close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

- Институт органической и физической химии им. А. Е

код для вставкиСкачать
УТВЕРЖДАЮ
Ректор ФГБОУ ВПО «Московский
государственный университет тонких
химических технологий им. М.В. Ломоносова»
ОТЗЫВ
ведущей организации на диссертационную работу Васильевой Эльмиры
Альбертовны «Супрамолекулярные системы на основе катионных ПАВ и
полианионов: закономерности самоорганизации и применение в процессах
инкапсулирования», представленной к защите на соискание ученой степени
кандидата химических наук по специальности 02.00.04 - Физическая химия
Супрамолекулярные системы на основе ионных ПАВ и противоположно заряженных
полиэлектролитов
составляют
предмет
изучения
актуального
фундаментального
направления - физической химии организованных растворов, а также ряда прикладных
областей, связанных с созданием наноконтейнеров, катализаторов, защитных покрытий,
косметических средств и пр. Катионные ПАВ представляют особый интерес при создании
систем доставки лекарственных средств и генного материала благодаря высокому сродству
положительно заряженных головных групп к биополианионам, клеточным мембранам и пр.
Кроме того, системы катионные ПАВ-полиэлектролиты принято рассматривать как
удобную модель для изучения взаимодействия природных амфифилов, липидов, с
макроанионами ДНК. В связи с этим, диссертационная работа Васильевой Эльмиры
Альбертовны является актуальной и научно значимой.
Среди полимер-коллоидных комплексов наиболее изученными являются системы на
основе сильных полиэлектролитов, например, катионное ПАВ-полистиролсульфонат.
Предметом изучения диссертационной работы Васильевой Э.А. являются слабые
полиэлектролиты - полиакриловая кислота (ПАК) с низкой степенью ионизации. Такие
полимер-коллоидные системы характеризуются сложным морфологическим поведением,
которое зависит от многих факторов, в частности, молекулярной массы и степени
заряженности полимеров, гидрофобности ПАВ. pH и ионной силы раствора. Подобные
системы исследованы недостаточно, и закономерности изменения их свойств не вполне
ясны. Автором впервые количественно охарактеризованы бинарные системы на основе
ПАК и гидроксиэтилированных геминальных ПАВ различной гидрофобности при
самопроизвольном значении pH. а также проведено сравнение систем на основе
геминальных и монокатионных ПАВ при варьировании структуры головной группы.
Среди новых результатов, полученных диссертантом, представляют несомненный
фундаментальный и прикладной интерес данные о влиянии длины (гидрофобности)
спейсерного фрагмента на комплексообразование геминальных гидроксиэтилированных
ПАВ с олигонуклеотидом (декамером ДНК) и на эффективность трансфекции.
В диссертации
Васильевой
Э.А.
разработан
новый
протокол
формирования
наноразмерных полиэлектролитных капсул для низкомолекулярных не растворимых в воде
биологически активных соединений. Преимуществом разработки является простота, отказ
от применения вспомогательных темплатов и регулируемое время высвобождения
инкапсулированных веществ.
Перечисленные положения составляют новизну диссертационной работы Васильевой
Э.А и свидетельствуют о ее высоком прикладном потенциале.
Материал диссертации изложен на 177 страницах в соответствии с правилами
оформления работ физико-химического профиля: введение, первая глава ■литературный
обзор (19 рисунков), вторая глава - экспериментальная часть (6 рисунков), третья глава
обсуждение результатов (81 рисунок и 8 таблиц), список литературы (220 наименований),
приложение (6 рисунков). Первая глава (литературный обзор) охватывает анализ всех трех
направлений исследования, представленных в диссертации: взаимодействие синтетических
полиэлектролитов с катионными ПАВ. применение ПАВ для конденсации макроионов
ДНК и сравнительную оценку методов создания полиэлектролитных капсул с акцентом на
послойной адсорбции противоположно заряженных полиэлектролитов. Литературный
обзор хорошо составлен, включает большое количество современных публикаций и
классических работ в каждом из трех упомянутых направлений исследования. Правильный
подбор публикаций и проведенный критический анализ позволяют получить представление
о нерешенных проблемах и служат обоснованием для выбора темы диссертации и объектов
исследования.
