Синтез водорастворимых иммобилизатов металлопорфиринов и исследование их антибактериальной активности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, кандидат наук Алопина, Елена Владимировна

• Алопина, Елена Владимировна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Алопина, Елена Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

1 2

стр

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Литературный обзор

1 • 1 • Порфиринполимеры

1.1.. Классификация порфиринполимеров. Получение

1.1.2 Ковалентная иммобилизация порфиринов на полимеры

1.2. Модификация тетрафенилпорфиринов

1.2.1 Мезо-замещенные р-формил-порфирины

1.2.2 Нитропроизводные .мезо-тетрафенилпорфирина

1.2.3 Синтез металлокомплексов порфиринов

1.3. Полимеры-носители в иммобилизации .мезо-арилпорфиринов

1.3. Поливиниловый спирт в качестве полимера-носителя. Применение

1.4. Растворимость и реологические свойства разбавленных водных растворов порфиринполимеров

1.4.1 Растворимость л^езо-арилпорфиринов и порфиринполимеров

1.4.2 Реологические свойства разбавленных водных растворов порфиринполимеров

1.4.3 Влияние природы растворителя на процесс закрепления порфирина наПВС

1.4.4 Бинарные растворители в процессе ковалентной иммобилизации ме-зо-арилпорфиринов на полимер

1.5. Антибактериальное воздействие бактерицидных материлов

I 6 Применение порфиринполимеров

1 2

Глава 2. Экспериментально-методическая часть

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы анализа полученных соединений

2.2.1 Спектроскопия видимой и УФ области

2.2.2 ИК-спектроскопия

2.2.3 ЯМР-спектроскопия

2.2.4 Элементный анализ

2.3. Методика получения водорастворимых порфиринполимеров

2-4- Определение вязкости порфиринполимеров

Квантово-химические исследования

2.5.1 Оптимизациял/езо-арилпорфиринов

2.5.2 Сканирование поверхности потенциальной энергии реакции

2.5.3 Компьютерное моделирование порфиринполимеров

2.6. Методы определения антибактериальной активности

Глава 3. Результаты и обсуждение

3

' ' Модификация тиезо-тетрафенилпорфиринов и их металлокомплексов

3.2. Иммобилизация полученных лгезо-арилпорфиринов на ПВС

3.2.1 Оптимизация условий ковалентного закрепления формилпроизводно-

го тетрафенилпорфирина на ПВС

3.3. Синтез металлокомплексов порфиринполимеров

3.4. Определение молекулярной массы полученных порфиринполимеров и реологические свойства разбавленных водных растворов иммоби-

лизатов

и н I

1 2

3.5. Квантово-химичесие исследования

3.5.1 Теоретическое исследование строения .мезо-арилпорфиринов

3.5.2 Исследование механизма реакции ацеталирования

3.5.3 Моделирование системы «Порфирин-ПВС»

3.6. Обсуждение результатов первичной оценки биологической активно-

сти водорастворимых порфиринполимеров

Основные результаты и выводы

Спсок цитируемой литературы

Багодарности

4

II

> тшшт

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Н2ТРР

СиТРР

СоТРР

гптрр

Н2ТРР-СНО

СиТРР-СНО

СоТРР-СНО

гптрр-сно

№ТРР-СНО

Н2ТРР-СНО

(рЬепу1-Ш2)

СиТРР-СНО

(рЬепу1-К02)

СоТРР-СНО

(рИепуШОг)

гптрр-сно

(рЬепу1-Ш2)

МТРР-СНО

(рЬепу1-И02)

МР

МТРР

ДМФА

ДМСО

ИК

мм

ММР

мси

ПАП

ПВС

ПВА

ВА

ПП

ЭСП

ЯМР

ППЭ

тетрафенилпорфирин

медный комплекс (II) тетрафенилпорфирина кобальтовый комплекс (II) тетрафенилпорфирина цинковый комплекс (II) тетрафенилпорфирина 2-формил-5,10,15,20-тетрафенилпорфирин медный комплекс (II) 2-формил-5,10,15,20-тетрафенилпорфирина

кобальтовый комплекс (II) 2-формил-5,10,15,20-тетрафенилпорфирина

цинковый комплекс (II) 2-формил-5,10,15,20-тетрафенилпорфирина

никелевый (И) комплекс 2-формил-5Д0,15,20

тетрафенилпорфирина

2-формил, 10( 15)-(4'-нитрофенил)-5,15 (10),20-

трифенилпорфирин

медный комплекс (II) 2-формилД0(15)-(4'-нитрофенил) 5,15(10),20-трифенилпорфирин

кобальтовый комплекс (II) 2-формил, 10(15)-(4' нитрофенил)-5,15(10),20-трифенилпорфирин цинковый комплекс (II) 2-формил, 10(15)-(4' нитрофенил)-5,15(10),20-трифенилпорфирин никелевый комплекс (II) 2-формил, 10(15)-(4' нитрофенил)-5,15(10),20-трифенилпорфирин металлопорфирин

металлокомплекс тетрафенилпорфина

диметилформамид

диметилсульфоксид

инфракрасный

молекулярная масса

среднемассовая молекулярная масса

молекулярно массовое распределение

мольная степень иммобилизации

полимераналогичные превращения

поливиниловый спирт

поливинил ацетат

винилацетат

порфиринполимер

электронный спектр поглощения

ядерный магнитный резонанс

поверхность потенциальной энергии

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез водорастворимых иммобилизатов металлопорфиринов и исследование их антибактериальной активности»

ВВЕДЕНИЕ

Порфирины, иммобилизованные на различные полимерные носители, которые принято называть порфиринполимерными иммобилизатами, находят применение для решения целого ряда проблем в биотехнологии, технике, медицине [1, 2]. Фундаментальный и прикладной интерес к порфиринсодержа-щим полимерам связан с широкими возможностями синтеза молекулярных структур, обладающих специфическими свойствами, легко контролируемыми и изменяемыми в соответствии с областью их использования [3]. В настоящее время одними из перспективных областей применения иммобилиза-тов порфиринов и их металлокомплексов являются медицина и фармакология. Интенсивно развиваются исследования порфиринполимерных иммоби-лизатов для диагностики и лечения онкологических заболеваний, обеззараживания крови и ее компонентов от патогенных вирусов [3, 4-9].

Помимо выше сказанного, в последнее время соединения из класса порфиринов и хлоринов, такие как протопорфирин, хлорофиллин натрия, комплексы хлорофиллина с аминокислотами и другие активно исследуются как потенциальные радиопротекторы и соединения, обладающие пострадиационным воздействием. Установлено так же лечебное действие различных порфиринов и их металлокомплексов при лучевом поражении организма. При этом показано, что эффективность радиозащитного и пострадиационного воздействия порфиринов существенно зависит от наличия в молекуле того или иного металла и полимерного окружения [10].

Актуальность темы. Благодаря своей уникальной химической природе порфирины и их аналоги находят применение во множестве областей науки и техники. Среди синтетических порфиринов одним из наиболее доступных остается .мезо-тетрафенилпорфирин (Н2ТРР) и его функциональные замещенные, металлокомплексы которых применяются как основные компоненты функциональных материалов, используемых в катализе, экстракции, качественном и количественном анализе, нелинейной оптике, молекулярном дизайне и медицине. Известно, что порфирины и их аналоги являются актив-

6

ными и биологически совместимыми фотосенсибилизаторами, генерирующими при освещении синглетный кислород, который активно окисляет субстрат опухолевых тканей.

Однако Н2ТРР и его металлокомплексы не растворимы в воде, что практически не позволяет реализовать их в качестве перспективных фармацевтических препаратов. Постадийный синтез стабильных порфиринполимеров, которые принято называть иммобилизатами, обычно заключается в предварительной модификации порфиринов с введением функциональных групп, способных взаимодействовать с полимерной матрицей и последующей их иммобилизацией с образованием ковалентных связей с полимером-носителем. В связи с этим представляется актуальной задача создания новых функциональных материалов на основе порфиринов с целью повышения их биосовместимости, придания антимикробных и сорбционных свойств, водо-растворимости, а также фотостабильности порфиринам.

В настоящее время вопрос об исследовании антимикробных свойств новых материалов на основе порфиринов остается актуальным, особенно благодаря появлению сведений о том, что введенные в организм синтетические порфирины могут распозноваться бактериями и включаться, вместо природных, в обмен веществ бактериальных клеток. Поскольку синтетические порфирины отличаются по строению от природных, такое включение может привести к нарушению процессов жизнедеятельности микроорганизмов и их дальнейшей гибели.

