Полимерные композиты на основеактивированной перекисью водорода целлюлозы и малеиногуанидинметакрилатом
ВВЕДЕНИЕ
Средиполимеров, нашедших широкое применение в различных областях жизнедеятельностичеловека, важное место занимает целлюлоза, как постоянно возобновляемый вприроде полимер, и ее производные. Целлюлоза, обладая комплексом ценныхсвойств, имеет и сравнительно низкую себестоимость.
Запоследние десятилетия появилась большая группа материалов, при получениикоторых были реализованы различные подходы модификации целлюлозы: термическиепревращения, синтез привитых сополимеров, образование пространственнойструктуры. Все это позволило создать углеродные и другие сорбционно-активныематериалы, материалы медицинского назначения с пролонгированным эффектомдействия лекарственных препаратов, волокна-биокатализаторы, содержащиеиммобилизованные ферменты, повысить эластические характеристики текстильныхматериалов из целлюлозных волокон. На более отдаленную перспективу целлюлозуможно рассматривать как источник экологически чистого возобновляемого сырья длясоздания новых технологических процессов получения мономеров для синтетическихполимеров.
Однойиз актуальных проблем в области химии и технологии природных полимеров являетсяразработка экологически чистых и безвредных для человека технологий переработкицеллюлозы в готовые изделия. Разработка методов синтеза производных целлюлозы,обладающих бактерицидными свойствами, позволяет создать новый тип целлюлозноговолокна — антимикробные волокна, изделия из которых могут быть эффективноиспользованы в медицине и некоторых отраслях промышленности. За последнеедесятилетие широкое развитие получили работы, посвященные синтезу биологическиактивных производных целлюлозы путем химического присоединения бактерицидных ифунгицидных веществ к макромолекуле целлюлозы.
Хорошоизвестно, что соединения, содержащие в своем составе гуанидиновую группу,обладают широким спектром бактерицидного действия и используются в качествелечебных препаратов и фунгицидов, поэтому присутствие в элементарном звенеполимеров гуанидиновой группы должно придавать им высокую биоцидную активность
В связи с вышесказанным, объектами наших исследований стали процессы синтеза новыхбиоцидных нанокомпозитов на основе окисленной перекисью водорода целлюлозы иаминогуанидинметакрилата.
Цельюнастоящей работы является создание нового биоцидного нанокомпозита наоснове производного целлюлозы и катионного полиэлектролита — полиаминогуанидинметакрилата.
Исходяиз поставленной цели, перед нами стояли следующие задачи:
- отработать методику окисления целлюлозы перекисью водорода;
- отработать методику синтеза винилсодержащего мономера на основе метакриловойкислоты и аминогуанидина;
- разработать оптимальную методику взаимодействия окисленнойперекисью водорода целлюлозы с аминогуанидинметакрилатом;
- получить нанокомпозит на основе окисленной целлюлозы исинтезированного мономера.
- исследовать биоцидные свойства синтезированного нанокомпозита
Методы исследований. Для достиженияпоставленных задач мы использовали работы отечественных и зарубежных ученых. Сцелью получения достоверных и обоснованных данных нами использовалисьсовременные методы исследований, такие, как элементный анализ, ИК- спектроскопияи т.п.
Научная новизна. Синтез мономеров иполимерных нанокомпозитов, содержащих гуанидиновые группы, обладающихбиоцидными свойствами, является перспективным и новым направлением в полимернойхимии и медицине.
Дипломнаяработа состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов,экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы.
Вовведении определен объект исследований, сформулированы цель работы и основныезадачи исследования.
Влитературном обзоре приведен аналитический обзор литературы как отечественной,так и зарубежной, охватывающий вопросы строения целлюлозы и продуктов ееокисления различными окислителями, синтеза бицид- ных производных целлюлозы,получения биологически активных полиэлектролитов, в том числе содержащих гуанидини его производные.
Вэкспериментальной части представлены методики окисления целлюлозы перекисьюводорода, синтеза мономера — аминогуанидинметакрилата, продукта взаимодействияокисленной целлюлозы с аминогуанидинметакри- латом, методика получения нанокомпозитаи методы исследования свойств полученных веществ.
Вобсуждении результатов приведены результаты проведенных исследований, подведеныитоги проделанной работы.
Объеми структура работы. Квалификационная работа изложена на 57 страницах, содержит 2таблицы, 7 рисунков, 60 библиографических ссылок.
1ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Строение целлюлозы
Целлюлозаявляется веществом, широко распространенным в растительноммире.Она входит в состав как однолетних растений, так и многолетних, в частности — в состав древесныхпород.
Современнаятеория строения целлюлозы отвечает на следующие основные вопросы [1-3]:
- Строение макромолекул целлюлозы: химическоестроение элементарного звена и макромолекулы в целом; конформация макромолекулыи ее звеньев.
- Молекулярная масса целлюлозы и ееполидисперсность.
- Структура целлюлозы: равновесноефазовое состояние целлюлозы (аморфное или кристаллическое); типы связей междумакромолекулами; надмолекулярная структура; структурная неоднородностьцеллюлозы; структурные модификации целлюлозы.
2) Строениемакромолекулы целлюлозы может быть представлено формулой
/>
Справедливостьэтой формулы подтверждается данными частичного кислотного и ферментативногогидролиза, ацетолиза, перйодатного окисления, ИК — спектроскопии иполяриметрии. Точность методов, достигнутая в настоящее время, позволяетсчитать, что другие типы связей в молекуле целлюлозы встречаются не чаще, чемодна на 1000 моносахаридных остатков.
Регулярностьстроения полимерной цепи и строго определенная конфигурация асимметрическихуглеродных атомов позволяют отнести целлюлозу к стереорегулярнымполимерам.
Существенноезначение при исследовании строения макромолекулы целлюлозы имеет выяснениевопроса о конформации пиранозного цикла в макромолекуле. Также, как у производных циклогексана, пиранозный цикл для уменьшения внутреннихнапряжений может принимать конформацию (форму)ванны или кресла. Так как в пиранозном цикле имеется атом кислорода,то возможны две конформации кресла(С) и. шесть конформаций ванны (В):
Необходимоотметить, что при одном и том же строении элементарногозвена взависимости от конформации пиранозного цикла меняется пространственнаяориентация заместителей (ОН-групп) в цикле. Гидроксильные группы в элементарномзвене могут быть расположены экваториально, т. е. в плоскости кольца, или аксиально — перпендикулярно к этой плоскости:
/>
Гидроксильныегруппы, находящиеся в аксиальном и в экваториальном положениях, обладаютразличной реакционной способностью. Этери- фикации подвергаются в первуюочередь гидроксильные группы, находящихя в экваториальномположении, так как для этих групп стерические усложнения для осуществления реакцииболее благоприятны. Для p-D-глюкопиранозы се производных (в том числе и для целлюлозы)наиболее энергетически выгодной формой является конформация кресла С1, где всегидроксильные группынаходятся в экваториальном положении.
Приведенныевыше данные позволяют сделать достаточно обоснование выводы о строениимакромолекулы целлюлозы. Согласно этим данным, макромолекула целлюлозы состоитиз большого числа остатков D-глюкопиранозы, находящихся в конформациикресла С1, соединенных между собой 1,4-Р-гликозидными связями. Однако различныехимические и физические воздействия могут привести к переходу звеньев в другуюконформацию. Многие данные о химическом строении макромолекул целлюлозы и,особенно о строении элементарных звеньев, из которых состоит макромолекула,являются в настоящее время бесспорными. Их можно формулировать следующимобразом.
- Элементарнымзвеном макромолекулы целлюлозы является ангид- po-D-глюкоза. Это доказываетсямногочисленными работами [4,7] поисследованию продуктов полного гидролиза целлюлозы. При полном гидролизецеллюлозы выделена D-глюкоза с выходом до96 — 98% от теоретического.
- Элементарное звено вмакромолекуле целлюлозы содержит три свободные гидроксильные группы. Это доказывается тем,что при любых реакциях этерификации целлюлозы удается получить в качествепродуктов полной этерификации только трехзамещенные эфиры целлюлозы. Из трехгидроксильных группы элементарного звена одна группа является первичной и двевторичными. Эти группы значительно различаются по реакционной способности.
Гидроксильныегруппы в элементарном звене макромолекулы находятся у 2-го, 3-го и 6-го атомовуглерода.Это доказано идентификациейосновного продукта, полученного при гидролизе триметилцеллюлозы, как2,3-6-три-0-метил-0-глюкозы, а также рядом другихметодов. Из этого следует, что глюкозные остатки должны быть связаны либо 1,4-гликозидными группами (в этом случае элементарное звено находится впиранозной форме), шбо 1,5-гликозидными связями (при фуранозной формеэлементарного звена.
- Остатки D-глюкозы в молекуле целлюлозы имеютпиранозную форме. Сравнительная устойчивость целлюлозы к кислотному гидролизу исключаетвозможность существования звеньев в фуранозной форме, поскольку фуранозидычрезвычайно неустойчивы к действию кислот.
- Элементарные звеньямакромолекулы целлюлозы-D-глю- глюпираноза — соединены между собой J3- гликозидной связью. Этодоказывается тем, что продуктом частичного гидролиза целлюлозы является целло-биоза [4-0((3-В-глюкопиранозил)-0-глюкоза], содержащая два остатка глюкозы,соединенные (3-гликозидной связью.
1.2 Окисление целлюлозы
Действиеокислителей на целлюлозу имеет место во многих производственных процессах,основанных на переработке целлюлозы или содержащих целлюлозу растительныхматериалов.
Возможностьокисления целлюлозы необходимо учитывать при отварке хлопчатобумажных и льняныхтканей (действие кислорода воздуха в щелочной среде), при отбелке тканей(действие солей хлорноватистой кислоты или перекисных соединений), припроизводстве вискозного волокна (процессы мерсеризации и предварительногосозревания — действие кислорода воздуха в щелочной среде), при получениимедноаммиачного искусственного волокна, в производстве целлюлозы (отбелка) и вряде других производств. Прогрессирующее окисление целлюлозы, активируемоедействием световых лучей и приводящее к постепенному разрушению материала, одити в процессе эксплуатации хлопчатобумажных и других целлю- тканей.