Вторая глава посвящена описанию использованных соединений, применяемых
методов исследования, приготовления образцов, расчетных методик, погрешностей
измерения.
В
ней
приведены
примеры
экспериментальных
зависимостей
и
их
J
количественного анализа, сведения о чистоте коммерческих и синтезированных в
лаборатории соединениях, их количественные характеристики, включая спектральные
данные. Представленная информация свидетельствует о достоверности и надежности
полученных результатов. Отдельно нужно отметить, что в работе использован большой
набор физических методов исследования (кондуктометрия, тензиометрия, спектроскопия
ЯМР. флуориметрия. спектрофотометрия, потенциометрия, динамическое рассеяние света,
электронная и конфокальная микроскопия); результаты измерения квалифицировано
интерпретированы
в ходе
обсуждения,
что
является
несомненным
достоинством
представленной работы и свидетельствует о ее достоверности.
В третьей главе представлены результаты, полученные диссертантом, их обсуждение
и количественный анализ в рамках современных теорий. При исследовании взаимодействия
синтетического полиэлектролита
полиакриловой кислоты в низкой степени ионизации с
катионными ПАВ проведено системное варьирование природы амфифильной компоненты:
изучено комплексообразование с типичным катионным ПАВ ЦТАБ. его монокатионным
аналогом с объемной бициклической группой, а также с геминальными (дикатионными)
ПАВ различной гидрофобности. в том числе с классическими геминальными ПАВ m-s-m
типа и их гидроксиэтилированными производными m-s-m(OH). Диссертантом показано, что
фактор гидрофобности играет существенную роль в комплексообразовании. в частности,
определяет
возможность
концентрационного
порога
проявления
агрегации).
синергетического
Заслуживает
эффекта
внимания
(снижение
сравнение
величин
критической концентрации агрегации, полученных различными методами: флуоресцентной
спектроскопии
и
тензиометрии.
Установленное
автором
существенное
различие
критических концентраций следует обязательно принимать во внимание при исследовании
полимер-коллоидных систем.
Логическим
развитием
диссертационного
исследования
является
переход
от
синтетических полианионов к биополианионам. ДНК и олигонуклеотиду. В этом разделе
диссертационной работы изучены гидроксиэтилированные геминальные ПАВ с различной
длиной спейсера. Образование комплексов (липоплексов) ПАВ-нуклеиновые кислоты
подтверждено несколькими методами: тушения флуоресценции этидий бромида, гельэлектрофореза,
электронной
электрофоретического
и
рассеяния
конфокальной
света.
Было
микроскопии.
установлено,
динамического
что
и
наибольшей
комплексообразующей способностью обладает геминальное ПАВ с додекаметиленовым
спейсерным фрагментом 16-12-16 (ОН). Кроме того, этот амфифил. в отличие от аналогов с
более коротким спейсером. обладает способностью встраиваться в липидные бислои
4
мембран, что. вероятно, и обеспечило его максимальную способность трансфицировать
клетки животных.
Высокой практической значимостью для развития современных технологий
обладают данные, представленные в заключительном разделе диссертационной работы
Васильевой
Э.А.
Этот
раздел
содержит
изложение
результатов
по
созданию
полиэлектролитных капсул методом послойного осаждения противоположно заряженных
полиионов непосредственно на инкапсулируемые вещества, не растворимые в воде:
сложные эфиры синтетических карбоновых кислот и лекарственный препарат аспирин. Это
оригинальная разработка, которая имеет хорошие перспективы прикладного использования
для инкапсулирования широкого круга практически полезных соединений: лекарств,
зондов, пищевых и других модифицирующих добавок. В качестве полиэлектролитов
диссертантом использованы как синтетические (ПАК, полиэтиленимин). так и природные
(модифицированный хитозан) полимеры, проведена оптимизация условий синтеза капсул
(pH. концентрация, обработка ультразвуком, количество слоев и пр.). варьирование
которых позволило контролировать процесс высвобождения субстратов.