Таким образом, целью настоящей работы является направленный синтез водорастворимых порфиринполимеров, содержащих в качестве исходных структурных элементов металлокомплексы лшзо-арилпорфиринов, и исследование их физико-химических и биологических свойств.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

^ оптимизация метода формилирования металлокомплексов мезо-тетрафенилпорфиринов по условиям реакции и составу реагентов;

7 ' » , „ \

•S синтез НгТРР-СНО и его медного (II), кобальтового (II), никелевого (И) и цинкового (II) комплексов, как исходных структурных единиц для получения водорастворимых 1111;

•S квантово-химическое и экспериментальное изучение процесса иммобилизации .мезоарилпорфиринов на водорастворимом полимерном носителе: ПВС;

S синтез Н2ТРР-СНО (phenyl-N02) и его медных (II), кобальтовых (II), никелевых (II) и цинковых (II) комплексов и их иммобилизация на ПВС;

исследование реологических свойств разбавленных водных растворов полученных ПП;

•S первичное исследование биологической активности полученных им-мобилизатов, определение их антибактериальной активности на бактериальных культурах E.coli, Staphylococcus aureus и Candida albicans, а также дрожжевой культуры Candida sp.

Исследование проводилось с использованием методов электронной абсорбционной, ИК- и ЯМР - спектроскопии, а также элементного анализа, вискозиметрии, биологических и квантово-химических методов.

Научная новизна. С целью получения водорастворимых порфиринпо-лимеров заданного состава исследован и оптимизирован процесс ковалент-ной иммобилизации .мезо-арилпорфиринов на ПВС.

Исследованы реологические свойства разбавленных водных растворов полученных иммобилизатов. Показано, что с ростом количества порфирина в им-мобилизате увеличивается размер макромолекулярного клубка, но при этом структура введённого иммобилизованного порфирина не влияет на характер взаимодействия полимера с растворителем.

С целью получения материалов, обладающих значительной антибактериальной активностью, синтезированы новые водорастворимые ПП, содержащие H2TPP-CH0(phenyl-N02) и его медные (II), кобальтовые (II), никелевые (II), и цинковые (II) комплексы.

Сравнительное изучение антибактериальных свойств полученных иммо-билизатов показало, что металокомплексы ПП в присутствии соответствующих ацетатов металлов (10"4 - 10'6 моль/л) обладают более выраженной антибактериальной активностью в отношении исследуемых культур. Исследования водных растворов, содержащих только ПВС, только ацетат цинка или ацетат никеля или ацетат кобальта, только ПВС с ацетатом металла показали, что никакого эффекта не наблюдается ни для одной из перечисленных тест-культур бактерий.

Практическая значимость. Предложенный способ модификации мезо-тетрафенилпорфирина с последующей иммобилизацией его на полимерах-носителях может служить одним из путей получения физиологически активных полимеров на основе порфиринов, в том числе антибактериального действия, включающих в свой состав составляющие фрагменты, каждый из которых придает порфиринполимеру определенные свойства (растворимость, биологическая активность и т.д.) в гомогенных условиях. Исследования антимикробной активности полученных порфиринполимеров открывают перспективы использования данных соединений в качестве терапевтических средств с антибактериальным действием широкого спектра действия.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на конференциях 35th Inorganic Reaction Mechanisms Meeting (IRMM-35) (Krakov, Poland, 2006), X International Conference on the Problems of Solvation and Complex Formation in Solutions (Suzdal, 2007), IV и VII Международных конференциях молодых учёных «Современные проблемы науки о полимерах» (С-Петербург, 2008, 2011), IV школы-семинара молодых ученых «Квантово-химические расчеты: структура и реакционная способность органических и неорганических молекул» (Иваново, 2009), X и XI Международных конференциях по физической и координационной химии порфиринов и их аналогов (ICPC-10, ICPC-11) (Иваново, 2009; Одесса, Украина 2011), XIII Международной научно-технической конференции «Наукоемкие химические технологии-

2010» (Суздаль, 2010), II Международной конференции «Техническая химия.

9 • • . 1 - .

„ , Т. ' 1 Г I , > ' t *

От теории к практике» (Пермь, 2010), VI Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы» (Нальчик, 2010), XIV Молодежной конференции по органической химии (Екатеринбург, 2011), Всероссийской научной конференции «Современные проблемы и инновационные перспективы развития химии высокомолекулярных соединений» (Уфа, 2012), Всероссийской научной конференции «Органический синтез: химия и технология» (Екатеринбург, 2012), IX Международной молодежной научной школе «Химия порфиринов и родственных соединений» (Иваново, 2012), XVI Молодежной школы-конференции по органической химии (Пятигорск, 2013), III Международной научной конференции «Новые направления в химии гетероциклических соединений» (Пятигорск, 2013).

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1 Порфиринполимеры

Порфиринполимеры представляют собой супрамолекулярные функциональные системы, специфические свойства которых определяются, прежде всего, природой и особенностями макрогетероциклического соединения, включенного тем или иным образом в эту систему. Одними из наиболее важных макрогете-роциклических соединений являются порфи-рины. Порфирины, относящиеся к многочисленным циклическим ароматическим полиаминам, содержат многоконтурную сопряжённую систему, в основе которой лежит 16-членный макроцикл с замкнутой сопряжённой системой, включающей 4-8 атомов азота. Характерной особенностью порфиринов является их разнообразие как следствие замещения атомов водорода в пиррольных кольцах, в мезо-положении на электроно- и про-тонодонорные, электроно- и протоноакцепторные группы [4]. Порфирины и их аналоги, благодаря своей многоконтурной ароматической структуре (рис. 1.1), характерным электронным спектрам, способности образовывать сверхпрочные внутрикомплексные соединения практически со всеми металлами периодической системы и способности к экстракоординации находят все большее применение в качестве катализаторов, фотосенсибилизаторов, органических полупроводников, сенсоров и т.д. Однако, большая часть этих соединений нерастворима в воде. В то же время все природные металлоком-плексы порфиринов осуществляют свои биологически важные функции в водных средах. Закрепление порфирина на полимере - носителе дает ряд преимуществ, которые отсутствуют при применении несвязанных порфиринов. К ним можно отнести кооперативные взаимодействия в полимерных цепях, разделение активных центров, возможность специфического связывания

«, ) П , - ,1 и / 1 '

Рис. 1.1. Порфирин, где (3-положение Я=Н, СНО, СН2=СН2, и тиезо-положение Я =Н, С6Нб, М=все координационно ненасыщенные металлы.

различных субстратов на активных центрах, повышение стабильности тетра-пиррольного пигмента, снижение его токсичности по отношению к биологическим средам [3]. Основными причинами модификации порфириновых соединений являются достижение их большей растворимости (водораствори-мости) и повышение каталитической активности.

Также преимуществами таких порфириновых комплексов являются высокая химическая и термическая устойчивость указанного вида соединений вследствие наличия в их молекулярной структуре системы 71-сопряжения, а также их способность к обратимому присоединению (экстракоординации) различных молекул [11]. Таким образом, любые необходимые свойства таких соединений могут быть оптимизированы выбором центрального атома металла и периферийных заместителей у порфиринов и подбором соответствующего полимера - носителя и его модификацией [12-14].

1.1.1. Классификация порфиринполимеров. Получение

В зависимости от пути различных типов связывания порфирина с макромолекулой полимера-носителя: ковалентного, ионного, координационного могут быть созданы как природные, так и синтетические порфиринсодержа-щие полимеры. В качестве основного классификационного признака систем, образованных высокомолекулярными соединениями и порфиринами или их аналогами, лежит способ связывания тетрапиррольных макроциклов с полимером-носителем. В основе получения этих соединений лежит ограничение подвижности порфирина путем связывания его с полимерной матрицей. Согласно этому признаку, выделяют две большие группы полимерсвязанных систем: физически закрепленные и химически связанные порфирины [3]. Классификация порфиринов, соединенных с полимерным носителем химическими связями, отражена в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

Структурные типы химически связанных порфиринполимеров

I группа - Полипорфирины

Гомополимеры

Сополимеры

Линейные

Сетчатые

Линейные

Разветвленные

II группа - Иммобилизованные порфирины

Ионные

Ковалентно-связанные

Катионные Анионные

Линейные

Сшитые

Сетчатые

х-

Г

III группа - Координационные полимеры

Ковалентно-связанные

тс отзя ггрятнп-

Координацион Координацион Координацион координацион н0_связанные но-присоеди- но-сшитые но-связанные

ненные

и

я

-м.