Указаннымиобстоятельствами объясняется то, что изучению процес- окисления целлюлозыразличными окислителями посвящено большое исследований [8-10]. Процессокисления целлюлозы представляет большой научный интерес, так как путем избирательного окисленияпервичных спиртовых группудается ввести в макромолекулу целлюлозы функциональные группы — карбонильные(альдегидные и кетонные) карбоксильные, — и получить препараты окисленнойцеллюлозы, обла- хей новыми свойствами.
В качестве окислителейцеллюлозы могут быть применены любые реа- I, окисляющие первичные или вторичныеспиртовые группы или при- мдащие к Образованию перекисных соединений.
Продукты,которые получаются при действии окислителей на целлюлозу и которые в результатечастичного окисления гидроксильных групп отличаются по химическому составу от исходнойцеллюлозы, носят название оксицеллюлоз [11]. В большинстве случаев процессчастичного окисления спиртовых групп сопровождается понижением степениполимеризации целлюлозы. Известен, однако, ряд методов получения оксицеллюлоз,при которых деструкции целлюлозы не происходит.
Вначальной стадии процесса окисления целлюлозы происходит час- тачное окислениегидроксильных групп или, возможно образование перекисных соединений [16-17]. Наболее глубоких стадиях процесса окисления целлюлозы происходит деструкциямакромолекул целлюлозы с образованием низкомолекулярных моно- и дикарбоновыхоксикислот. При полном окислении целлюлозы образуются двуокись кислорода ивода.
Крометого, при окислении целлюлозы могут получаться вещества с различным положениемобразовавшихся функциональных групп в элементарных звеньях макромолекулокисленной целлюлозы, т. е. изомерные. Поэтому продукты окисления целлюлозы,получаемые по разным способам, значительно различаются как по составу, так и посвойствам. При действии окислителей на целлюлозу могут иметь место следующеереакции избирательного окисления отдельных групп [18]:
Окислениепервичных спиртовых групп элементарного звена до альдегидных групп:
/>
Окислениепервичных спиртовых групп до карбоксильных
/>
Окислениевторичных спиртовых групп элементарного звена (в положении 2 или 3) докетогрупп, например
/>
Одновременное окислениевторичных спиртовых групп в положениях 2 и 3 до альдегидных групп, сопровождающееся разрывомпиранового цикла элементарного звена.
/>
Прикомбинированном действии окислителей может произойти дальнейшее окислениеальдегидных групп, образующихся при окислении вторичных спиртовых групп докарбоксильных групп:
/>
Крометого, принципиально возможно присоединение кислорода к «кислородному мостику»между элементарными звеньями макромолекул целлюлозы или к амиленоксидномукольцу элементарного звена макромолекулы с образованием перекисей. Перекисизатем распадаются и обуславливают разрыв глюкозидной связи между звеньями илирасщепление пира- неового цикла.
Донастоящего времени удалось осуществить не все перечисленные схемыизбирательного окисления различных спиртовых групп целлюлозы. В большинствеслучаев при действии различных окислителей на целлюлозу происходитодновременное окисление как первичных, так и вторичных спиртовых групп собразованием в различном соотношении альдегидных, кетонных и карбоксильныхгрупп, находящихся у различных атомов углерода элементарного звенамакромолекулы. В зависимости от условий проведения процесса, в частности от рНсреды, в отдельных случаях удается изменять соотношение карбонильных икарбоксильных групп в макромоле кулах окисленной целлюлозы. В последние годыразработаны методы избирательного окисления спиртовых групп молекул целлюлозы. Избирательное окисление.Избирательное окисление целлюлозы может быть осуществлено по двум основнымсхемам:
1. Придействии на целлюлозу двуокиси азота происходит преимущественное окислениепервичных спиртовых групп до карбоксильных групп.
Окислениецеллюлозы двуокисью азота происходит по следующей схеме:
/>
Окислениецеллюлозы может быть осуществлено действием на нее газообразной двуокиси азота (N02), жидкого азотноватогоангидрида (N204) или действием раствораазотноватого ангидрида в индифферентном органическом растворителе (обычно вчетыреххлористом углероде). Степень окисления целлюлозы, т. е. количествоокисленных первичных спиртовых групп, зависит от длительности окисления,температуры и количества двуокиси азота. Изменяя эти условия, можнорегулировать степень окисления целлюлозы. Максимальное содержание карбоксильныхгрупп в целллюлозе составляет 25% по массе, что отвечает окислению всехвторичных спиртовых групп, т. е. введению одной карбоксильной группы в каждоеэлементарное звено макромолекулы.
Получаемыйпродукт окисления целлюлозы, названный монокарбок- силцеллюлозой [1-4]значительно отличается по свойствам от целлюлозы. При частичном окислениипервичных спиртовых групп двуокисью азота макромолекула полученнойокисицеллюлозы содержит элементарные зве нья глюкопиранозы и глюкуроновойкислоты. При окислении всех первичных спиртовых групп получаемый продуктпредставляет собой полиангид- роглюкуроновую кислоту. При содержании вмонокарбоксилцеллюлозе более 13% карбоксильных групп, т. е. при окислении более50% первичных спиртовых групп получается продукт, полностью растворимый вразбавленных растворах щелочи, аммиака и соды с образованием соответствующихсолей, растворимых в воде. Препараты монокарбоксилцеллюлозы начинают впоследнее время получать практическое применение в качествекровеостанавливающих средств. С поливалентными металлами такая окисленнаяцеллюлоза дает нерастворимые соли в результате образования химических связеймежду макромолекулами. Монокарбоксилцеллюлоза является сравнительно сильнойкислотой; она вытесняет уксусную кислоту из ее солей, и на этом свойствеоснован метод определения содержания карбоксильных групп в окисленнойцеллюлозе. Наличие карбоксильных групп в макромолекуле окисленной целлюлозыизменяет (по сравнению с исходной целлюлозой) отношение к красителям [19].Монокарбоксилцеллюлоза, содержащая всего 2-3% карбоксильных групп, ужеинтенсивно окрашивается основными красителями, которые почти не окрашиваютнеокисленную целлюлозу. На поглощении основных красителей основывается один изметодов количественного определения содержания карбоксильных групп в окисленнойцеллюлозе.
2. Придействии на целлюлозу йодной кислоты и ее солей или ацетата свинца происходитодновременное окисление обеих вторичных спиртовых групп до альдегидных групп,сопровождающееся разрывом пиранового кольца элементарного звена макромолекулыцеллюлозы. При обработке продуктов окисления бромидом или хлоритом натрияальдегидные группы окисляются до карбоксильных.
Метододновременного окисления обеих вторичных спиртовых групп целлюлозы, также какдругих полисахаридов (крахмал) и моносахаридов до альдегидных был разработан в1935 — 1938 гг. Гудсоном и Джексоном.
Придействии йодной кислоты на многоатомные спирты, в частности на моно- иполисахариды, происходит одновременное окисление в альдегидные группы двухсоседних спиртовых групп (гликолевая группировка) с одновременным разрывомуглерод-углеродной связи между ними. Для целлюлозы процесс окисления протекаетс разрывом пиранового кольца по следующей схеме:
/>
Этасхема реакции была доказана исследованием продуктов гидролиза целлюлозы икрахмала, окисленных йодной кислотой. Окисления первичных спиртовых групп придействии йодной кислоты или ее солей не происходит. Продукт окисления целлюлозыйодной кислотой, представляющий полиполуацеталь эритрозы и глиоксаля, названныйРоговиным ди- альдегидцеллюлозой, может быть отнесен к оксицеллюлозам толькоусловно, поскольку один из основных признаков, характерных для строения каксамой целлюлозы, так и продуктов превращения, — наличие пиранового цикла — уэтих соединений отсутствует.
Аналогичноеизбирательное окисление гликолевой группировки, в частности вторичных спиртовыхгрупп в молекуле моносахаридов и полисахаридов, может быть осуществлено такжепри действии раствора тетраацетата свинца.
Окислениевторичных спиртовых групп макромолекулы целлюлозы раствором йодной кислоты илиее солей производится в водных растворах, в отличие от окисления растворомтетраацетата свинца, которое проводится в органических растворителях.Проведение реакции в водных растворах обеспечивает большее набухание целлюлозыи, соответственно, более равномерное проведение реакции. Введение вэлементарное звено макромолекулы целлюлозы двух альдегидных групп в положение 2и 3 значительно изменяет свойства препаратов [20-23].
Приокислении диальдегидцеллюлозы в мягких условиях получается препарат окисленнойцеллюлозы, у которой в элементарном звене в положениях 2 и 3 имеются вместовторичных спиртовых групп карбоксильные группы. Получение этого препарата,названного дикарбоксилцеллюлозой, происходит при обработке диальдегидцеллюлозыбромом или хлоритом натрия. Оба реагента в определенных условиях не окисляютспиртовых групп, но окисляют альдегидные группы:
/>
Окислениевторичных спиртовых групп до карбоксильных в одну стадию до настоящего временине разработано.
Также, как и диальдегидцеллюлоза, дикарбоксилцеллюлоза, представляющая собойполиполуацеталь глиоксиловой кислоты, может быть отнесена к препаратамокисленной целлюлозы только условно, так как и в этих продуктах пирановый циклразорван.
Введениедаже в небольшое число элементарных звеньев макромолекулы целлюлозы двухальдегидных групп путем частичного окисления вторичных спиртовых групп резковлияет на свойства получаемых эфиров окисленной целлюлозы и на устойчивостьглюкозидной связи к действию разбавленных щелочей. В этом отношении влияниеальдегидных групп в положениях 2 и 3 аналогично влиянию карбоксильной группы вположении 6, образующейся при окислении первичной спиртовой группы.
