Водорастворимые металлокомплексы на основе производных поли-N-винилпирролидона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, кандидат химических наук Хвостова, Вера Юрьевна
- Специальность ВАК РФ02.00.06
- Количество страниц 157
Оглавление диссертации кандидат химических наук Хвостова, Вера Юрьевна
ВВЕДЕНИЕ.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
Значение металлов и водорастворимых полимерных металлокомплексов в живых организмах.
Общие положения процесса комплексообразования.
Влияние различных факторов на процесс комплексообразования.
Концентрационный фактор.
Конформационный фактор.
Связь конформационного фактора с вязкостью полимерных металлокомплексов.
Связь конформационного фактора с концентрацией ионов металла.
Параметры комплексообразования.л:,.
Устойчивость полимерных металлойёмилексов.
Стерический фактор.
Влияние растворителей.
Электростатический эффект.
Влияние рН и ионной силы раствора.
Влияние расположения комплексообразующих функциональных групп в полимерной цепи.
Влияние солей щелочных металлов.
Влияние молекулярной массы.
Водорастворимые полимерные металлокомплексы в качестве основы лекарственных препаратов.
Перспективы создания лекарственных препаратов на основе полимерных металлокомплексов.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Объект исследований.
Синтез полимера-носителя (ЭПВП).
1. Введение.
2. Влияние условий проведения процесса на протекание реакции эпоксидирования ПВП.
3. Свойства эпоксидированного поли-М-винилпирролидона.
3.1. Строение ЭПВП.
3.2. Растворимость ЭПВП.
4. Возможность протекания побочных реакций.
Синтез полимеров, содержащих аминокислотные остатки.
1. Общие положения.
2. Строение модифицированного ЭПВП, содержащего аминокислотные остатки.
3. Определение кислотно-основных свойств модифицированного
ЭПВП, содержащего аминокислотные остатки.
Синтез полимерных металлокомплексов и их исследование.
1. Общие положения.
2. Строение полимерных металлокомплексов.
3. Комплексообразующие свойства модифицированного ЭПВП, содержащего аминокислотные остатки.
Биологическая активность синтезированных полимеров.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Характеристика исходных реагентов.
Синтез веществ.
1. Полимеризация N - винилпирролидона.
2. Синтез эпоксидированного ПВП (ЭПВП).
3. Синтез сополимера ТЧ-винилпирролидона и аллилглицидилового эфира (исходное соотношение 80:20 мл.%).
4. Реакция модификации эпоксидированного поливинилпирролидона (ЭПВП) с аминокислотами.
5. Реакция сополимера Ы-винилпирролидона и аллилглицидилового эфира с аминокислотами.
6. Реакция модифицированного эпоксидированного поливинилпирролидона, содержащего аминокислотные остатки с солями металлов (хлоридами кобальта и германия).
7. Реакция сополимеров N-винилпирролидона и аллилглицидилового эфира, содержащих аминокислотные остатки с солями металлов (хлоридами кобальта и германия).
8. Реакция эпоксидирования N-метилпирролидона (ЭМП).
9. Реакция эпоксидированного метилпирролидона с глицином.
Методы анализа.
1. Определение молекулярной массы, полученного поли-N-винилпирролидона.
2. Определение количества эпоксидных групп методом потенциометрического титрования.
3. Анализ полимера, содержащего аминокислотные остатки.
4. Определение содержания металла в полимерных металлокомплексах
5. Определение кислотно-основных и комплексообразующих свойств модифицированных полимеров.
6. Определение константы диссоциации соли эпоксидированного метилпирролидона.
7. Методы исследования свойств низкомолекулярных и полимерных соединений.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРЫ.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Высокомолекулярные соединения», 02.00.06 шифр ВАК
Биологически активные аминокислотные производные поли-N-винилпирролидона и их металлокомплексы2007 год, доктор химических наук Ташмухамедов, Равшан Иркинович
Водорастворимые функциональные амфифильные полимеры2009 год, кандидат химических наук Горячая, Анастасия Валерьевна
Поли-N-винилпирролидон с боковыми аминокислотными группами. Синтез и применение в медико-биологических областях2010 год, кандидат химических наук Артыкова, Зульфия Баймирзаевна
Амфифильные полимеры N-винилпирролидона и наноразмерные лекарственные формы на их основе2017 год, доктор наук Кусков Андрей Николаевич
Высокоэффективные родиевые катализаторы карбонилирования олефинов и кислородсодержащих соединений2006 год, доктор химических наук Колесниченко, Наталия Васильевна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Водорастворимые металлокомплексы на основе производных поли-N-винилпирролидона»
Актуальность выбранной темы.