I

и

я

я $

я

I

и

Группу физически закрепленных порфиринов составляют системы, в которых порфирин связан с носителем, главным образом, силами неспецифической сорбции и может быть закреплен как на поверхности носителя, так и быть включенным внутрь полимерной оболочки. В качестве носителей порфиринов в этом случае используются минеральные носители: силикагель, оксид алюминия, молекулярные сита, диоксид титана и некоторые органические полимеры. Способы закрепления порфирина описаны в работах [15-19]. К ним относятся адсорбция порфиринов из растворов, сублимация в вакууме, пропитка твердого носителя с последующим удалением растворителя, механическое растирание порфиринов с носителем, метод Лэнгмюра-Блодже [20, 21] и др. Эта группа порфиринполимерных систем отличается доступностью и простотой получения. Методы получения в основном состоят в выборе подходящего растворителя, из которого порфирин должен быть равномерно нанесен на поверхность полимера, либо растворен вместе с полимером и затем растворитель удален для получения равномерно распределенного порфирина в объеме полимера. Недостатком материалов, полученных на основе этих систем, является неизбежная потеря порфирина с поверхности носителя в процессе его эксплуатации.

Порфирины и фталоцианины могут быть легко внедрены внутрь полимерной матрицы в процессе синтеза и формирования полимера [22] или синтезированы методом сборки внутри полости цеолита [23]. Этот способ закрепления порфиринов внутри полимерной матрицы широко используется для получения модифицированных мембран и различных сенсоров [24, 25]. Так, включение л/езо-тетрафенилпорфина в матрицу различных сополимеров на основе акрилатов позволило авторам [26] получить высокочувствительный материал для оптических сенсоров хлористого водорода.

С точки зрения устойчивости полимерных систем, специфичности их свойств и разнообразия областей их применения наибольший интерес вызывают порфирины, химически связанные с полимером [27]. Эти системы разделяют на три принципиально различные группы [3]:

14

I - полипорфирины, содержащие тетрапиррольный фрагмент, включенный в основную полимерную цепь. Связь между порфиринами или их аналогами осуществляется через сомономер или связывающий мостик;

II - иммобилизованные порфирины, имеющие в боковой цепи полимера порфирин-лиганд, связанный с макромолекулой носителя посредством ионной или ковалентной связи и разделенный с основной полимерной цепью определенным спейсером;

III - координационные порфиринполимеры, образование которых характерно только для металлокомплексов порфиринов или фталоцианинов; их связывание в полимерную цепь или с макромолекулой полимера осуществляется посредством координационной связи металла с сомономером или боковыми заместителями полимера, обладающими тс-донорными свойствами.

Таким образом, в зависимости от области применения определяющим фактором является выбор полимера и структуры закрепленного порфирина или его металлокомплекса.

1.1.2. Ковалентная иммобилизация порфиринов на полимеры

Ковалентная иммобилизация порфиринов осуществляется за счет образования ковалентной связи между закрепляемым порфирином, обладающим функциональной группой и полимером-носителем. Этот вид закрепления порфиринов более широко используется, так как получаемые иммобилизаты наиболее стабильны, а также, центральный атом металла ковалентно связанных соединений в меньшей степени блокируется носителем и сохраняет свои координирующие или экстракоординирующие свойства.

Иммобилизация порфирина на полимере-носителе предотвращает нежелательную ассоциацию иммобилизанта, повышает его устойчивость к агрессивным средам, а в некоторых случаях повышает активность иммобилизата по сравнению с низкомолекулярным аналогом за счет одновременного действия функциональных групп полимера и иммобилизанта. Иммобилизаты не

15

только сохраняют свойства низкомолекулярных аналогов, но и совмещают свойства полимера, определяющего главным образом физико-химические характеристики системы, и иммобилизуемого соединения, придающего новому полимеру специальные свойства: каталитическую, биологическую активность, фотофизические и фармакологические свойства и др.

Структура иммобилизованных порфиринов, в данном случае, соответствует модели физиологически активных полимеров «прививочного типа», предложенной Рингсдорфом [28].

/2 ^ Рис. 1.2. Модель иммобилизован-

ного порфирина: 1 - полимер-носитель, 2 - функциональные группы, обеспечивающие растворимость полимера, 3 - группы, придающие специальные свойства соединению, А - спейсер, осуществляющий связь полимера и порфирина

Суть модели заключается в том, что отдельные составные части специфического полимера объединяются в единое целое полимером-носителем. Из рис. 1.2 видно, что к полимеру-носителю (1) должно быть присоединено по крайней мере два типа групп: порфирин вместе со связующим мостиком -спейсером (А) и функциональные группы (2), придающие гидрофильность или гидрофобность системе и обеспечивающие ей растворимость в той или иной среде. Кроме того, в зависимости от области применения полимерсвя-занных порфиринов к макромолекуле полимера может быть присоединен третий тип функциональных групп-лигандов (3), выполняющих вспомогательную функцию и обеспечивающих целевой транспорт субстратов в ката-

литических процессах, узнавание клеток-мишеней в биологических системах ит. д.

Большинство исследований в области порфиринов сосредоточено на использовании порфириновых соединений для моделирования процессов переноса энергии, транспорта кислорода, фотосинтеза, региоселективного катализа. Известны многочисленные примеры функционирования металлопор-фиринполимеров в качестве переносчиков кислорода к молекулам окисляемого субстрата [29-31]. Вероятно, в этих системах полимерная матрица предотвращает необратимое взаимодействие 02 с активными центрами (явление кислородной защиты), а также затрудняет окисление легкоуязвимых субстратов. Кроме того, изолируя металлоцентры от протонной среды, полимерные лиганды подавляют мономолекулярное окисление. Эффект полимера связан с конформационными особенностями макроцепей, приводящих за счет гибкого движения и специфического микроокружения к стабилизации окислительных комплексов. По-видимому, полимерные порфирины - один из наиболее перспективных типов гетерогенных катализаторов жидкофазного окисления, имеющий целый ряд преимуществ перед другими: высокую термическую и химическую стабильность в условиях интенсивного радикально-цепного процесса или в присутствии восстановителей различной природы [32].

Еще в 1978 году Миронов А.Ф. и соавт. [33] провели синтез ковалентно связанных порфиринов с остатками Сахаров. Позже, было установлено, что гликопорфирины можно использовать в качестве сенсибилизаторов для фотодинамической терапии рака, для создания противовирусных препаратов направленного действия [34]. Из-за наличия хиральных углеводных заместителей гликопорфирины можно использовать для изучения процессов молекулярного узнавания и катализа, позволяя при этом проводить исследования в водных растворах [35].

Другим примером ковалентного связывания порфиринов с полимерами можно привести получение водорастворимых декстриновых производных

тетрафенилпорфирина [36]. При этом цикл исходного декстрина предвари-

17 ............

тельно подвергали окислительному раскрытию периодатом натрия, а затем проводили реакцию с 5-(4-аминофенил)-10,15,20-три(4-толил)-порфирином или его Ре(Ш)С1-комплексом в условиях восстановительного аминирования с образованием соответствующих поликомплексов. Эти полимеры обладают рядом преимуществ по сравнению с ионными водорастворимыми порфири-нами. Во-первых, они не образуют ц-оксодимеров, что значительно повышает их каталитическую активность, во-вторых, неионная природа определяет их рН-независимость. Также они обладают повышенной ДНК-метящей активностью по сравнению с исходными аминопорфиринами.

Комплекс Хп (Н)-иара-карбоксифенил-трифенилпорфирина ковалентно связанный с аминопропил модифицированным силикагелем наиболее эффективен для разделения протеинов и пептидов [37]. Эффективность основана на его способности образования комплексов с пептидами и протеинами за счет к-п взаимодействия между ароматическими амикислотными группами и порфириновым макроциклом, где атом азота гистидина служит в качестве электроно-донорного лиганда по отношению к центральному атому металла порфирина.

Химическое присоединение к полимеру-носителю другой группы природных порфиринов - группы хлорофилла, возможно за счет карбоксильной или винильной функциональных групп. Для производных хлорофилла Ь-ряда иммобилизация возможна также за счет формильной группы, находящейся в положении 3 макроцикла порфирина. Ковалентная иммобилизация феофити-на Ь, родина §7 и их металлокомплексов на поливиниловый спирт проводилась по реакции ацеталирования (схема 1.1.), катализируемой минеральными кислотами [38-42].

%

сн=сн2 сн

СН2. сн2. сн сн сн +

I

I

он он

он

Н2С Н сн2 соон сн2 соон соон

сн2 сн2 сн2 сн сн сн

н, с

2 "5

Н2С Н СЛ12 соон

' I

сн2 соон соон

Схема 1.1. Ковалентная иммобилизация родина g7 на ПВС.

Реакция протекает в гомогенных условиях в среде ДМФА, ДМСО или уксусной кислоты и в зависимости от условий ее проведения получаются водорастворимые, органорастворимые или сшитые иммобилизаты. Мольная степень иммобилизации полимера (схема 1.1) определяется главным образом степенью полидисперсности поливинилового спирта.