Введениев молекулу целлюлозы диальдегидных группировок понижает устойчивостьглюкозидной связи к действию щелочей, но не изменяет ее устойчивость к действиюкислот. Если провести в мягких условиях дополнительное окисление альдегидныхгрупп до карбоксильных, то устойчивость окисленного волокна к действию щелочейзначительно повышается.
Приведенныеметоды окисления спиртовых групп целлюлозы исчерпывают известные до настоящеговремени возможности избирательного окисления целлюлозы. Все остальныеокислители, применяемые для окисления целлюлозы, вызывают окисление какпервичных, так и вторичных спиртовых групп, причем, в зависимости от условийокисления и характера окислителя, спиртовые группы окисляются до карбонильных(альдегидная и кетогруппы) или до карбоксильных групп.
Всепродукты окисления целлюлозы, получаемые при действии большинства окислителей,могут быть схематически разделены на два типа:
а)продуктывосстановительного характера
б)продуктыкислотного характера.
Окисленныепрепараты целлюлозы обоих типов имеют ряд общих свойств и ряд отличий,характерных для каждой группы этих препаратов.
Общими свойствами длявсех типов оксицеллюлоз являются: 1. повышенное содержание кислорода посравнению с содержанием кислорода в исходной целлюлозе;
- наличие в заметных количествах карбонильных или карбоксильныхгрупп, содержание которых в макромолекулах исходной целлюлозы очень мало;
- пониженная устойчивость глюкозидных связей в макромолекуле кдействию щелочи;
- повышенная растворимость в щелочи.
Препаратыокисленной целлюлозы восстановительного типа характеризуются дополнительноследующими свойствами:
- высокими значениями медных и йодных чисел;
- возможностью взаимодействия с гидроксиламином, фенилидразином идругими веществами, реагирующими с карбонильными группами;
- большими потерями в массе при нагреваний с разбавленнымирастворами щелочей и окрашиванием этих растворов в желтый цвет при кипячении сощелочью (в результате протекания процессов изомеризации);
- низким содержанием карбоксильных групп и отсутствием сродства косновным красителям.
Препаратыоксицеллюлоз кислотного типа характеризуются:
- высоким содержанием карбоксильных групп;
- сродством к основным красителям;
- низким значением медных и йодных чисел.
Устойчивостьк действию щелочей этих типов окисленной целлюлозы будет различна, взависимости от места положения карбоксильных групп в элементарном звенемакромолекулы.
Окислениецеллюлозы различными окислителями может привести к получению продуктов,приближающихся к первому или ко второму типу оксицеллюлоз. Кроме указанных вышеметодов избирательного окисления, при которых реакция окисления протекаетпреимущественно в одном направлении, препараты окисленной целлюлозы содержаткак карбоксильные, так и карбонильные группы.
Препараты окисленнойцеллюлозы восстановительного типа образуются, как правило, при действииокислителей в кислой или нейтральной среде. При окислении целлюлозы в щелочнойсреде происходит постепенное превращение альдегидных групп в карбоксильныегруппы, и полученные продукты окисления содержат преимущественно карбоксильныегруппы. Если применять для окисления целлюлозы одни и те же окислители, то, взависимости от рН среды, полученные препараты содержат различные количествакарбонильных и карбоксильных групп.
При окислениираствором гипобромита натрия в щелочной среде получают окисленную целлюлозукислотного типа, содержащую большое количество карбоксильных и незначительноеколичество альдегидных и ке- тонных групп. При окислении перманганатом калия вкислой среде получается окисленная целлюлоза, занимающая промежуточноеположение между указанными типами оксицеллюлоз и содержащая сравнительнобольшое количество как карбоксильных, так и альдегидных групп.
1.3 Методы определения содержания карбонильных и карбоксильных группв препаратах окисленной целлюлозы
Дляхарактеристики получаемых препаратов окисленной целлюлозы необходимо определитьсодержание в них карбонильных или карбоксильных групп. Точное определениесодержания этих групп необходимо и для исследования механизма реакции окисленияи свойств различных типов ок- сицеллюлозы. Этим объясняется большое количестворабот, опубликованных по методике определения карбонильных и карбоксильныхгрупп в препаратах окисленной целлюлозы. Систематическая разработка количественныхметодов определения содержания различных функциональных групп в препаратахокисленной целлюлозы проводится в последнее время Каверзневой. Ею было впервыепоказано наличие оксикетонных и лактонных групп в препаратах окисленнойцеллюлозы и проведена большая работа по определению кетонных групп в этихпрепаратах
Определение содержания карбонильных групп. В отличие отпрепаратов гидролизованной целлюлозы, в макромолекуле окисленной целлюлозымогут находиться как альдегидные группы в скрытой форме (на конце макромолекулыу 1-го атома углерода), так и альдегидные группы, образующиеся в результатеокисления спиртовых групп. При определении содержания альдегидных групп впрепаратах окисленной целлюлозы необходимо учитывать малую устойчивость этихгрупп в щелочной среде, в результате чего содержание альдегидных групп впрепаратах окисленной целлюлозы понижается. Кроме того, в макромолекулеокисленной целлюлозы, содержащей в элементарном звене две альдегидные группы вположении 2 и 3 или карбоксильную группу в положении 6, глюкозидная связь такжемалоустойчива к действию щелочей [24,26]. Если определение альдегидных групппроводить в щелочной среде, то при действии щелочи происходит разрывглюкозидных связей между элементарными звеньями макромолекулы, содержащей альдегидныеили карбоксильные группы. В результате этой реакции появляются новыеальдегидные группы (в скрытой форме), которых не было в исходном препаратеокисленной целлюлозы. Учитывая эти данные, необходимо для определенияколичества альдегидных групп в препаратах окисленной целлюлозы применять такиеметоды, при которых возможность действия щелочей исключается или сводится кминимуму.
Дляколичественного определения содержания альдегидных групп в препаратахокисленной целлюлозы предложены следующие методы: 1. Определение медного числа.Определение медного числа для препаратов окисленной целлюлозы, содержащихсвободные альдегидные группы, до настоящего времени все еще применяетсянекоторыми исследователями. Однако, учитывая все указанные недостаткиопределения содержания аль- дегидных групп в щелочной среде, этот метод нельзясчитать достаточно надежным.
Определение йодного числа. Принципиальноболее точным методом, чем определение медного числа, является определениейодного числа. Это определение, особенно для препаратов окисленной целлюлозы,содержащей две альдегидные группы в элементарном звене, необходимо проводитьпри минимальном содержании щелочи в растворе. Поэтому целесообразнее проводитьопределение йодного числа в препаратах окисленных целлюлоз не в щелочномрастворе, а в буферном растворе (бура + борная кислота). При соблюдениистандартных условий и проведении определения в присутствии буферных веществ(при рН = 9 — 9,5) определение содержания альдегидных групп по йодному числудаже для препаратов окисленной целлюлозы дает достаточно точные ивоспроизводимые результаты.
Определение гидроксиламинового числа. Суммарноесодержание карбонильных групп (как альдегидных, так и кетонных) в препаратахокисленной целлюлозы может быть определено при помощи реакции с солянокислымгидроксиламином; при этом образуется альдоксим и выделяется хлористый водород.Выделяющийся хлористый водород оттитровывается щелочью в присутствии индикатора(бромфеноловый синий). Содержание карбонильных групп может быть определено такжеи по количеству азота в оксимах целлюлозы, образующихся при этой реакции. Этотметод позволяет определить общее количество карбонильных групп, находящихся воксицеллюлозе. Для раздельного определения альдегидных групп и кетогрупппрепараты окисленной целлюлозы, содержащие карбонильные группы, могут бытьокислены хлоритом. Все альдегидные группы при этой обработке окисляются докарбоксильных групп, а кетогруппы остаются без изменения. Зная общее количествокарбонильных групп и определив количество карбоксильных групп, образовавшихсяпри окислении хлоритом, можно определить раздельно количество альдегидных группи кетогрупп в препарате оксицеллюлозы.
Определениесодержания карбоксильных групп.
Содержание карбоксильныхгрупп в препаратах окисленной целлюлозы может быть определено следующимиметодами:
Непосредственным титрованием щелочью. Содержаниекарбоксильных групп в целлюлозе может быть определено непосредственнымтитрованием 0,01—0,02 N раствором едкого натра или обратным титрованием избыткащелочи 0,02 N раствором соляной кислоты. Индикатор — фенолфталеин илитимолфталеин. При применении этого метода для определения карбоксильных групп впрепаратах окисленной целлюлозы, содержащей наряду с карбоксильными группамибольшое число альдегидных групп, получаются завышенные результаты. Этообъясняется, по-видимому, частичным превращением альдегидных групп в щелочнойсреде и образованием дополнительного количества карбоксильных групп.
Обменной реакцией с ацетатом кальция илис ацетатом серебра, а также обменной реакцией с о-нитрофенолятом серебра. Такоеопределение содержания карбоксильных групп основано на том, что окисленнаяцеллюлоза, содержащая карбоксильную группу, является более сильной кислотой,чем уксусная кислота, и поэтому вытесняет уксусную кислоту из ее солей.Выделяющаяся уксусная кислота оттитровывается щелочью. Определение содержаниякарбоксильных групп по этому методу дает правильные результаты, есликарбоксильные группы в препарате окисленной целлюлозы находятся в положении 6;следовательно, входят в состав остатка глюкуро- новой кислоты, являющейсясравнительно сильной кислотой. Если карбоксильные группы образуются врезультате окисления вторичных спиртовых групп и, следовательно, соединены состатками глиоксалевой или аритроно- вой кислоты (константа диссоциации этихкислот значительно меньше), то взаимодействие этих кислот с ацетатом кальция неидет до конца. В этом случае для получения правильных результатов необходимоприменять для реакции обменного разложения соли более слабых кислот, в частности- о- нитрофенолят серебра. Взаимодействиевсех карбоксильных групп окисленной целлюлозы с солями серебра происходитколичественно при рН=8.