Несмотря на общую положительную оценку работы, имеется ряд замечаний.
1. В диссертации достаточно широко и системно проведено варьирование структуры
катионных ПАВ. однако в качестве полианионов использована только полиакриловая
кислота с низкой молекулярной массой. В связи с этим не ясно, характерны ли выявленные
закономерности для ПАК с более высокой молекулярной массой и для сильных
полиэлектролитов, например, полистиролсульфоната.
2. При исследовании взаимодействия геминальных ПАВ с олигонуклеотидом и ДНК
наблюдается значительное изменение размера комплексов. Однако в работе не изучена их
морфология, поэтому осталось не выясненным, чем вызваны такие существенные
структурные изменения.
3. В разделе по созданию полиэлектролитных капсул не уделено внимание вопросу о
том. какова причина изменения проницаемости капсул при варьировании условий их
синтеза: связано ли это с изменением плотности упаковки, природы межмолекулярных
взаимодействий или изменением морфологии полиэлектролитов, образующих стенки
капсул. Кроме того, имеется значительное различие в размерах комплексов, определенных
различными методами: электронной микроскопии и динамического светорассеяния. С чем
это связано?
Отмеченные замечания не влияют на общую положительную оценку диссертационной
работы Васильевой Э.А.. которая выполнена на высоком научном и методическом уровне и
соответствует современным представлениям в области физической химии. Полученные
5
результаты
достоверны,
подтверждены
комплексом
физико-химических
методов
исследования. Выводы и обобщения, сделанные на основании анализа экспериментальных
и расчетных данных, не вызывают сомнения.
Полученные результаты представляют интерес для организаций, работающих в области
физической и коллоидной химии: МГУ им. М.В. Ломоносова (химический факультет) (г.
Москва), ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН (г. Москва), ИФХЭ им. А.Н. Фрумкина РАН (г.
Москва), МИТХТ им. М. В. Ломоносова (г. Москва), Саратовский государственный
университет им. Н.Г. Чернышевского, Институт проблем химической физики РАН (г.
Черноголовка), Казанский (Приволжский) федеральный университет им. В.И. УльяноваЛенина, КНИТУ (г. Казань), Институт химии растворов РАН (г. Иваново).
Работа полностью соответствует паспорту специальности 02.00.04 - Физическая химия
(раздел 4. Теория растворов, межмолекулярные и межчастичные взаимодействия).
Основные положения диссертации исчерпывающе опубликованы в высокорейтинговых
научных изданиях, тезисах докладов Российских и Международных конференций.
Автореферат диссертации полностью отражает содержание работы.
Таким
образом,
диссертационная
работа Васильевой
Эльмиры
Альбертовны
соответствует п. 9 «Положения о порядке присуждения ученых степеней» ВАК РФ и
является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение
задачи, имеющей существенное значение для развития области физической химии,
связанной
с установлением
закономерностей
комплексообразования
амфифильных
соединений и полиэлектролитов. Ее автор, Васильева Эльмира Альбертовна, несомненно,
заслуживает присуждения ученой степени кандидата химических наук по специальности
02.00.04 - физическая химия.
Диссертационная работа Васильевой Э.А. заслушана и подробно обсуждена на
расширенном научном
семинаре кафедры физической химии МИТХТ им.
М.В.
Ломоносова, протокол №1 от 28 августа 2014 г.
Зав. кафедрой физической химии, д.х.н., профессор
Флид В.Р.
Доцент кафедры физической химии, д.х.н.
Пестов С.М.
Адрес: Москва 119571, проспект Вернадского, 86.
e-mail: [email protected]
тел. +7(495)434-8141
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа