирола с метакрилатами металлов при добавлении металлосодержащих мономеров при высокой конверсии стиро-
4 ла, 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 per-
ламент на производство таких суспензий утвержден в ОАО «Воронежсин-тезкаучук»
Созданы тест-системы на определение общего эндотоксина грамотрица-тельных 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
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
Коллоидно-химические свойства полученных в различных условиях полимерных суспензий, частицы которых содержат на поверхности ионы металлов
Влияние концентрации метаплосодержащего сомономера на устойчивость полимерной суспензии, диаметр частиц и их распределение по размерам
Способы иммобилизации биолигандов на поверхность полимерных микросфер с ионами металлов на поверхности и условия получения высокочувствительных диагностических тест-систем
Высокочувствительные тест-системы на общий эндотоксин грамотрицательных бактерий
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 научно-технических 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