Взаимодействием с аминами. Для определениякарбоксильных групп в препаратах окисленной целлюлозы предложено использоватьреакцию взаимодействия с диаминами и моноаминами. При последующем диазотирова-нии и сочетании с азосоединениями (для диаминов) или с диазосоединения- ми (длямоноаминов) получаются окрашенные препараты различных цветов (в зависимости отхарактера примененных соединений). Авторы предложили использовать эти реакциидля качественного и даже для количественного определения содержаниякарбоксильных групп. Эти реакции, однако, не однозначны, так как с аминамимогут реагировать также и альдегидные группы, имеющиеся в окисленной целлюлозе
Взаимодействием с метиленовым голубым (определение поколичеству связанного красителя). Введение карбоксильных групп в молекулуцеллюлозы резко повышает ее сродство к основным красителям и к аминам. Основныекрасители, 'в частности метиленовый голубой, при рН > 7 количественнореагируют с карбоксильными группами оксицеллюлозы. Это используется дляопределения содержания карбоксильных групп. Определение количества красителейпроизводится колориметрически (по изменению концентрации красителя в растворепосле взаимодействия его с препаратами окисленной целлюлозы) или титрованием.
По количеству углекислого газа,выделившегося при нагревании оксицеллюлозы с 12%-ной соляной кислотой. Принцип этогометода основан на том, что глюкуроновая кислота при кипячении с 12%-нымраствором соляной кислоты отщепляет углекислый газ и превращается в ксилозу,которая при дегидратации дает фурфурол. Препараты окисленной целлюлозы,содержащие остатки глюкуроновой кислоты, так же как и полиуроновые кислоты,будут выделять углекислый газ при кипячении с разбавленной НС1. По количествувыделившегося углекислого газа могут быть определены только карбоксильныегруппы в положении 6, т. е. образующие остаток глюкуроновой кислоты.Карбоксильные группы, находящиеся в положениях 2 и 3, незначительно отщепляютсяпри кипячении оксицеллюлоз с разбавленной соляной кислотой.
При определениисодержания карбоксильных групп по любому методу препарат окисленной целлюлозыдолжен быть предварительно обработан разбавленным раствором минеральной кислотыдля разложения солей кар- боновых кислот и затем тщательно отмытдестиллированной водой от кислоты, удерживаемой волокном.
Все приведенныеметоды определения содержания карбоксильных групп могут быть использованы дляопределения только свободных карбоксильных групп.
Интересным имногообещающим методом качественной, и до известной степени, количественнойхарактеристики содержания функциональных групп в молекуле окисленной целлюлозыявляется определение инфракрасных спектров поглощения этих продуктов [25].Каждая из функциональных групп, имеющихся в макромолекулах окисленной целлюлозы(альдегидная, кетонная, карбоксильная и гидроксильная группа), имеет своихарактерные спектры поглощения. По изменению спектров поглощения инфракрасныхлучей препаратами окисленной целлюлозы, по сравнению с исходной целлюлозой,можно приблизительно определить содержание тех или иных функциональных групп.Этим методом начали пользоваться для исследования процесса окисления целлюлозысравнительно недавно.
1.4 Методы окисления целлюлозы
Окислениецеллюлозы может быть осуществлено как в гомогенной, так и в гетерогенной среде.
Окислениецеллюлозы в гомогенной среде имеет сравнительно ограниченное значение. Наиболееисследованным является окисление целлюлозы, растворенной в медноаммиачномрастворе, кислородом воздуха.
Из методовокисления целлюлозы в гетерогенной среде наибольшее практическое значение имеютследующие методы:
Окисление солямихлорноватистой кислоты (гипохлоритом натрия) в нейтральной и щелочной среде.Эти окислители наиболее доступны и получили широкое промышленное применение приотбелке хлопчатобумажных тканей, целлюлозы и искусственных волокон. К этойгруппе окислителей относятся также и гипобромиты.
Окислениекислородом воздуха в щелочной среде. Этот метод окисления получил промышленноеприменение при процессе предварительного созревания щелочной целлюлозы впроизводстве вискозного волокна. Возможность окисления целлюлозы кислородомвоздуха в щелочной среде необходимо учитывать при отварке хлопка щелочью привысокой температуре, а также при мерсеризации.
Окисление озоном.Этот метод окисления имеет практическое значение при так называемом луговомспособе отбелки льна, а также при одновременном действии на целлюлозу кислородавоздуха и ультрафиолетовых лучей.
Окислениеперекисями (перекисью водорода и перекисью натрия). Этот метод окисленияполучает в последнее время практическое значение при отбелке искусственных инатуральных целлюлозных волокон, как один из методов, не приводящий кразрушению целлюлозных материалов.
Окисление кислымиокислителями (разбавленной азотной кислотой, хромовой кислотой, гипохлоритом вкислой среде, галоидами, перманга- натом калия в кислой среде и др.). Придействии этих окислителей наряду с окислением целлюлозы происходит и еегидролиз, что приводит к значительной деструкции целлюлозы и к понижениюпрочности материала.
1.5 Биологически активные полиэлектролиты
Полиэлектролитынаходят самое широкое применение в различных областях промышленности и медициныв качестве физиологически-активных веществ, как носители лекарственных форм,иммуностимуляторы, антимикробные препараты и др. [27].
В настоящиймомент трудно найти группу материалов, на которую микроорганизмы не оказываютразрушающего действия. Жизнедеятельность различных патогенных микробов вызываетне только нежелательные изменения структурных и функциональных характеристикматериалов и изделий, но они также реализуют свое губительное действие внутриживых клеток организма. Кардинальной задачей современной химии биоцидныхсоединений является повышение эффективности противобактериальной терапии. Длярешения этих задач перспективным представляется использование биоцидныхполимеров. Полимеры позволяют включать в структуру одной макромолекулыразличные биологически активные вещества, отличающиеся механизмом действия набактериальную клетку, а также обеспечивать транспорт лечебной формулы кбактериальной клетке-мишени. Сорби- руясь на клетке и взаимодействуя склеточными мембранами, они могут влиять на их функционирование, в частности набарьерные функции, а также создавать более высокие локальные концентрациибиоцидного агента на поверхности бактериальных клеток и образовывать наобработанных поверхностях длительно сохраняющуюся полимерную пленку,обеспечивающую пролонгированный биоцидный эффект.
Наибольшаябиоцидная активность отмечена у полиэлектролитов, содержащих четвертичныеаммониевые группы как в основной, так и в боковой цепи макромолекулы [25-31].Минимальные концентрации этих полимеров, подавляющие, например, ростстафилококков, составляют 50-250 мкг мл1 [32] .
В работах [33-36]было показано, что диаллильные катионные полиэлектролиты, содержащиечетвертичные аммониевые группы, оказывают бактерицидное действие на Treponema pallidum (возбудительсифилиса).
Японскимиисследователями в работах [37,38,39] изучены полимеры четвертичных аммониевыхсоединений и бигуанидов и исследована их сравнительная антимикробная активностьв зависимости от молекулярной массы. Ими выявлено, что полимерные бигуаниды смолекулярной массой 11 900 обладали значительно более высоким бактерициднымдействием в отношении золотистого стафилококка по сравнению с мономером иполимерами на основе четвертичных аммониевых соединений с молекулярной массой14 300.
Посколькуаминогуанидиновые производные значительно эффективнее четвертичных аммониевыхсоединений, они находят широкое применение в качестве физиологически активныхвеществ: лекарств, антисептиков, пестицидов [40]. Аминогуанидиновые соединениящироко распространены в природе. К ним относятся: аминокислота аргинин,фолиевая кислота, многочисленные белки и нуклеиновые кислоты, в которыепроизводные амино- гуанидина входят в качестве различных структурных элементов.Аминогуа- нидиновая группировка служит началом многих лекарственных веществ(сульгин, исмелин, фарингосепт) и антибиотиков (стрептомицин, бластици- дин,мильдомицин). Производные аминогуанидина представлены и среди специфическихвеществ, с помощью которых растения защищаются от атаки микроорганизмов [41].
Первые данные обиоцидных свойствах аминогуанидиновых производных и полимеров на их основе былиопубликованы в патентной литературе [например, 38-41]. В указанных патентахописывается применение подобных соединений в качестве инсектицидов иотмечается, что соответствующие соединения особенно активны против грибковыхзаболеваний на фруктовых деревьях.
К наиболеесильным из известных аминогуанидиновых антисептиков относятся1,6-бис-4,4-хлорфеноксибигуанидогексин («хлоргексидин») и низкомолекулярныйполигексаметиленбигуанидин («вантоцил» или «кос- моцил») [37-40]. 9-3 Так,например, хлоргексидин используется в качестве дезинфицирующего средства в видесолей (гидрохлорида, ацетата, глюкона- та). До последнего времени хлоргексидиншироко рекомендовался в виде растворов, мазей, присыпок как эффективноедезинфицирующее средство в хирургии для борьбы с внутрибольничными инфекциями,лечения кожных заболеваний и бытовых целей. Однако следует отметить, что этовещество получают по сложной 4-х стадийной технологической схеме, кроме того,при его синтезе исходным сырьем служит хлорциан, поэтому технологическийпроцесс дорог и опасен.
В России (в ИНХСРАН) был разработан процесс производства полимерного гуанидинового антисептика- полигексаметиленаминогуанидингид- рохлорида (ПГМАГ) («полисепт») [42], исходяиз гексаметилендиамина и гидрохлорида аминогуанидина.
/>
Так какаминогруппы аминогуанидингидрохлорида имеют различную реакционную способность,то молекулярную массу и структуру «полисепта» удается регулировать, изменяяусловия реакции и содержание гексаметилендиамина в исходной смеси [6, 27]. Так,при сравнительно низких температурах для процесса поликонденсации (120-130°С) вреакцию с гексамети- лендиамином вступают преимущественно одна аминогруппааминогуанидингидрохлорида, образуя хорошо растворимый линейный олигомер смолекулярной массой (1.7-12.5) х103. При увеличении количествагексамети- лендиамина в реакционной смеси сверх одного моля на 1 моль аминогуани-дингидрохлорида и повышении температуры до 180-200°С в реакцию может вступатьтретья аминогруппа и образуется разветвленный полимер, который имеетмолекулярную массу (20-43) x103.
