НАНОКОМПОЗИЦИОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ БИОМЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Основной целью проекта является разработка эффективных подходов к созданию новых полимерных нанокомпозиционных материалов медицинского назначения, содержащих частицы серебра в полимерной матрице. Впервые в качестве полимерных матриц использованы оригинальные полифункциональные сополимеры, полученные методом радикальной сополимеризации впервые синтезированных в «ИТХ УрО РАН» уникальных мономеров (2-замещенных-2-азабицикло[2,2,1]гептенов, N,N-диаллил-N’-ацилгидразинов, трис(диэтиламино)диаллиламинофосфоний хлорида и тетрафторбората) с виниловыми мономерами и диоксидом серы. Разработаны эффективные методы синтеза сополимеров 2-замещенных-2-азабицикло[2,2,1]гептенов и N,N-диаллил-N’-ацилгидразинов с N-винилпирролидоном, акриловыми мономерами и диоксидом серы, диаллиламинофосфониевых солей с N-винилпирролидоном и диоксидом серы, определены условия для получения полимеров с высокой молекулярной массой и узким молекулярно-массовым распределением. Установлены особенности и выявлены общие закономерности протекания реакций сополимеризации 2-замещенных-2-азабицикло[2,2,1]гептенов и N,N-диаллил-N’-ацилгидразинов с N-винилпирролидоном, акриловыми мономерами и диоксидом серы и трис(диэтиламино)диаллиламинофосфоний хлорида и тетрафторбората) с виниловыми мономерами и диоксидом серы. Исследованы кинетические закономерности реакций, определены относительные активности мономеров. Изучено влияние среды на протекание реакций сополимеризации новых мономеров. Восстановлением нитрата серебра боргидридом натрия в растворах синтезированных сополимеров N,N-диаллил-N’-ацилгидразинов и 2-замещенных-2-азабицикло[2,2,1]гептенов с N-винилпирролидоном, акриловыми мономерами и диоксидом серы, диаллиламинофосфониевых солей с N-винилпирролидоном и диоксидом серы получены новые композиционные материалы с равномерным узкодисперсным распределением наночастиц серебра в полимерной матрице. Наряду с боргидридным методом разработан способ получения стабилизированных наночастиц серебра без добавления восстановителя. В водно-спиртовой и водной среде синтезированы новые полимерные нанокомпозиты серебра с использованием сополимера N,N-диаллил-N’-ацетилгидразина с N-винилпирролидоном, который выполняет роль и восстановителя ионов серебра, и стабилизатора образующихся наночастиц. Наличие активных функциональных групп и разнообразных гетероциклических фрагментов в полимерной цепи способствует их специфическому взаимодействию с наночастицами серебра, регулируя их размер на наноуровне, предотвращая рост и агрегацию частиц и обеспечивая их равномерное распределение в полимерной матрице. Результаты сканирующей, атомно-силовой микроскопии и метода РФА подтверждают образование наночастиц серебра сферической и эллиптической форм. Установлено, что увеличение молекулярной массы, концентрации сополимера, концентрации ионов серебра приводит к уменьшению среднего размера наночастиц серебра. Огромная ниша, в которой сейчас используются наноматериалы, связана с созданием полимерных нанокомпозитов медико-биологического назначения. Новые серебряные нанокомпозиты на основе полисульфонов диаллиламинофосфониевых солей обладают значительной бактерицидной активностью и могут рассматриваться в качестве платформы для разработки новых водорастворимых биоцидов и антисептиков. Исследования цитотоксической активности показали, что новые нанокомпозиты активны в отношении культур клеток рабдомиосаркомы RD и меланомы MS.