Интерес к синтезу и исследованию макромолекулярных металлокомплексов явился еще в 50-60-е годы. В последующее десятилетие это направление енсивно развивалось и уже с начала 70-х годов решено было проводить (дународные сипмозиумы по проблемам металлокомплексов окомолекулярных соединений [1-4].
Достигнутые результаты дают большую возможность использовать имерные металлокомплексы в различных областях. И особую роль играет менение таких соединений в медицине. О роли металлов в жизни организма гстно уже давно, которые участвуют в различных процессах функционирования анов [5-8]. При недостатке тех или иных микроэлементов возникают актерные заболевания: анемия (при недостатке кобальта, меди, цинка, железа); ормация суставов, повреждение кожи, ухудшение аппетита (при недостатке ганца, цинка); раковые заболевания (при недостатке меди) и т.д. Однако избыток алла может вызвать токсическое действие, поэтому необходимо определять дозу цимого металла.
В медицинской практике, в качестве стимуляторов кроветворения, успешно меняют низкомолекулярные координационные соединения железа, кобальта, ¡альт также входит в состав известного витамина В)2 [9].
Поиск новых лечебных препаратов среди органических соединений по-жнему остается основным направлением современной фармакологии, ледования последних лет показали перспективность создания оригинальных арств на основе полимерных комплексов с металлами.
Больший интерес в последнее время представляют проблемы электронных зходов в комплексных соединениях, вызываемых протеканием образования имерных металлокомплексов, реакций с мультиэлектронным переходом, а также ь макромолекул в их комплексах с металлом. При этом новейшие достижения аратуры и техники позволяют исследовать структуру полученных соединений, а «е влияние различных факторов на процесс комплексообразования.
Для того чтобы понять роль металлокомплексов в живом организме, бходимо за основу принять модель. Живая клетка так сложна, что ее [кционирование можно понять только путем изолирования ее отдельных частей, чем всегда неизбежен риск, что изолированная часть функционирует иначе, чем летке. Поэтому изолированные компоненты полимерных металлокомплексов цставляют «модели» этих компонентов в клетке. И изучение специфических эенностей взаимодействия ионов металлов с синтетическими, ромолекулярными лигандами позволяет моделировать биологические системы, и ;рспективе создавать их синтетические аналоги [6].
Введение в макромолекулярную цепь биометаллов позволяет получать у имерные биологически активные соединения с рядом положительных свойств -кой токсичностью, пролонгированным и направленным действием (как тивораковые, противовирусные, противошоковые, дезинтоксикационные параты и т.д.).
За последнее время появилось много работ, связанных с получением логических препаратов на основе полимерных металлокомплексов [10-16].
В данной работе, для получения макромолекулярных лигандов с плексообразующими свойствами, в качестве исходного продукта был ользован эпоксидированный поливинилпирролидон с иммобилизованными 1тками ряда аминокислот.
Цель и задачи работы.
Цель данной работы заключается в разработке методов синтеза новой группы эрастворимых комплексообразующих полимеров и металлокомплексов на их эве, а также выявлении наличия у них биологической активности. Для олнения данной цели были поставлены следующие задачи:
- разработка методов синтеза новых макромолекулярных лигандов с различной комплексообразующей способностью;
- исследование их строения и структуры с использованием ряда физико-химических методов;
- выявление наличия биологической активностью у полимерных металлокомплексов различного химического строения.
Обоснование выбора исходных веществ.
Для получения макромолекулярных лигандов с комплексообразующими йствами был синтезирован эпоксидированный поливинилпирролидон с юбилизованными остатками ряда аминокислот.
Использование в качестве полимерной основы поливинилпирролидона (ПВП) словлено тем, что ПВП широко применяется в медицине как компонент везаменителей дезинтоксикационного типа, является биосовместимым эксичным, водорастворимым полимером [17]. Использование в качестве :плексообразующих групп представителей ряда аминокислот дает возможность учать металлокомплексы с различными химическими свойствами. Применение гй кобальта (II) и германия (II) продиктовано тем, что ионы этих металлов юко применяются в качестве одних из составляющих компонентов арственных препаратов различного действия (противовирусного, тивошокового и т.д.).