Различные солиПГМГ (фосфат, глюконат, сорбат, фторид, сульфат, нитрат, силикат, ацетат,стеарат, олеат, фумарат, сукцинат, адипинат, себа- цинат) были получены придействии различных кислот или их солей на основание или карбонат ПГМГ [6].Среди указанных полимерных солей наибольшее практическое значение помимо гидрохлоридаимеют фосфат и глюконат. По данным, указанным в работе [6], растворыгидрохлорида в концентрации 0.1-0.05 вес.% вызывают гибель грамположительных играмот- рицательных микроорганизмов: коринебактерий дифтерии (с. Duphtheretiae), золотистого стафилококка (St.aureus), а также St.aibus и St. faekalis, брюшно-тифозной палочки (S.typhi), шигелл Зонне и Флекснера (Shigella Sonnae, Flexneri), кишечной палочки (E.Coli), сальмонелл Бреслау иГертне- ра (Salmonella th.murum), вульгарного протея (Proteus Vulgarus), синегной- ной палочки (Ps.aeruginosa) в течение 5-25 минут.
По сравнению сдругими катионными полиэлектролитами использование гуанидинсодержащих биоцидныхполимеров имеет еще одно положительное преимущество. При использованиисинтетических биоцидных полимеров следует учитывать их биодеградируемость вживом организме. В случае использования небиодеградируемых синтетическихполимеров существенное значение имеет их молекулярная масса, поскольку полимерыс молекулярной массой выше 50000 не могут выводиться через почки, анакапливаются в почечных канальцах, вызывая выраженные токсические эффекты. Вэтом отношении биоцидный эффект аминогуанидиновых соединений может оказатьсяфизиологичным, т.к. в живом организме имеются ферментные системы, способные вызыватьдеградацию этих соединений, предотвращая их кумуляцию [43]. Однако, как ужеотмечалось, для каждого нового аминогуанидинсодержащего соединения данный факттребует отдельной проверки.
С учетомвышесказанного и приведенных примеров, разработка новых биоцидных препаратов,несомненно, является актуальной задачей. По аналогии с предложенными в работе[31] критериями, применяемыми в подходе к лекарственным препаратам,значительная часть которых является и биоцидными препаратами, можно этиключевые моменты рассматривать в применении к противомикробным средствам,именуемыми также биоцидными и бактерицидными.
Биоцидноевещество должно обладать высокой активностью, избирательностью ипродолжительностью своего действия;
Оно должно бытьнетоксичным для человека и животных и не должно вызывать нежелательных побочныхдействий;
Оно должно бытьчистым и иметь высокую стабильность при хранении;
Себестоимость его производства не должна быть слишком высокой;
Оно должно бытьдоступным, а доходность его на рынке биоцидных препаратов — достаточно высокой;
Все эти факторыпри правильном сочетании будут определять время жизни данного препарата средиприменяемых аналогично действующих биоцидных средств.
Стратегия итактика создания новых биоцидных веществ может опираться на следующие ключевыемоменты [44].
Принципхимического модифицирования структуры известных синтетических и природныхбиоцидных веществ, при этом предполагается, что биологическая активность новогосоединения окажется более высокой.
Принцип введениябиоцидной группы известного вещества в молекулу нового вещества.
Принципмолекулярного моделирования, в котором учитывается пространственное строениебиоцида и биорецепторного участка его захвата.
Стратегияпробиоцида, когда действующее начало доставляется к месту действия некоейкомбинированной молекулой, из которой в необходимом месте выделяется собственнобиоцидное вещество.
Концепцияантиметаболитов, веществ, которые подменяют метаболит в естественныхбиореакциях и нарушают их нормальное протекание, т.к. не могут в полном объемезаменить природный объект.
Принциписпользования полимерной матрицы или полимерного вещества, который в первуюочередь приводит к пролонгированному действию и контролю подачи необходимогобиоцида.
1.6 Механизм биоцидного действия полиэлектролитов
Под собственнойфизилогической активностью полимеров обычно понимают активность, котораясвязана с полимерным состоянием и не свойственна низкомолекулярным аналогам илимономерам [45]. С учетом сказанного выше, механизмы проявления собственнойфизиологической активности могут включать в себя как важнейшую составляющуюфизические эффекты, связанные с большой массой, осмотическим давлением, конфор-мационными перестройками и др., а также могут быть связаны с межмолекулярнымивзаимодействиями и с биополимерами организма. Многие биополимеры организмаявляются полианионами (белки, нуклеиновые кислоты, ряд полисахаридов), абиомембраны также имеют суммарный отрицательный заряд. Взаимодействие междупротивоположно заряженными полиэлектролитами протекают кооперативно, причемобразующиеся в результате поликомплексы достаточно прочны. Известно, чтонаибольшее значение имеют при таких взаимодействиях плотность заряда имолекулярная масса [4, 5, 17-19]. Если же говорить о биоцидных свойствах, товажную роль в этом случае играет знание механизма действия.
Последовательностьэлементарных актов летального действия полиэлектролита на бактериальные клеткиможет быть представлены следующим образом [5]:
адсорбция поликатиона на поверхности бактериальной клетки;
диффузия через клеточную стенку;
связывание с цитоплазматической мембраной;
разрушение или дестабилизация цитоплазматической мембраны;
выделение из клетки компонентов цитоплазмы;
гибель клетки.
В первую очередь,это касается поликатионов, так как биомембраны имеют отрицательный суммарныйзаряд, хотя отрицательно заряженные в целом клеточные мембраны имеютизолированные поликатионные области, на которых могут сорбироваться полианионы[45].
При изучениивлияния различных факторов на уровень антимикробной активности катионныхполиэлектролитов было показано [46], что их активность возрастает с увеличениемчисла ионогенных групп в макромолекуле [5]; молекулярная масса и характерраспределения ионогенных групп по цепи не влияют существенно на уровеньантимикробной активности. Использование полиэлектролитов с люминисцентнойметкой [47] при изучении взаимодействия полимеров с эритроцитами ибактериальными клетками показало, что полимер быстро связывается клеточнойстенкой и цитоплазматической мембраной, а затем уже проникает в цитоплазму иядро клетки. При этом увеличивается проницаемость клеточной мембраны как длянизкомолекулярных [5, 30, 31], так и высокомолекулярных веществ [48]. Повышениеконцентрации полиэлектролитов до 50-100 мкг мл"1 и болееприводит к интенсивному повреждению клеточной мембраны, обнаруживаемому повыделению из клеток белков и нуклеиновых кислот [49-50].
Ключевым моментом в механизме действия катионныхполиэлектролитов на биологическиемембраны является электростатическоевзаимодействие с отрицательно заряженными фосфолипидами и белками, локализованными в ней.Следствием этого является нейтрализация заряда мембраны и клетки в целом, атакже изменение соотношения гидрофобных и электростатических взаимодействий,стабилизирующих мембрану.
В работе [51]исследовано поведение полиэлектролитов в биологическом окружении. Авторы дляизучения взаимодействия клеток с полиэлектролитами использовали модельныесистемы — бислойные липидные везикулы. Поведение системы поликатион-везикулабыло исследовано в зависимости от строения и линейной плотности зарядаполикатиона, фазового состояния мембраны, содержания заряженного липида ввезикулах и их размера, а также ионной силы раствора. Показано, что данноевзаимодействие может сопровождаться латеральной агрегацией липидов, резкимускорением трансмембранной миграции липидных молекул (флип-флопом), торможениемобмена липидов между везикулами, встраиванием адсорбированных макромолекул ввезикулярную мембрану, а также агрегацией и разрушением везикул. Поликатионы,адсорбированные на мембране только за счет электростатических взаимодействий,могут быть количественно вытеснены в раствор при увеличении ионной силыраствора или при добавлении избытка полианиона-конкурента. Это приводит квосстановлению как исходного распределения липидов в мембране, так имежвезикулярного обмена липидов. Гидрофобизация основной цепи поликатиона илимодификация цепи боковыми гидрофобными радикалами обеспечивает стабильностькомплекса поликатион-везикула в водно-солевых растворах и в присутствиизначительных избытков отрицательно заряженных полиионов за счет встраиваниягидрофобных фрагментов поликатиона в гидрофобную часть везикулярной мембраны.
Полученныерезультаты представляют интерес с точки зрения прогнозирования возможныхпоследствий контакта полиэлектролитов и биоцидных веществ на их основе склеточной поверхностью. Таким образом, дестабилизация мембраны ведет кизменению локализации и фосфолипид- ного окружения ферментов, связанных смембраной, что естественно отражается на их активности. При этом несомненныйинтерес представляет выяснение влияния катионных полиэлектролитов набактериальные ферменты, обусловливающие устойчивость бактериальных клеток кантибиотикам.
Оказалось, чтокатионные полиэлектролиты взаимодействуют также и с бактериальными ферментами.Обнаружено ингибирующее действие четвертичных аммониевых солейполидиэтиламиноэтилметакрилата и полиди- метиламиноизопропилметакрилата наферменты «агрессии» (факторы пато- генности) золотистого стафилококка — плазмокоагулазуи гиалуронидазу, которые обуславливают его патогенность [50]. Эти полимерытакже подавляли способность стафилококкового а-токсина гемолизироватьэритроциты кролика. Катионные полиэлектролиты проявляют ингибирующее действиетакже в отношении бактериальных ферментов, инактивирующих антибиотики;пенициллиназу, гидролизующую амидную связь Р-лактамного кольца пенициллинов ипревращающую пенициллины в неактивные пенициллои- новые кислоты. Свойствокатионных полиэлектролитов подавлять активность бактериальных ферментов,инактивирующих антибиотики, а также повышать проницаемость клеточной стенки ицитоплазматической мембраны может способствовать усилению действия антибиотиковв отношении резистентных (устойчивых к действию антибиотиков) штаммов бактерий,так как при этом создаются условия, облегчающие достижение антибиотиком егомишени в клетке. Поэтому катионные полиэлектролиты представляют интерес нетолько как новые антимикробные вещества, но и как мем- бранотропныебиологически активные полимеры-носители для низкомолекулярных биоцидныхвеществ.
Таким образом, поимеющимся к настоящему времени данным, механизм биоцидного действия катионныхполимерных биоцидных веществ, и, в частности, аминогуанидинсодержащих, состоитв следующем. Поскольку микроорганизмы обычно обладают отрицательным суммарнымэлектрическим зарядом, они субстантивны к катиону бактерицидного препарата,который, соприкасаясь с микроорганизмом, адсорбируется на клеточной мембране,вызывает ее лизис и проникает внутрь клетки. Находясь внутри нее, препаратоказывает блокирующее действие на биологическую активность ферментов,препятствует репликации нуклеиновых кислот и угнетает дыхательную систему[52-53]. В своей совокупности этот комплекс воздействий препарата приводит кгибели микроорганизма.
2 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Проблема созданиябиологически активных волокнистых материалов в последние десятилетия вызываетвсе возрастающий интерес. Широкое развитие исследований по приданию биоцидныхсвойств именно целлюлозным волокнистым материалам обусловлено тем, чтоцеллюлоза является доступным и распространенным в природе полимернымматериалом. Исследования, посвященные синтезу производных целлюлозы, содержащихантимикробные вещества, разработке научных основ получения биоцидныхцеллюлозных волокнистых материалов с заданными свойствами, методов и технологииих изготовления, а также изучению свойств и наиболее эффективных областейприменения указанных материалов имеют большое научное и практическое значение.
Передисследователями стоит вопрос о том, при каких типах химической связи междуантимикробным веществом и макромолекулой целлюлозы проявляется антимикробнаяактивность материала, как влияет строение введенных биоцидных веществ, в томчисле и полимеров, на химические и антимикробные свойства модифицированнойцеллюлозы. Систематическое исследование этой проблемы имеет существенноетеоретическое и большое практическое значение, так как только научнообоснованный подход позволит создать высокоактивные антимикробные волокнистые материалы,антимикробные свойства которых будут сохраняться на протяжении всего периодаприменения изготовленных из них изделий даже при очень жестких условияхэксплуатации и многократных мокрых обработках.
В настоящее времяописано большое число биоцидных производных целлюлозы и другихволокнообразующих полимеров разного строения. Вопрос о влиянии строенияпроизводных целлюлозы, содержащих химически связанные антимикробные вещества,на антибактериальные свойства этих полимеров был изучен в цикле работ, обобщенныхв [28-29]. В этих работах были синтезированы производные целлюлозы (в видеволокнистых мате- риалов), содержащие антимикробные вещества акридинового ряда,галоген- производные фенола (ГПФ), галогены или ионы серебра, связанные сразличными функциональными группами макромолекулы модифицированной целлюлозыразными типами химических связей (координационными, ионными, лабильными истабильными ковалентными), и исследована их антимикробная активность.
Анализприведенных выше литературных данных показывает, что в последние годысинтезировано большое число производных целлюлозы, содержащих разныеантимикробные вещества, присоединенные различными типами химических связей. Внастоящее время происходит процесс накопления экспериментальных данных овлиянии строения нерастворимых в воде производных целлюлозы, содержащиххимически связанные антимикробные вещества, и характера связи между молекулойантимикробного вещества и макромолекулой полимера на антимикробные свойстваволокнистого материала. Установлено, что полимеры с прочной ковалентной связьюмежду производным целлюлозы и антимикробным веществом не обладаютантибактериальной активностью. Антимикробная активность волокнистых материалов,содержащих антимикробные вещества, присоединенные ионной или координационнойсвязью, обусловлена отделением антимикробного вещества от полимера вследствиегидролиза указанных связей, диффузией антимикробного вещества из полимерногоматериала и взаимодействием его с микробной клеткой. Аналогичный механизмантимикробного действия может быть принят для производных целлюлозы, содержащихантимикробные вещества, присоединенные лабильной ковалентной связью(альдиминовой, аце- тальной, триацетальной, сложноэфирной).
Проведенныеисследования позволили обосновать и сформулировать представления о механизмахантимикробного действия волокнистых материалов, содержащих химически связанныеантимикробные вещества: антимикробная активность изученных волокнистыхматериалов, обусловлена тем, что антимикробное вещество, присоединенноехимической связью к функциональной группе модифицированной целлюлозы,постепенно отщепляется от этой группы вследствие гидролиза связи, диффундируетиз волокнистого материала и вступает во взаимодействие с микробной клеткой .
Как было показанов литературном обзоре, способность целлюлозы и ее производных образовыватьковалентные, ионные или координационные связи с солями четвертичных аммониевыхоснований широко используется для модификации большого числа целлюлозныхволокнистых материалов, при этом в конечном продукте часто проявляетсясинергизм уникальных свойств исходных компонентов. Выбор окисленной целлюлозыхлопковой и аминогуани- динсодержащих цвиттер-ионных делокализованныхрезонансных структур для получения новых модифицированных моно- и биматричныхкомпозиционных материалов открывает перспективу создания наноструктур инанокомпозитов с трансформерной полимерной матрицей, представляющихсущественный научный и практический интерес. Изделия на их основе можноиспользовать для изготовления одежды, упаковки, перевязочных материаловмедицинского назначения, а также фильтрующих мембран для стерилизации воздуха иобеззараживания речной воды, обладающих одновременно пролонгированными биоцид-ными и легко регенирируемыми адсорбционными свойствами, поскольку в составаминогуанидинсодержащих мономеров и полимеров входят ионогенные группы. Именноназначение будущих изделий в значительной степени определило способы ихполучения, состав и важнейшие параметры новых биоцидных мономеров, типсвязывания в них основного биоцидного компонента, природу супрамолекулярныхсвязей, обуславливающих его иммобилизацию с матрицей в композитах, полученныхнами.
Отметим, что всеисследования проводились с одной партией исходных и синтезированных веществ.
При созданиикомпозиционных материалов, в том числе и нанокомпозитов с полимернойбиматрицей, мы руководствовались тем, что каждый из предполагаемых процессоввзаимной иммобилизащш можно условно разделить на четыре типа включенияосновного биоцидного компонента (катиона гуанидиния) в зависимости от природыносителя:
механический,когда за счет пропиточного раствора аминогуанидинметакрилата (АГМ) биоцидныйкомпонент остается на поверхности окисленной целлюлозы (ОЦХ) и может бытьиспользован как «ударная доза», т.к. деиммобилизуется первым;
сорбированный,когда биоцидный компонент связан с носителем за счет ионных, водородных,ван-дер-ваальсовых связей; деиммобилизуется пролонгировано;
химический, когдабиоцидный компонент связан ковалентными связями с карбонильными икарбоксильными группами ОЦХ, или в результате привитой полимеризации АГМ(матрица — ОХЦ) в присутствии персульфата аммония.
сорбционно-химический,при полимеризации АГМ in situ.
Ключевым факторомпри создании композитов на основе целлюлозы хлопковой и биоцидного компонентаявилась предварительная активация исходных компонентов для придания способностик структурной и химической взаимной иммобилизации и дополнительнойцеленаправленной модификации. С этой целью целлюлоза хлопковая (взятая в видеволокнистого материала и бинта) обрабатывалась 1 М водным раствором перекисиводорода. Как было показано в литературном обзоре, при окислении целлюлозыперекисью водорода происходит неизбирательное окисление, в результате котороговозможно образование карбонильных (альдегидных и кетонных) и карбоксильныхгрупп, с разрывом и без разрыва пиранового кольца.
Вторымкомпонентом, используемым нами для получения биоцидного волокнистогонанокомпозита, явился метакрилат аминогуанидина. Как отмечалась в литературномобзоре, метакриловая кислота и ее производные характеризуются значительнойреакционной способностью в реакциях ра- дикальной гомо- и сополимеризации. Еепроизводные, содержащие виниловый фрагмент и химически активные функциональныегруппы, представляют собой перспективный ряд мономеров. Соответствующие имполимеры могут сохранять потенциал активности, являясь удобными носителямибиологически активных веществ.
Аминогуанидин NH2-NH-C(=NH)-NH2, который входит вметакрила- таминогуанидина, в отличие от гуанидина NH2-C(=NH)-NH2, наряду с амино- и иминогруппой содержитгидразиновую группу. Данный фрагмент в силу своего химического строениярасширяет возможности химической модификации и способен дополнительно выполнятьту или иную специфическую функцию, в частности, введение такого фрагментаприводит к усилению биоцидных свойств.
/>
синтезировали попредлагаемой в литературе методике. По этой методике соль гуанидина (сульфат,карбонат, нитрат и др.) помещали в этилат натрия, через 12 часов отфильтровываливыпавшую натриевую соль и затем к раствору аминогуанидина при температуре 0-5°С прикапывали очищенную от ингибиторов радикальной полимеризации метакриловуюкислоту.