Следует иметь в виду, что жесткие условия реакции могут привести к термоокислительной деструкции полимера. Порфирины и их металлоком-плексы, особенно природные, тоже чувствительны к внешним воздействиям среды. Поэтому поиск мягких условий иммобилизации, исключающих побочные процессы, представляет особый интерес в разработке методов синтеза ПЛ.

Предложены мягкие условия иммобилизации порфиринов, содержащих подвижный атом водорода в функциональной группе (-OH, NH2, -СООН), на гидроксилсодержащий полимер-носитель, подвергнутый эпокси-активации [43-48]. Суть метода заключается в том, что реакционноспособные гидроксильные группы полимера при обработке эпихлоргидрином или другим реагентом, имеющим эпокси-группы, превращаются в высокоактивный эпоксидированный полимер, способный легко вступать в реакции с соединениями, имеющими подвижный атом водорода в функциональной группе.

Этот метод позволяет закрепить на полимерной матрице различные по структуре порфирины. Лучшие результаты в иммобилизации порфирина получаются при использовании полимера-носителя с редко распределенными по макромолекуле полимера гидроксильными группами. Таким носителем может быть сополимер аллилового спирта со стиролом, изменение состава которого позволяет изменять растворимость полимера в различных средах и регулировать количество присоединенного порфирина в полимере.

Число порфириновых фрагментов, приходящихся на одно элементарное звено полимера, может меняться в широких пределах, но оно всегда значительно ниже 1, так как в силу больших размеров молекул порфиринов по сравнению с элементарным звеном полимера даже стерически невозможно получить высокозамещенные полимерсвязанные порфирины.

Это и нецелесообразно, так как в высокозамещенных полимерах остатки порфирина будут очень сильно экранированы, и результативность их использования будет мала. И в моделях природных систем, и в физиологически активных полимерах эффективное функционирование обеспечивается, если на 100 элементарных звеньев полимера приходится 1-3 фрагмента физиологически активного вещества [28].

Для оценки количества присоединенного порфирина к полимеру-носителю принято использовать величину, называемую мольной степенью иммобилизации (МСИ), которая определяет число молей порфирина, иммобилизованного на 100 элементарных звеньев полимера-носителя [3]. В ряде работ содержание присоединенного порфирина в полимере выражается в мольных или массовых процентах. Количество связанного порфирина определяют по данным элементного анализа, методом гель-проникающей хроматографии, на основании электронных спектров поглощения иммобилизованных порфиринов. Последний метод позволяет оценить содержание иммобилизованного вещества с большой долей допущения. Однако, благодаря тому, что все порфирины и их аналоги имеют интенсивные полосы поглощения в видимой части спектра, спектральный метод определения МСИ яв-

20

ляется наиболее удобным и используется чаще других.

1.2. Модификация тетрафенилпорфиринов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Алопина, Елена Владимировна, 2013 год

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Майроновский, В.Г. Порфирины: спектроскопия, электрохимия, применение / В.Г. Майроновский, под ред. Н.С. Ениколопяна. - М.: Наука, 1987.-384 с.

2. Kadish, К.М. The Porphyrin Handbook / К.М. Kadish, К.М. Smith, R. Gui-lard. - N.Y.: Academ. Press, 2000.-V. 6.-346 c.

3. Койфман, О.И. Порфиринполимеры / О.И. Койфман, Т.А. Агеева. - M.: Издательство физико-математической литературы, 2006.-194 с.

4. Аскаров, К.А. Порфирины: структура, свойства, синтез / К.А. Аскаров, Б.Д. Берёзин, Р.П. Евстигнеева [и др.]. - М.: Наука, 1985.-333 с.

5. Березин, Б.Д. Гл. 6.: Состояние химии неклассических порфиринов и их комплексов / Б.Д. Березин, Д.Б. Березин // Успехи химии порфиринов. -СПб: Издательство НИИ Химии СПБГУ. - 1999. -Т. 2. - С. 128-141.

6. Хэмбрайт, П. Координационная химия металлопорфиринов / П. Хэм-брайт // Успехи химии. - 1977. - Вып.7. - С. 1207-1232.

7. Fleischer, В. Structure of porphyrins and metalloporphyrins / В. Fleischer // Accounts Chem. Res. - 1970. - №3. - P. 105.

8. Hoard, J.L. Stereochemistry of porphyrins and metalloporphyrins / J.L. Hoard // Porphyrins and Metalloporphyrins. - Amsterdam. Elsrvier. - 1975. - P.317-380.

9. Голубчиков, O.A. Строение и свойства пространственно искаженных порфиринов / О.А. Голубчиков, С.Г. Пуховская, Е.М. Кувшинова // Успехи химии. - 2005. -Вып. 3. - С. 268-284.

10. Никитина, Н.И. Синтез и радиобиологическая активность водорастворимых производных медного комплекса хлорина Е6. Н.И. Никитина, Г.П. Потапов // Химия растительного сырья. - 2002. - №2. - С. 79-84.

11. Березин, Б.Д. Металлопорфирины / Б.Д. Березин, Н.С. Ениколопян. - М.: Наука, 1988.- 159 с.

12. Монаков, Ю.Б. Порфирины и их металлокомплексы в радикальной полимеризации виниловых мономеров / Ю.Б. Монаков, О.И. Койфман, P.M. Исламова, Р.Н. Насретдинова, Т.А. Агеева // Успехи химии порфи-ринов. - Изд. НИИ Химии СпбГУ. С-Петербург. - 2007. - Т. 5. - С. 293314.

13. Гришин, Д.Ф. Регулируемая полимеризация метилметакрилата в присутствии С-фенил-Ы-трет.бутилнитрона и промышленных радикальных инициаторов / Д.Ф. Гришин, JI.J1. Семенычева, Е.В. Колякина // Журн. прикл. химии. - 2001. - Т. 74. - Вып. 3. - С. 483-486.

14. Курмаз, C.B. Трехмерная радикальная полимеризация ди(мет)акрилатов, контролируемая порфирином кобальта / C.B. Курмаз, Е.О. Перепелицина // Изв. АН. Сер. Хим. - 2006. - №5. - С. 807-816.

15. Помогайло, Д. А. Макромолекулярные металлохелаты / Д. А. Помогай-ло, И. Е. Уфлянд. - М.: Химия, 1991.-304 с.

16. Форд, В. Т. Полимерные реагенты и катализаторы / В. Т. Форд, Д. Е. Бергбрайтер, Ф. Дж. Уоллер, под ред. У. Т. Форда.- М.: Химия, 1991.249 с.

17. Соловьева, А. Б. Каталитические системы на основе иммобилизованных порфиринов и металлопорфиринов / А. Б. Соловьева, С. Ф. Тимашев // Успехи химии. - 2003. - Т. 72, - № 11. - С. 1081.

18. Помогайло, Д. А. Полимерные иммобилизованные металлокомплексные катализаторы / Д. А. Помогайло. - М.: Наука, 1988.-303 с.

19. Лисичкин, Г. В. Гетерогенные металлокомплексные катализаторы / Г. В. Лисичкин, А. Я. Юффа. - М.: Химия, 1981.-160 с.

20. Valli, L. Supramolecular structure of Langmuir-Blodgett films of copper por-phyrazine / L. Valli, S. Casilli, L. Valkova, N. Borovkov, O. Koifman // J. Porphyrins Phthalocyanines. - 2004. - V. 8, - N 4-6. - P. 881.

21. Valkova, L. Sorption of amines by the Langmuir-Blodgett films of soluble cobalt phthalocyanines: Evidence for the supramolecular mechanisms / L. Valkova, N. Borovkov, O. Koifman, A. Kutepov, T. Berzina, M. Fontana, R.

Rella, L. Valli // Biosensors and Bioelectronics. - 2004. - V. 20. - P. 11771184.

22. Койфман, О.И. Синтез, свойства и применение порфиринполимеров / О.И. Койфман, Т.А. Агеева // Высокомолекулярные соединения. - Серия С. - 2004. - Т.46. - № 12. - С.2187-2215.

23. Романовский, Б. В. Неорганические ферменты: мечта или реальность? / Б.В. Романовский // Вестник РАН. - 1994. - Т. 64. - М 8. - С. 732-737.

24. DiMarco, G. Optical solid-state oxygen sensors using metalloporphyrin complexes immobilized in suitable polymeric matrices / G. DiMarco, M. Lanza // Sensors and Actuators. - B. - 2000. - V. 63. - P. 42.

25. Amao, Y. Novel optical oxygen sensing material: metalloporphyrin dispersed in fluorinated poly(aryl ether ketone) films / Y. Amao, Y. Tabuchi, Y. Yamashita, K. Kimura // Europ. Polymer J. - 2002. - V. 38. - P. 675.

26. Nakagawa, К. HC1 gas sensing properties of TPPH2 dispersed in various copolymers / K. Nakagawa, K. Kumon, C. Tsutsumi, K. Tabuchi, T. Kitagawa, Y. Sadaoka // Sensors and Actuators, B. - 2000. - V. 65. - P. 138.

27. Wohrle, D. Porphyrins, phthalocyanines and related systems in polymer phases / D. Wohrle // J. Porphyrins Phthalocyanines. - 2000. - V. 4, - N 4. - P. 418.

28. Платэ, H. А. Физиологически активные полимеры / H. А. Платэ, А. Е.Васильев. - М.: Химия, 1986.-296 с.

29. Tsuchida, Е. Approaches to artificial macromolecular oxygen carriers. / E. Tsuchida // J. Macromol. Sci. Chem. A. - 1979. - V. 13. - P. 545 - 571.

30. Wohrle, D. Macromolecular metal complexes an overview. / D. Wohrle // Macromol. Symp. - 1994. - V. 80. - P. 1-15.

31. Савицкий, A.B. Активация молекулярного кислорода при взаимодействии с комплексами переходных металлов / А.В. Савицкий, В.И. Нелю-бин // Успехи химии. - 1975. - Т. 44. - С. 214 - 235.

32. Авласевич, Ю.С. Гл.15.: Водорастворимые порфиринполимеры / Ю.С. Авласевич // Успехи химии порфиринов. - СПб: Изд-во НИИ Химии СПбГУ. - 2004. - Т.4. - С. 304-323.

33. Миронов, А.Ф. О гликозилировании оксиалкилзамещенных порфиринов / А.Ф. Миронов, Г.М. Иваева, В.И. Швец, Р.П. Евстигнеева, А.Н. Степанов, А.А. Перов, С.Е. Купреянов // Биоорганическая химия. - 1978. - Т. 10.-С. 1410-1413.

34. Sternberg, Е. Porphyrin-based photosensitizers for use in photodynamic therapy / E. Sternberg, D. Dolphin, C. Brucker // Tetrhedron. - 1998. - V.54. -P.4151-4202.

35. Аксенова, А.А. Конъюгаты порфиринов с углеводами (обзорная статья) / А.А. Аксенова, Ю.Л. Себякин, А.Ф. Миронов // Биоорганическая химия. - 2003. - Т. 29. №3. - С. 227-246.

36. Nakajima, О. Non-ionic water-soluble dextran-coupled tetraphenylporphyrin derivatives. / O.Nakajima, H. Mizoguchi, Yu. Hashimoto, Sh. Iwasaki // J. Amer. Chem. Soc. - 1992. - V.l 14. - № 23. - P. 9203-9205.

37. Kibbey, С. E. Preparation and characterization of covalently bound tetraphe-nylporphyrin-silica gel stationary phases for reversed phase and anion-exchange chromatography / С. E. Kibbey, M. E. Meyerhof // Anal. Chem. 1993. V. 65. № 17. P. 2189-2196.

38. Говоров, А. Г. Иммобилизация феофетина «Ь» на поливиниловом спирте. Изучение свойств иммобилизатов / А. Г. Говоров, А. Б. Корженев-ский, О. И. Койфман // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 1993. - Т. 36. -№3.-С. 75-81.

39. Говоров, А. Г. Иммобилизация феофетина «Ь» на поливиниловом спирте в среде органических кислот и их смесях с водой / А. Г. Говоров, А. Б. Корженевский, О. И. Койфман // Изв. вузов. Химия и хим. технология. -1993.-Т. 36.-№9. -С. 86-90.

40. Говоров, А. Г. Каталитические свойства природных порфиринов в реакции окислительного декарбоксилирования щавелевой кислоты / А. Г. Говоров, А. Б. Корженевский, Т. Г. Шикова, О. И. Койфман // Ж. физ. химии. - 1995. - Т. 69. - № 7. - С. 1193- 1196.

41. Говоров, А. Г. Кинетика комплексообразования иммобилизованных на

поливиниловом спирте природных порфиринов с солями металлов в воде и ее смесях с уксусной кислотой / А. Г. Говоров, А. Б. Корженевский, О. И. Койфман // Ж. физ. химии. - 1996. - Т. 70. - № 4. - С. 628.

42. Говоров, А. Г. Кинетика комплексообразования иммобилизованных на полимере природных порфиринов с солями металлов в ледяной уксусной кислоте / А. Г. Говоров, А. Б. Корженевский, О. И. Койфман // Ж. общ. химии. - 1999. - Т. 69. - № 3. - С. 454.

43. Николаева, О. И. Каталитическое действие кобальтовых и никелевых комплексов порфиринов и их иммобилизатов в реакции эпоксидирова-ния стирола / О. И. Николаева, С. С. Курек, Т. А. Агеева, О. И. Койфман // Изв. вузов. Химия и хим. технология. - 2004. - Т. 47. - № 2. - С. 46.

44. Cooke, P.R. Alkene epoxidation catalysed by ligand-bound supported metal-loporphyrins. / P.R. Cooke, J.R. Lindsay Smith // Tetrahedron Lett. - 1992. -V.33.-P. 2737.

45. Пшежецкий, B.C. Влияние модифицированной полиметакриловой кислоты, ковалентно связанной с порфирином, на его кислотно-основные свойства. /B.C. Пшежецкий, А.В. Удальцов // Высокомолекулярные соединения. - 1988. - Т(А).30. - №7. - С. 1470-1475.

46. Tsuda, Y. Catalytic epoxidation of cyclohexen by covalently linked manganese porphyrin-viologen complex. / Y. Tsuda, K. Takahashi, T. Yamaguchi, S. Matsui, T. Komura // J. Mol. Catal. A: Chem. - 1998. -V. 130. - P. 285295.

47. Krishnan, R. Polynuclear manganese complexes catalyzed epoxidation of olefins with molecular oxygen. / R. Krishnan, S. Vancheesan // J. Mol. Catal. A: Chem. - 2002. - V. 185. - P.87-95.

48. Avlasevich, Yu.S. Novel porphyrin-labelled poly(N-isopropylacrylamides): syntheses from bromalkyl-containing prepolymers and physicochemical properties / Yu.S. Avlasevich, T.A. Chertchouk, V.N. Knyukshto, O.G. Kulinko-vich, K.N. Solovyov // J. Porphyrins Phthalocyanines. - 2000. - V. 4. - № 6. -P. 1203 - 1205.

49. Callot, H J. Nouvelles voies d'accès aux vinylporphyrines / H.J. Callot // Tetrahedron. - 1973. - V. 29. - №6. - P. 899-901.

50. Momenteau, V. Five-coordinanate iron (II) porphyrins derived from meso-a,p,y,8 tetraphenylporphyrin: synthesis, characterisation, and coordinating properties. / V. Momenteau, B. Loock, T. Busagni, M. Rouse // Can. J. Chem.

- 1979. - V. - 57. - N14. - P. 1804 - 1813.

51. Buchler, J.V. Metallkomplexe mit tetrapyrrol-liganden, XLVIII. Vilsmeier-formylierung von metallporphyrinen mit Co11, Ni", Pd11, Ptn, Cu11, Zn11, Co111, Cr111, MnIH, FeIn, Al111, SiIV und PtIV in abhângigkeit vom zentralmetall / J.V. Buchler, C. Dreher, G. Herget // Liebig Ann. Chem. - 1988. - №1. - P.43-54.

52. Ишков, Ю. В. Синтез и химические превращения формилпорфиринов. / Ю. В. Ишков, С. В. Водзинский, 3. И. Жилина // Успехи химии порфи-ринов. - СПб: Изд-во НИИ химии СПбГУ. - 2007. - Т. 5. - С 49-701.

53. Ишков, Ю. В. Гл.4.: Функционализация (З-положений мезо-арилорфиринов / Ю. В. Ишков, 3. И. Жилина // Успехи химии порфири-нов. - 1997.-Т. 1.-С 70-93.

54. Пономарев, Г.В. Синтез и свойства 1-замещенных производных 5,10,15,20-тетрафенилпорфирина / Г.В. Пономарев Г.Б. Маравин // Химия гетероцикл. соединений. - 1982. - №1. - С. 59-64.

55. Ишков, Ю.В. Порфирины и их производные. Синтез и свойства а,3-непредельных альдегидов тетрафенилпорфирина / Ю.В. Ишков, З.И. Жилина, Ж.В. Грушевая // Журн. органич. химии. - 1993. - Т. 29. - № 11.

- С. 2270-2274.

56. Березин, Б.Д. О факторах, определяющих устойчивость комплексов меди с пара-замещенными тетрафенилпорфина / Б.Д. Березин, Л.П. Шор-манова, Г.А. Цветков // Ж. физ.химии. - 1979. - Т.53. - С. 2716-2719.

57. Ломова, Т.Н. Спектрофотометрическое и кинетическое исследование состояния металлопорфиринов в H2SO4 / Т.Н. Ломова, Е.Г. Можжухина, Л.П. Шорманова, Б.Д. Березин // V Всес. Конф. по координац. и физической химии порфиринов: тез. докл. - Иваново. - 1988. - С. 64.

' 117 .

, . (, ' ■ ', 1 ' ' ' ' « . », « * 1 . ' . ' " . f » . . Ч. • t

58. Luguy, R. Synthesis and reactions of meso-(p-nitrophenyl)porphyrins / R. Luguy, L. Jaquinod, F.R. Fronczek, M. Gra9a, H. Vicente, K.M. Smith // Tetrahedron. - 2004. - V 60. - №12. - P. 2757-2763.

59. Колодина, E.A. Фенилзамещенные порфирины. III. Относительная реакционная способность в реакции нитрования / Е.А. Колодина, С.А. Сыр-бу, A.C. Семейкин, О.И. Койфман // Журн. орг. Химия. - 2010. - Т. 46. -Вып. 1.-С. 136-141.

60. Kolodina, Е. Electrophilic nitration of synthetic porphyrins / E. Kolodina, A. Semeykin, S. Syrbu // J.Porphyrins and Phthalocyanines. - 2008. - V. 12. -№3. - P. 588.

61. Берёзин, Б.Д. Координационные соединения порфиринов и фталоциани-на / Б.Д. Берёзин. - М.:Наука, 1978.-280с.

62. Хартли, Ф. Закрепленные металлокомплексы. Новое поколение катализаторов / Ф. Хартли, - М.: Мир, 1989.-360 с.

63. Койфман, О.И. Влияние структуры порфириновой молекулы на ком-плексообразование с металлами. / О.И. Койфман, Б.Д. Березин // Труды ИХТИ. - 1970. - Вып. 12. - С.42-46.

64. Березин, Б.Д. Механизм образования комплексных соединений макро-циклических лигандов / Б.Д. Березин // Теорет. Экспер. Химия. - 1973. -Т. 9. - №4. - С. 500-506.

65. Ломова, Т. Н. Успехи в синтезе комплексных соединений порфиринов с высокозарядными катионами p-, d- и f-металлов / Т. Н. Ломова, Б. Д. Березин // Координац. химия. - 1993. - Т. 19. - № 3. - С. 171.

66. Березин, Б.Д. Факторы стабилизации кислых катионных форм порфиринов / Б.Д. Березин, В.Г. Андрианов, Д.Б. Березин // Координационная химия. 1994. - Т. 20. - № 5. - С. 350-353.

67. Березин, Б.Д. Макроциклический эффект и специфика комплексообразо-вания с жесткими макроциклическими лигандами / Б.Д. Березин, М.Б. Березин, Д.Б. Березин И Российский химический журнал. -1997. - Т.41. -№3.-С. 105-123.

68. Falk, J.E. Porphyrins and Metalloporphyrins / J.E. Falk, K.M. Smith. - Amsterdam-Oxford-N.Y.: Elsevier, 1975. -910 p.

69. Buchler, J. W. Cis, trans and metal effects in transition metal porphyrins / J. W. Buchler, W. Kokish, P. Smith // Structure and Bonding. - 1978. - V. 34. -P. 79.

70. Adler, A. D. On the preparation of metalloporphyrins / A. D. Adler, F. R. Longo, F. Kampas, J. Kim // J. Inorg. Nucl. Chem. - 1970. - V. 32. - №7. - P. 2443.

71. Березин, Б.Д. Влияние слабых электронодонорных заместителей на кинетику образования комплексов порфиринов / Б.Д. Березин, О.И. Койф-ман // Ж. физ. химии. - 1972. - Т. 46. - №1. - С. 42-45.

72. Березин, Б.Д. Реакционная способность а, (3, у, 8-тетрафенилпорфина в реакциях с солями металлов / Б.Д. Березин, О.И. Койфман // Ж. общ. химии. 1972. Т. 42. № 3. С. 699-702.

73. Коршак, В.В. Полимеры в процессах иммобилизации и модификации природных соединений / В.В. Коршак, М.И. Штильман. - М.: Наука, 1984.-261 с.

74. Сидельковская, Ф. П. Химия N-винилпирролидона и его полимеров / Ф. П. Сидельковская. - М.: Наука, 1970.-150 с.

75. Кирш, Ю. Э. Поли-1Ч-винилпирролидон и другие поли-М-виниламиды: Синтез и физико-химические свойства / Ю. Э. Кирш. - М.: Наука, 1998. -252 с.

76. Лопатин, В. В. Полиакриламидные гидрогели в медицине / В. В. Лопатин, А. А.Аскадский. - М: Научный мир, 2004. -264 с.

77. Shutten, J.H. Some observations on complexes of a cobalt phthalocyanine with poly(vinylamine) and their catalytic activity in the autoxidation of thiols / J.H. Shutten, P. Piet, A.L. German // Macromol. Chem. - 1979. - V. 180. - P. 2341-2350.

78. Frechet, J. M. Synthesis and applications of organic polymers as supports and

protecting groups // J. Tetrahedron report. - 1981. - V. 37. - №103. - P. 663.

79. Помогайло, Д. А. Полимерные иммобилизованные металлокомплексные катализаторы / Д. А. Помогайло. - М.: Наука, 1988. -303 с.

80. Розенберг, М.Э. Полимеры на основе винилацетата / М.Э. Розенберг. -Ленинград: Химия, 1983. -176 с.

81. Березин, И.В. Иммобилизованные ферменты / И.В. Березин, Н.Л. Клячко [и др.]. - М.: «Высшая школа», 1987.-159 с.

82. Pritchard, J.G. Polyvinyl Alcohol. Basic Properties and Uses / J.G. Pritchard. - London-New York-Paris, 1970. -139 p.

83. Finch, C.A., Polyvinyl Alcohol, Properties and Aplication / C.A. Finch, J. Wiley. - London-New York-Sydney-Toronto, 1973. -622p.

84. Николаев, А.Ф. Водорастворимые полимеры / А.Ф. Николаев, Г.И. Ох-рименко. - Ленинград: Химия, 1979.-144 с.

85. Канюков, В.Н. Материалы для современной медицины: учебное пособие для вузов / В.Н. Канюков, А.Д.Стрекаловская, В.И. Килькинов, Н.В.Базарова. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 113с.

86. Гендролис, Ю.А. Глазные лекарственные формы / Ю.А. Гендролис. - М., 1988.-256 с.

87. Orienti, I. Fenretinide-polyvinylalcohol conjugates: new systems allowing fe-nretinide intravenous administration / I. Orienti, G. Zuccari, V. Bergamante, R. Carosio, R. Gotti, M. Cilli, P.G. Montaldo // Biomacromolecules. - 2007, -№8. - P. 3258-3262.

88. Мамардашвили, Г.М. Термодинамика растворения порфиринов / Г.М. Мамардашвили, Б.Д. Березин // Успехи химии порфиринов. - СПб.: НИИ химии СПбГУ. - 2001. - С.130-149.

89. Карманова, Т.В. Влияние структурных особенностей р-замещенных производных порфиринов на их физико-химические свойства. / Т.В. Карманова, Т.В. Громова, Б.Д. Березин, С.А. Сырбу, А.С. Семейкин // Журн. общей химии. - 2001. - Т.71. - №5. - С. 856-861.

90. Сырбу, С.А. Мезо-фенилзамещенные порфирины. Модификация в арильных группах. / С.А. Сырбу, А.С. Семейкин, О.И. Койфман // Изв. вузов. Химия и хим. технол. - 2004. - Т. 47. - №5. - С. 46-55.

91. Сырбу, С.А. Синтез тетрафенилпорфиинов с активными группами в фе-пильных кольцах. / С.А. Сырбу, А.С. Семейкин, Б.Д. Березин, О.И. Койфман //Химия гетероцикл. соед. - 1989. - № 10. - С. 1373-1377.

92. Федулова, И.Н. Синтез и свойства амфифильных л/езо-арилзамещенных порфиринов. / И.Н. Федулова, Н.В. Новиков, О.А. Угольникова, Н.А. Брагина, И.П. Ушакова, А.Ф. Миронов // Вестник МИТХТ. - 2007. - Т.2 -С. 83-89.

93. Кленин, В,И. Исследование надмолекулярных частиц в водных растворах ПВС / В.И. Кленин, О.А. Кленина, Голованов В.В. // ВМС.-1966.-Т. 8.-№9.-С. 1574-1578.

94. Distler, G.I. Investigation by electron microscopy of fibrillar systems in synthetic polymers. / G.I. Distler, V.N. Lebedeva, Y.M. Gerasimow // Electron Microscopy.-1966. - V.l. - P. 583-584.

95. Тагер, А. А. Физикохимия полимеров / А. А. Тагер. - M.: Химия, 1978. -544 с.

96. Соколов, Л.Б. Основы синтеза полимеров методом поликонденсации / Л.Б. Соколов. - М.: Химия, 1972. - 264 с.

97. Кудрявцев, Г.И. Закономерности реакции в цепях полимеров и химическая модификация волокон / Г.И. Кудрявцев. // Химические волокна. -1972.-№1.-С. 4-12.

98. Говарикер, В.Р. Полимеры: Пер. с англ. / В.Р Говарикер, Н.В. Висванат-хан; Дж. Шридхар. - М.: Наука, 1990. - 396 с.

99. Mandal, В.М. Fundamentals of polymerization / В.М. Mandal. - Singapore, 2013.-P. 445.

100. Николаева, О.И. Пластмассы со специальными свойствами: технологии и применения: межвузовский сборник научных трудов / О.И. Николаева,

Т.А. Агеева, О.И. Койфман, С.С. Курек. - СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2004. -92 с.

101.Иржак, В.И. О концентрационной зависимости размера макромолеку-лярного клубка / В.И. Иржак // ВМС. - 2000. - Т. 42. - №5. - С. 811.

102. Халатур, B.C. О взаимопроникновении полимерных клубков в концентрированных растворах. / B.C. Халатур // ВМС. - 1980. - №6. -Б22. - С. 406-408.

103. Крестов, Г.А. Основные понятия современной химии / Г.А. Крестов, Б.Д. Берёзин. - Л.: Химия, 1983. - 29 с.

104. Райхардт, К. Растворители и эффекты среды в органической химии / К. Райхардт. - М.:Мир, 1991. - 763 с.

105. Никифоров, М.Ю. Растворы неэлектролитов в жидкостях / М.Ю. Никифоров, Г.А. Альпер, В.А. Дуров, В.П. Королев, А.И. Вьюгин, Г.А. Крестов, В.В. Мясоедова, А.Г. Крестов. - М.: Наука, 1989. - 263 с.

106. Смирнова, H.A. Методы статистической термодинамики в физической химии / H.A. Смирнова. - М.: Высшая Школа, 1982. -431 с.

107. Машковский, М.Д. Лекарства XX века. Очерк создания современных лекарственных средств / М.Д. Машковский.- М.: Новая волна, 1998.-124 с.

108. Прозоркина, Н. В. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии: учебное пособие для средних специальных медицинских учебных заведений / Н. В. Прозоркина, Л. А. Рубашкина. - Ростов на Дону: Феникс, 2002. -216 с.

109. Костюкова, H.H. Методологические подходы к конструированию химических вакцин против бактериальных инфекций / Н.Н.Костюкова, Ю.В. Езепчук //ЖМЭИ.- 1984.- №8.- С. 3-8.

110. Афиногенов, Г.Е. Антимикробные полимеры / Г.Е. Афиногенов, Е.Ф. Панарин. - СПб.: Гиппократ, 1993. - 264с.

111. Bierbaum, G. Autolytic system of Staphylococcus simulans 22: influence of cationic peptides on activity of N-acetylmuramoyl-L-alanine amidase. / G. Bierbaum, H.G. Sahl // J. Bacteriol. - 1987. - V. 169. - №12. - P. 5452-5458.

112. Raafat, D. Insight into the mode of action of chitosan as an antibacterial compound / D. Raafat, K. Bargen, A. Haas, H.G. Sahl // Appl. Env. Microbiol. -2008. - V. 74. - № 12. - P. 3764-3773.

113. Соловьев, B.H. Фармакокинетика / B.H. Соловьев, A.A. Фирсов, B.A. Филов. - M.: Медицина, 1980. -423 с.

114. Гейл, Э. Молекулярные основы действия антибиотиков / Э. Гейл, Э. Кандлифф, М. Ричмонд, М. Уоринч. - М.: Мир, 1975. -500 с.

115.Навашин, С.М. Принципы антибиотикотерапии хирургических инфекций / С.М. Навашин // Вестник АМН СССР. - 1983. - №8. - С.49-57.

116. Kuroda, Y. Molecular Recognition of Modified Porphyrins. / Y. Kuroda, H. Ogoshi // Synlett. - 1994. - Is.5, - P. 319-324.

117. Ogoshi, H. Novel 1:1 of Rhodium (III) porphyrins with Nucleobases. / H. Ogoshi, H. Hatakeyama, K. Yamamura, Y. Kuroda // Chem.lett. - 1990. №1. -P. 51-54.

118. Ogoshi, H. J. New Mode of Porphyrin Complexation with Nucleobase. / H. J. Ogoshi, H. Hatakeyama, J. Kotani, A. Kawashima, Y. Kuroda // J. Am. Chem. Soc. - 1991. - V. 113. - № 21. - P. 8181-8183.

119. Krai, V. Novel Porphyrin-Cryptand Cyclic Systems: Receptors for Saccharide Recognition in Water. / V. Krai, O. Rusin, F.P. Schmidtchen // Org.Lett. -2000. - V. 3. - № 6. - P. 873-876.

120. Rusin, O. Novel macrocycle with 1,1 -binaphthyl substituent for the recognition of saccharides. / O. Rusin, V. Krai // Chem.Comm. - 1999. - P. 23672368.

121. Bonar-Law, R.P. Morphine Recognition by a Porphyrin-Cyclocholate Molecular Bowl. / R.P. Bonar-Law, L.G. Mackay, J.K.M. Sanders // Chem.Comm. - 1993. P. 456-458.

■ ■ i ■ i ii i

122. Койфман, О. И. Супрамолекулярные комплексы тетрапиррольных макроциклов - основа для развития новых молекулярных технологий./ О. И. Койфман, Н. Ж. Мамардашвили // Российские нанотехнологии. - 2009. -Т. 4. -№ 5-6. - С. 59-65.

123. Клейтон, Р. Физические механизмы и химические модели. / Р. Клейтон. -М.: Мир, 1984.-350 с.

124. Gus'kova, О. A. Silk-inspired 'molecular chimeras': Atomistic simulation of nanoarchitectures based on thiophene-peptide copolymers / O. A. Gus'kova, P. G. Khalatur, P. Bauerle, A. R. Khokhlov // Chem Phys Lett. - 2008. - V. 461.-№ 1-3.-P. 64-70.

125. Tamiaki, H. Intramolecular interaction of porphyrin moeties in 2,5-piperazinedion-bridged porphyrin dimers / H. Tamiaki, Sh. Suzuki, K. Ma-ruyama // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1993. - V. 66. - P. 2633 - 2637.

126. Глаголев, H. H. Влияние аминосодержащих полимеров на фотокаталитическую активность водорастворимых порфириновых сенсибилизаторов / Н. Н. Глаголев, Н. А. Аксенова, С. 3. Роговина, А. Б. Соловьева // ДАН. - 2007. - Т. 416. - № 1. - С. 57-59.

127. Божко, О.Ю. Влияние физико-химических параметров на процесс иммобилизации бактериальных клеток Erwinia Rhapontici / О.Ю. Божко, О.С. Корнеева //Биологические науки Фундаментальные исследования. -2011. - №1. - С. 9-15.

128. Алопина, Е.В. Синтез и иммобилизация .мезо-нитрофенил-(3-формил-трифенилпорфирин и его медного комплекса на поливиниловый спирт / Е.В. Алопина, Т.А. Агеева, А.В. Любимцев, О.Ю. Кузнецов, С.А. Сырбу, О.И. Койфман // Макрогетероциклы. -2012 - № 5(1). - С. 76-80.

129.Торопцева, A.M. Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений / A.M. Торопцева, К.В. Белогородская, В.М. Бондаренко. - Л.: Химия, 1972. -416 с.

130. Гордон, А. Спутник химика / А. Гордон, Р. Форд. - М.: Мир, 1976. -541с.

131. Armarego, W.L.F. Purification of laboratory chemicals / W.L.F. Armarego, C.L.L. Chai - Fifth edit. Butterworth Heinemann, Elsevier, 2003. -609 p.

132. Ленинджер, А. Основы биохимии / А. Ленинджер. - T.l. - M.: Мир, 1985. -365 с.