Научная новизна работы.
В работе впервые получен эпоксидированный поливинилпирролидон (ЭПВП) ммобилизованными остатками ряда аминокислот, а также на основе этих имеров металлокомплексы с хлоридами кобальта (II) и германия (II).
Методами ИЕС-, ПМР-спектроскопии, потенциометрического титрования шовлено строение ЭПВП, ЭПВП с аминокислотными остатками, а также их плексов с металлами. Выявлена связь между химическими и биологическими йствами металлокомплексов на основе полимеров с аминокислотными гасами.
Практическая значимость работы.
Исследованием в модельных условиях (на клетках) показано, что тезированные полимеры и металлокомплексы на их основе обладают низкой или 8 утствием токсичности, а также стимулируют иммунный ответ при введении в тки, пораженные вирусом. Эти данные указывают на перспективность ользования синтезированных полимеров и их металлокомплексов в качестве арственных препаратов.
Объем и структура диссертации.
Диссертационная работа изложена на 157 стр. машинописного текста и ючает введение, обзор литературы, обсуждение результатов, экспериментальную гь, основные выводы и список цитированной литературы из 189 наименований, ота содержит 20 таблиц и 24 рисунка.
Похожие диссертационные работы по специальности «Высокомолекулярные соединения», 02.00.06 шифр ВАК
Супрамолекулярные металлокомплексные каталитические системы для нефтехимического синтеза2005 год, доктор химических наук Максимов, Антон Львович
Полиядерные комплексы кобальта (II) и меди (II) с гиперразветвленными полиэфирополикарбоновыми кислотами2011 год, кандидат химических наук Усманова, Гульназ Шамилевна
Иммобилизованные металлокомплексы некоторых d- и f-элементов с гетарилформазанами: синтез, строение и свойства2006 год, доктор химических наук Первова, Инна Геннадьевна
Комплексообразование Co(II),Co(III),Ni(II),Zn(II) и Cd(II) с N-ациламидофосфатами и их тиоаналогами2007 год, кандидат химических наук Старикова, Мария Сергеевна
Полигетероарилены с бензазиновыми группами на основе изатина2010 год, доктор химических наук Гойхман, Михаил Яковлевич
Заключение диссертации по теме «Высокомолекулярные соединения», Хвостова, Вера Юрьевна
5. ВЫВОДЫ
1. Показано, что взаимодействие поли-Ы-винилпирролидона с хлорацетами-приводит к образованию полимера, содержащего звенья с эпоксидными груп-I, что было подтверждено модельной реакцией низкомолекулярного 1М-шпирролидона с хлорацетамидом.
2. Выявлены условия проведения процесса, позволяющие получить полимеры ?буемым количеством эпоксидных групп.
3. Впервые получены продукты модификации эпоксидированного поли-1Ч-зшпирролидона аминоксилотами — глицином, Р-аланином, у-аминомасляной и инокапроновой кислотами. Установлено, что степень превращения модифици-1нных полимеров зависит от химической природы аминокислоты и повышается зличением длины ее углеводородного радикала.
4. Исследованием ПМР-спектров модельной реакции низкомолекулярного хидированного №метилпирролидона с глицином показано, что в этой реакции соединение остатка аминокислоты протекает по атому углерода, находящемуся в шожении к амидной группе.
5. Впервые на основе синтезированных производных получены полимерные шлокомплексы Со,Си и ве. Методом ЭПР-спектроскопии показано, что ионы шлов с полимерами, модифицированными глицином и Р-аланином, взаимодей-гют по атомам азота и кислорода аминокислотного остатка и образуют хелатные 'ктуры, а полимеры, модифицированные у-аминомасляной и е-аминокапроновой ютами только по атому кислорода, образуя карбоксилатные комплексы.
6. Показано, что полимеры, содержащие аминокислотные остатки, образуют зе устойчивые комплексы с ионами металлов, чем их низкомолекулярные анало
7. Установлено, что полимеры, содержащие аминокислотные остатки, а также аллокомплексы на их основе, обладают противовирусной активностью.
127
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.