/>
Были были найденыоптимальные условия проведения этой реакции: 2 М раствор одной из солейнеорганических кислот аминогуанидина в абсолютном этаноле обрабатывалиэквимольным количеством этилата натрия, при этом высаждается натриевая сольнеорганической кислоты. К фильтрату, содержащему раствор аминогуанидина вэтиловом спирте, при низких температурах приливали эквимольное количествометакриловой кислоты. Полученный продукт реакции высаждали из растворадиэтиловым эфиром. Аминогуанидин метакрилат перекристаллизовывали из смеси водыи этанола. Выход «80 — 85%. Температура плавления аминогуанидинметакрилата — 171 °С
Строение ичистоту полученной соли определяли с помощью элементного анализа
Результаты элементногоанализа: аминогуанидинметакрилат — Найдено, %: С =37,26; Н =7,71; N =35,08. Вычислено дляC5H12N402%: С = 37,50; Н = 7,50; N =35,00 В ИК-спектре метакрилатаминогуанидина ионизованныйкоординационно-связанный карбоксил проявляется в спектре в виде типичнойинтенсивной полосы поглощения 1555,19 см"1, характерной дляделокализо- ванного цвиттер-иона Остальные характеристические полосыпоглощения, наблюдаемые в ИК спектре метакрилат аминогуанидина, приведены втаблице 1. ИК-спектральныеданные для аминогуанидинметакрилата (АГМ) (в см"1)
Таблица 1
/>
Биоцидныйкомпозит на основе окисленной целлюлозы и метакрилата аминогуанидина получалиследующим путем. К суспензии окисленной целлюлозы (ОЦХ) в воде приперемешивании добавляли метакрилатаминогуа- нидин и персульфат аммония,нагревали смесь до 60°С и проводили полимеризацию в течение 4-20 часов.Соотношение ОЦХ: Н20 = 1:6 масс., концентрация АГМ в воде — варьировалась от 10 до 50% (масс), соотношение АГМ: ПСА = 1:0,001 мае.Полученный композит отделяли от маточного раствора, выдерживали 1 час вдистиллированной воде при 60°С, промывали в воде для отделенияметакрилатаминогуанидина, не иммобилизованного в ОЦХ, и сушили.
Проведенныеисследования показали, что количество аминогуани- динметакриалата, вошедшего всостав композита, зависит от концентрации мономера.
/>
Структуры,образующиеся при взаимодействии окисленной целлюлозы (ОЦХ) с цвиттер-ионнымиделокализованными парами метакрилат- и поли- метакрилатаминогуанидинапредставлены в общем виде на схемах а, б, в.
/>
Длямономер/полимерных катионотропных четвертичных иминопроизвод- ных солейметакрилатаминогуанидина можно ожидать первый тип связывания (а) основного биоцидного компонента — катиона аминогуанидиния (C(NH))® (прото- нированная формаисходного гуанидина, который имеет симметрию третьего порядка) скарбоксилат-анионом метакриловой кислоты (исходный носи-тель основногобиоцидного компонента, имеющий симметрию второго порядка). Надо отметить, чтодлина связи C-N в катионе равна0,132 нм, и он является прекрасным центром связывания с различными структурнымифрагментами нук- леофильной природы, т.к. остается протонированным в оченьшироком диапазоне рН, например,4% водные растворы гуанидингидрохлорида (H2N)2C=NH-HC1 и гуанидингидрокарбоната (H2N)2C=NH-0,5H2CО3 имеют значения рН= 6,4 и 11,2 [4]. Данный тип наиболее вероятен для истинных четвертичныхиминопро- изводных солей слабых кислот [5]. Второй тип связыва-ния (б) скорееследует ожидать при наличии нуклеофилов, конкурирующих с карбоксилат-анионами(исходными носителями основного биоцидного компо-нента) при стабилизациичетвертичных аммониевых катионов гуанидиния, но не образующих истинныецвитгер-ионные резонансные структуры. В нашем случае нуклеофильной составляющей-X в таких мономер/полимерных цвиттер- ион-ных делокализо- ванных резонансныхструктурах может выступить атом кислорода карбоксиль- ной(-СООН) илигидроксильной (-ОН) групп активированной целлюлозы химической. При этомуказанные связи относительно легко могут разрушаться и восстанавливаться(иногда образуя другие структуры) как под действием различных природныхфакторов, так и в результате направленного целевого воздействия (изменение рНсреды, температуры, природы растворителя, а также за счет взаимодействия сконкурирующими обменными катионами или мембранной поверхностью бактериальнойклетки) [6]. Третий тип связывания (в) возможен за счет образованияальдиминовых связей C=N(азот- углеродных ковалентных связей) при реакции конденсацииметакрилатгуа- нидина с активированной целлюлозой. Не исключается такжевозможность образования углерод — углеродных связей за счет радикальнойпривитой сопо- лимеризации активированной целлюлозы с виниловой составляющейметак- рилатаминогуанидина. [7]. В этих случаях получаются достаточноустойчивые модифицированные продукты.
Возможностьобразования лабильных связей в ходе иммобилизации за счет взаимодействия альдегидныхили гидроксильных групп активированной целлюлозы с мономер/полимернымицвиттер-ионными парами метак- рилатгуанидина была доказана ИК-спектроскопией,элементным и рентгено- дифракционным анализами опытных образцов целлюлозыхлопковой в виде волокнистого материала и бинта (ЦХ), окисленной целлюлозы(ОЦХ), композитов целлюлоза хлопковая + метакрилатаминогуанидин (ЦХ+АГМ),окисленная целлюлоза + метакрилатаминогуанидин (ОЦХ+АГМ), целлюлоза хлопковая +по- лиметакрилатаминогуанидин (ЦХ+ПАГМ), окисленная целлюлоза + полиме-такрилатаминогуанидин (ОЦХ+ ПАГМ). Косвенным подтверждением иммобилизацииявилось наличие биоцидных свойств у исследованных образцов.
/>
/>
/>
/>
Обработка ОЦХ воднымраствором АГМ (механическая смесь) приводит к увеличению степеникристалличности образцов, что связано, видимо, с рекристаллизацией ОЦХ.
Антимикробнуюактивность ОЦХ/АГМ изучали в условиях Нальчикской городской ветеринарнойлечебницы. Перед использованием препарата рану предварительно механическиочищали без использования антимикробных препаратов, а затем покрывалисалфетками из ОЦХ/АГМ и перевязывали стерильными бинтами. При необходимости враны вставляли турунды из исследуемого композита и ставили провизорные швы.
Бактерициднаяэффективность модифицированной целлюлозы оценивалась по динамикевоспалительного процесса и характеру заживления раневого дефекта. При оценкетечения раневого процесса учитывался внешний вид раны, наличие отделяемого, гиперемии,отека и инфильтрации окружающих тканей, сроки формирования грануляций, очищенияраны от некротических тканей, эпителизации раневой поверхности и заживленияран. Наблюдение проводилось ежедневно с учетом гистологических изменений вранах. Через 3 суток от начала лечения отмечено, что при применении ОЦХ/АГМстепень выраженности воспалительных процессов была снижена. Так, язвенныйдефект кожи с гнойно-некротическими изменениями в дне сохранялся в течениепервых 2 суток, к 5-м суткам происходило практически полное очищение раны отгнойно-некротического детрита и формирование соединительно-тканного рубца.
Таким образом,гистологические исследования свидетельствуют о том, что использованиенанокомпозита ОЦХ/АГМ при лечении гнойных ран приводит к скорейшему купированиюгнойного воспаления и ускоряет заживление инфицированных дефектов кожныхпокровов. Бактериологическими исследованиями установлено, что ОЦХ/АГМэффективна против протея вульгарного (Proteus vulgaris), синегнойной палочки (Ps. aureginosa) и золотистогостафилококка (Staph. Aureus).
3 Экспериментальная часть
3.1 Очистка исходных веществ
Все растворителиочищались соответствующими способами. Чистоту растворителей контролировали поих температурам кипения и показателям преломления, которые совпали слитературными данными и приведены в таблице 1.
Все реагентыочищались по соответствующим методикам, чистоту реагентов контролировали потемпературам плавления, которые совпадали с литературными данными и приведены втаблице 1.
Этанолабсолютный (Эт) (С2Н5ОН). В продаже имеютсяочищенный спирт («95%) и технический абсолютный спирт. Только перегонкой спиртне удается обезводить, так как он с водой образует постоянно кипящую смесь,содержащую 95,6% спирта. Поэтому остаток воды удаляют химическим путем.
Очистку проводили внесколько стадий [54]:
Этанол(ректификат) кипятили над свежепрокаленным сульфатом меди C11SO4 (на 1 л этанола 200 г Q1SO4 ). По интенсивности синейокраски сульфата меди можно судить о качестве исходного спирта.
В колбу,снабженную обратным холодильником, помещали 5 г магниевой стружки, приливали50-75 мл технического абсолютного спирта, высушенного над сульфатом меди,прибавляли 0,5 г сублимированного йода. Смесь нагревали до момента началаэкзотермической реакции (по мере необходимости прибавляли еще 0,5 гсублимированного йода) [55]. После окончания реакции колбу нагревали дорастворения всего магния. Затем добавляли остальное количество спирта 900 мл,раннее обработанного сульфатом меди, кипятили в течение 2 часов с обратнымхолодильником без доступа влаги воздуха затем перегоняли спирт обычным способом (первую порцию дистиллята отбрасывали).
В основе способа лежитреакция:
Mg + 2С2Н5ОН= Н2 + Mg(0 С2Н5)2
Mg(0 С2Н5)2 + 2Н20 =Mg(OH)2 + 2С2Н5ОН
Этанол абсолютныйсодержит «0,1 — 0,5% воды и 0,5-10% денатурированного агента (ацетона, бензола,диэтилового эфира или метанола) Гордон, Форд
Диэтиловый эфир (ДЭ) ((С2Н5)20).Технический продукт обычно содержит 2,5-4% спирта, небольшое количество воды,иногда ацетальде- гид.
Для очистки эфираего многократно встряхивали с концентрированным раствором хлористого кальция,затем оставляли стоять на 1-2 дня над безводным хлористым кальцием (=10% отвеса эфира), фильтровали в сухую колбу и высушивали тонко нарезанным натрием(0,5-1% от веса эфира).3атем эфир перегоняли в присутствии нескольких кусочковсве- женарезанного натрия. Полученный абсолютный эфир хранили над небольшимколичеством натрия.