133. Пентин, Ю.А. Физические методы исследования в химии / Ю.А. Пентин, Л.В. Вилков. - М.: Мир, 2006. -683 с.

134.Milgrom, L. R. The colours of life: an introduction to the chemistry of porphyrins and related compounds / L. R. Milgrom. - Oxford Univ. Press: New York, 1997. -249 p.

135. Березин, Д. Б. Макроциклический эффект и структурная химия порфи-ринов / Д.Б. Березин. - М.: КРАСКАНД, 2010. - 424 с.

136. Смит, А. Прикладная ИК-спектроскопия / А. Смит. - М.: Мир, 1982.-328 с.

137. Wladislav, W. IR-investigations of aromatic acetales / W. Wladislav, A. Gi-ora //J. Chem.Soc. - 1966. - V. 13. - №6. - P. 586-588.

138. Гюнтер, X. Введение в курс спектроскопии ЯМР / X. Гюнтер. - Пер. с англ. - М., 1984.

139. Ушаков, С.Н. Поливиниловый спирт и его производные / С.Н. Ушаков. -М.: Изд-во АН СССР, I960.- T.l, - Т.2. -670 е., -433 с.

140. Белокурова, А.П. Лабораторный практикум по химии и физике высокомолекулярных соединений / А.П. Белокурова, В.А Бурмистров. - Иваново: Ивановский государственный химико-технологический университет, 1998. -52 с.

141. Шур, A.M. Высокомолекулярные соединения / A.M. Шур. - М.: Высшая школа, 1981. - 656 с.

142. Becke, A.D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange / A.D. Becke //J. Chem. Phys. - 1993. - V.98. - P.5648-5652.

143. Koch, W. A. Chemist's Guide to Density Functional Theory (Second edition) / W. Koch, M. C. Holthausen. - Wiley-VCH Verlag GmbH, 2001. -330 p.

144. Игнатов, C.K. Квантово-химическое моделирование: уч.-метод. пособие. Часть 2 / C.K. Игнатов. - Н.Новгород, 2010. - 80 с.

145. Игнатов, С.К. Квантово-химическое моделирование молекулярной структуры, физико-химических свойств и реакционной способности: учебно-метод. пособие. Часть 1 / С.К. Игнатов. - Нижний Новгород: НГУ им. Н.И. Лобачевского., 2006. - 82 с.

146. Cornell, W.D. A Second Generation Force Field for the Simulation of Proteins, Nucleic Acids, and Organic Molecules / W.D. Cornell, P. Cieplak, C.I. Bayly et al. //J. Am. Chem. Soc. - 1995. - V. 117. - P. 5179 - 5197.

147. Seely, G.R. The chlorophylls / G.R. Seely, G.R. Vernon. - New York: Acad. Press, 1966.-P. 67-103.

148. Говоров, А.Г. Каталитические свойства иммобилизованных на поливиниловом спирте природных порфиринов и их металлокомплексов в реакции разложения пероксида водорода. / А.Г. Говоров, А.Б. Корженев-ский, О.И. Койфман, Т.Г. Шикова // Ж. физ. химии. - 1995. - Т. 69. - № 10. С. 1776-1778.

149. Киреев, В.В. Высокомолекулярные соединения / В.В. Киреев. - М.: Высшая школа, 1992. - С. 80-84.

150. Блиничева, Н.Б. Физика и химия волокнообразующих полимеров: учебное пособие / Н.Б. Блиничева, Л.Н. Мизеровский, Л.В. Шарнина, под ред. проф. Б.Н. Мельникова. - Иваново: ИГХТУ, 2005 -376 с.

151. Усачева, Т.С. Реологические исследования разбавленных растворов сополимеров стирола и винилпиридинов / Т.С. Усачева, М.В. Карлюк, Ю.В. Митасова, Т.А. Агеева, О.И. Койфман //Пластические массы. -2011. -№> 1.-С. 22-24.

152. Becke, A.D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange / A.D. Becke // J. Chem. Phys. -1993. - V.98. - P. 5648-5652.

153. Granovsky, А.А. Программа Gamess [Электронный ресурс] / A.A. Gra-novsky. - Режим доступа: www http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/ index.html.

154. Frisch, M.J. Gaussian 03 in: Revision B.03 [Электронный ресурс] / M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, G.E. Scuseria, M.A. Robb, J.R. Cheese-

man, J.A. Montgomery Jr., T. Vreven, K.N. Kudin, J.C. Burant, J.M. Millam, S.S. Iyengar, J. Tomasi, V. Barone, B. Mennucci, M. Cossi, G. Scalmani, N. Rega, G.A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fuku-da, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, M. Klene, X. Li, J.E. Knox, H.P. Hratchian, J.B. Cross, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R.E. Stratmann, O. Yazyev, A.J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J.W. Ochterski, P.Y. Ayala, K. Morokuma, G.A. Voth, P. Salvador, J.J. Dannenberg, V.G. Zakrzewski, S. Dapprich, A.D. Daniels, M.C. Strain, O. Farkas, D.K. Malick, A.D. Rabuck, K. Raghavachari, J.B. Foresman, J.V. Ortiz, Q. Cui, A.G. Baboul, S. Clifford, J. Cioslowski, B.B. Stefanov, G. Liu, A. Liashenko, P. Piskorz, I. Komaromi, R.L. Martin, D.J. Fox, T. Keith, M.A. Al-Laham, C.Y. Peng, A. Nanayakkara, M. Challacombe, P.M.W. Gill, B. Johnson, W. Chen, M.W. Wong, C. Gonzalez, J.A. Pople. - Gaussian, Inc, Pittsburg PA, 2003.

155. Журко, Г.А. Программа визуализации Chemcraft [Электронный ресурс] / Г.А. Журко, Д.А. Журко. - Режим доступа: www.chemcraftprog.com

156. Oakes, R. Е. DFT Studies of the Resonance Raman Spectra of Ground and Excited Triplet State Free Base meso-Tetraphenylporphyrin (H2TPP) / R. E. Oakes, S. E. Bell // J. Phys. Chem. A. - 2003. - № 107. - P. 10953-10959.

157. Scheidt, W.R. Crystal and Molecular Structure of the silver(II) and zinc(II) derivatives of meso-tetraphenylporphyrin. An exploration of crystal-packing effects on bond distance / W.R. Scheidt, J.U. Mondal, C.W. Eigenbrot, A. Adler, L.J. Radonovich, J.L. Hoard // Inorg. Chem. -1986. - № 25. -P. 795799.

158. Binstead, R.A. Modulation of valence orbital levels of metalloporphyrins by ^-substitution: evidence from spectroscopic and electrochemical studies of 2-substituted metallo-5,10,15,20-tetraphenylporphyrin / R.A. Binstead, M.J. Crossley, N.S. Hush // Inorg. Chem. -1991. - № 30. - P. 1259-1264.

159. Rush, T. S. Computational Modeling of Metalloporphyrin Structure and Vi-^ , brational Spectra: Porphyrin Ruffling in NiTPP / T. S. Rush, P. M. Kozlows-

BIBI*«f I i i BIFBIB I I I llliRCBKRI i К II № 1ШШ re f till If Я MB ИИШВ I

ki, С. A. Piffat, R. Kumble, M. Z. Zgierski, T.G. Spiro // J. Phys. Chem. B. -2000. - № 104. - P. 5020-5034. 160. Травень, В.Ф. Органическая химия: учебник для вузов: в 2 т. / В.Ф. Тра-вень. - М.: ИКЦ «Академия», 2004. - Т. 1. - 727 с. - Т. 2. - 587 с.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор от всего сердца благодарит своего руководителя к.х.н., доцента Татьяну Арсеньевну Агееву за помощь, полезные советы, за доброе отношение и понимание. Также автор выражает глубокую благодарность всему коллективу кафедры ХиТВМС ФГБОУ ВПО «ИГХТУ» за отзывчивость и помощь. Отдельное спасибо и низкий поклон инженеру-исследователю Надежде Леонидовне Печниковой, к.х.н. Алексею Васильевичу Любимцеву и д.х.н. Александру Станиславовичу Семейкину за помощь и поддержку на стадии синтеза, к.х.н. Тамаре Сергеевне Усачевой за помощь в исследовании реологических свойств растворов, к.х.н. Григорию Александровичу Журко и к.х.н. Валерию Викторовичу Слизневу за помощь в проведении квантово-химических расчетов, д.б.н. проф. Олегу Ювенальевичу Кузнецову и к.х.н. Елене Сергеевне Агеевой за совместную работу по исследованию биологических свойств, а также чл.-корр. РАН, проф. Оскару Иосифовичу Койфману.