Для регенерацииотработанного эфира поступали следующим образом:
Отработанный эфирвстряхивали 2 раза с 5%-ной соляной или серной кислотой (1/5 от его объема),отделяли и встряхивали дважды с 5%- ным раствором едкого натра (1/5 от егообъема), затем 3 раза водой (1/5 от его объема) и наконец, 2 раза сосвежеприготовленным 5%-ным раствором железного купороса (1/10 от его объема),слабо подкисленным серной кислотой. Эфир высушивали хлористым кальцием иперегоняли. Собирали фракцию кипящую до 40 °С. Полученный таким способом эфирне используется для приготовления абсолютного эфира (его нельзя сушитьнатрием), а применяется только для экстракции.
Изопропиловый спирт (ИС) (СН3)2СНО. Имееттемпературу кипения 82,4 °С, с водой образует азеотропную смесь с температуройкипения 80 °С, содержащую 87,4% изопропилового спирта. С водой смешивается вовсех соотношениях.
Изопропиловыйспирт предварительно подсушивали углекислым натрием и окончательноабсолютировали его хлористым кальцием. Затем перегоняли в токе сухого азота,при этом отбиралась фракция, кипящая при температуре 81-82 °С.
Метакриловая кислота (МК) СН2=С(СН3)-СООН. Метакриловуюкислоту очищали от радикальных ингибиторов, которые добавляют с цельюпредотвращения полимеризации метакриловой кислоты при ее хранении, перегонкойпод вакуумом [56].
4.2 Синтез мономеров и полимеров 4.2.1 Окисление целлюлозы перекисью водорода.
В 200 мл.дистиллированной воды приливаем 160 мл. и добавляли 5 г. целлюлозу. Окислялицеллюлозу при перемешивании в течении трех часов. По завершении перемешиваниязакрывали пробкой и оставляли на ночь. На утро отфильтровывали, промывалидистиллированной водой несколько раз, сушили при комнатной температуре иполучали окисленную целлюлозу:
/>
3.2 Синтезаминогуанидинметакрилата (АГМК)
/>
В спиртовойраствор аминогуанидина, предварительно полученный из этилата натрия игидрокарбоната аминогуанидина, при охлаждении до — 10 °С добавили эквимольноеколичество метакриловой кислоты (температура в реакционной массе при этом непревышала -5 °С). Раствор перемешивали 3 часа при комнатной температуре, послечего МКАГ выделяли из спиртового раствора высаждением их в избыток диэтиловогоэфира. Полученную соль перекристаллизовывали из смеси воды и этанола. Выход «73%.
Температура плавленияаминогуанидинметакрилата 170 °С.
/>
Схема установкидля синтеза аминогуанидинметакрилата
1 — трехгорлаякруглодонная колба; 2 — капельная воронка; 3 — мешалка; 4 — термометр; 5 — баняс охлаждающей смесью; 6 — электромотор; 7 — штатив с лапками; 8 — газоотводнаятрубка.
Синтез 2
В трехгорлуюколбу, снабженную мешалкой и барботером для подачи азота налили метиловыйспирта и добавили рассчитанное количество карбоната аминогуанидина.Перемешивали с подачей азота. Под колбу поставили баню со льдом и из капельнойворонки постепенно прикапывали ме- такриловоую кислоту при охлаждении до — 10°С При этом усиливали подачу азота. Раствор перемешивали 3 часа при комнатнойтемпературе, после чего аминогунидинметакрилат выделяли из спиртового растворавысажде- нием в избыток диэтилового эфира. Получали белый порошок стемпературой плавления 170 °С.
ЛИТЕРАТУРА
1. Роговин З.А. Химия целлюлозы.-М.: Химия, 1972.-520с.
2. Целлюлоза и её производные / Под ред. Н.Байклза, Л.Сегала.-М.: Мир,1974.-Т.1-2.
3. Роговин З.А., Гальбрайх Л.Г. Химические превращения и модификацияцеллюлозы.-М.: Химия, 1979.-206с.
4. Шарков В.И., Гидролизное производство, т. 1, ГЛТИ 1945; т.2, ГЛТИ,1948; Т.З ГЛТИ, 1950.
5. Деревицкая В.А., Докторская диссертация, Институт химии природныхсоединений АН СССР, Москва, 1962.
6. Васильев А.В., Майборода В.И.// Хим. Волокна, 1966, №5,28
7.. Pastcka М., Faserforsch. U. Textiltechn., 14, 141(1963).
8.. Непенин Ю.Н., Технология целлюлозы, 2 изд., т1 -2, М. 1976.-90с.
9. Жбанков Р.Г, Козлов Г.В., Физика целлюлозы и ее производных,Минск, 1988. 10. Regelson W. //J/ Polymer Sci: Polimer sympok. 1979, Vol. 66. p.483-538/ 11. Donaruma L.G.,Bezanno J.//J. Med. Chem. 1971, Vol. 14, №4.p.224 12. DombroskiJ.R., Donaruma L.G. //J. Med. Chem. 1971, Vol. 14, №5 p 461 13. Платэ H.A., Васильев A.E., Физиологически активныеполимеры-М.: Химия, 1986. с.296
10. Панарин Е.Ф., ЗаикинаН.А.// Антибиотики, т.22, 1977, с. 327
11. Агаджанян М.Е. // Арм.Хим. Журн. 1975. т. 21 ,№8, с. 658-661
12. Donaruma L.G., Bezanno J.//J.Med. Chem. 1971, Vol. 14,№4, p 224
13. Charaher Ch.F., Moon W.Y.,Langwarthy Th.A.//Polymer Preprints. 1976 Vol.17 №l,p.l-5
14. Zubov V.P., Vijaga KumarM., Masterova M.N. et al // J. Macromol.Sci. 1988.T.30.№4. c.675.
15. Кабанов В.А., Топчиев Д.A. // Высокомолек. Соед. А.1988. Т. 30. с.675.
16. Топчиев Д.А.,Нажметдинова Г.Т., Крапивин A.M. и др. // Высокомолек.
17. Соед. А. 1982. Т. 24. №6.с.437.
18. Кабанов В.А., ТопчиевД.А., Нажметдинова Г.Т. // Высокомолек. Соед.
19. А. 1984. Т. 26. №1. с.51.22. Топчиев Д.А., Нажметдинова Г.Т. и др. // Изв. Ан СССР. Сер.хим. 1983. №10.с. 22-32.
20. К.Е. Скворцова,Нехорошева А.Г., Гембицкий П.А. // Проблемы
21. дезинфекции истерилизации. М.: ВНИИДиС, 1974, вып.23, с.58. 24. Ryser H.J. // Science. 1965, V.150, р.501. 2 5. Ryser H.J. // Biomembranes. 1971, V.2, p. 197.
22. Ярославов А.А., Кабанов В.A. // Материалы Всероссийского
23. Каргинского симпозиума.2000. Тез. докл. ч.1, с. 17. 2 7. Panarin E.F. // 26 Microsymposiumon Macromolecules Polymers in medicine and Biology. Prague, 1984, p.87
24. Ghosh M. // PolymerMaterial Sci. Eng. ACS. 1986, V.55, p.755. 29. GhoshM.//Polymer News. 1988, V.13, p.71.
25. Панарин E.Ф., Заикина H.А., //Антибиотики том 22,1977, с. 327. 31. Патент Франции 789429 (1959).
26. Патент США 2,867,562(1959).
27. Патент Великобритании1114155 (1960).
28. Патент Швеции 339076(1971).
29. А.с. СССР 4341826 (1988).
30. Патент Великобритании115243 (1969).
31. Патент ФРГ 2437844(1982).
32. Патент США 4,587,266(1986). 39. А.с. СССР 847893 (1981).
33. А.с. СССР 2039735 (1995).
34. Приказ Минздрава СССР №15-6/31 от 22 декабря 1989 года. 4 2. Заикина Н.А.// Антибиотики 1977, №22,с.327
35. Милич М.В., ФедороваД.Л., Топчиев Д.А. // Вестник дерматологии, 1988, №4, с.37
36. Милич М.В., ФедороваД.Л., Топчиев Д.А. // Вестник дерматологии, 1988, №5, с.25
37. Эсмурзиев A.M., Хаширова С.Ю., Сивов Н.А.и др. Радикальная гомо(со)полимеризация акрилат- и метакрилатгуанидинов вводных средах // Структура и динамика молекулярных систем, 2003, выпуск X, ч.1, с.214-216
38. Фельдштейн М.М.// Синтетические полимеры медицинского назначения. Материалы 6 Всесоюзногосимпозиума. Алма-Ата, 1983, с. 142
39. Khokhlov A.R.,Pavlova S.A., Timofeeva G.L. // J. Polymer. 1994, V.35, №8, p. 1769
40. Тимофеева JI.M., Клещева H.А., Топчиев Д.A. // Изв. АН. Сер. Хим.1999, №5, с.865
41. Васильева Ю.А.,Клещева Н.А., Громова Г.Л., Топчиев Д.А., Крутько Е.Б., // Изв. АН. Сер. Хим.2000, №3, с.430
42. Ikeda Т., Yamaguchi Н., Suzuke Y. // Macromol.Chem. 1984,V. 185, Р869
43. Химическая энциклопедия /под ред. И.Л. Кунянца, 1988, М., Т.1, с.617
44. Топчиев Д.А.,Нажметдинова Г.Т., Гембицкий П.А. // Изв. Ан СССР, Сер. Хим. 1983, №10, с.22-32
45. Платэ Н.А.,Васильев А.Е., Физиологически активные полимеры-М.: Химия, 1986. с.296
46. Патент США 4,532,128(1985).
47.Гембицкий П.А., ВоинцеваИ.И., Полимерный биоцидный препарат
48. Лабораторнаятехника органической химии / Под ред. Б. Кейла. — М.: Мир, 1966
49. Lund Н., Bjerrum J.,Ber., 64,210,1931.
50. Mathews J.H., J. Am.Chem. Soc., 48,562, 1926.
51. Кабанов В.А.,Акутин M.C. и др. Энциклопедияполимеров.-М.: Советская энциклопедия, т. 2,1974.
52. Рабинович В.А.,Хавин З.Я. Краткий химический справочник.-Сп.: Химия, 1994.