Криогенной обработкой (замораживание при –21.6°C в течение 12 ч, а затем оттаивание нагреванием до 20°C со скоростью 0.03°C/мин) раствора поливинилового спирта (ПВС; 100 г/л) в диметилсульфоксиде (ДМСО) без и с добавками проявляющей в такой среде космотропные свойства мочевины в концентрации 2 или 4 моль/л, получены "первичные" криогели ПВС. Их последующая гидратация замещением ДМСО на воду вызывала уменьшение объема и массы образцов, а также приводила к существенному росту модуля упругости получаемых "вторичных" криогелей. Абсолютная величина таких эффектов зависела как от концентрации мочевины в исходном растворе ПВС, так и от соотношения объемов гелевых образцов и водного экстрагента при их гидратации. С помощью оптической микроскопии установлено, что присутствие мочевины в исходном ДМСО-растворе полимера в концентрации, близкой к пределу ее растворимости в такой среде, индуцирует формирование крупнопористой морфологии образующейся гелевой матрицы. Поскольку высокомодульные "вторичные" криогели ПВС представляют большой интерес в качестве материалов биомедицинского назначения, в работе была оценена возможность их функционирования в качестве носителей систем доставки лекарственных веществ. Как модельное лекарственное соединение использовалась натриевая соль ибупрофена. С помощью анализа в рамках функции Вейбулла кинетики высвобождения этого вещества показано, что динамическое водородное связывание его карбоксилатных групп с гидроксильными группами ПВС приводит к замедлению высвобождения лекарства из полимерного носителя, т.е. способствует пролонгированию процесса высвобождения. При этом скорость процесса зависит от содержания мочевины в исходном растворе полимера, что, скорее всего, связано с неодинаковой микроструктурой полимерной фазы стенок макропор криогелевой матрицы.

Криогенной обработкой (замораживание при –20°C в течение 12 ч и затем размораживание нагреванием со скоростью 0.03°C/мин) водных растворов поливинилового спирта (ПВС) с концентрацией полимера 100 г/л получены макропористые криогели и исследован характер изменения их физико-химических параметров после уравновешивания образцов с водными растворами аминокислот общей формулы H 2 N–(CH 2 ) n –COOH ( n = 1–5). Показано, что эти аминокислоты, в наибольшей степени глицин ( n = 1), в наименьшей – ε-аминокапроновая кислота ( n = 5), проявляют космотропное воздействие на свойства криогелей ПВС, вызывая уменьшение их объема, значительное возрастание компрессионного модуля упругости и повышение температуры плавления образцов. Тем не менее высвобождение H 2 N–(CH 2 ) n –COOH аминокислот из насыщенных их растворами криогелей во внешнее водное окружение происходило без существенных диффузионных затруднений. После исчерпывающего отмывания чистой водой нагруженных аминокислотами криогелей их физико-химические показатели не возвращались полностью к значениям, характерным для образцов до их обработки растворами таких аминокислот вследствие промотируемого космотропными аминокислотами образования дополнительных Н-связанных узлов трехмерной сетки в объеме уже сформированного криогеля.

Cryotropic gel formation was used to obtain composite chitosan-containing macroporous cryogels derived from polyvinyl alcohol. The adsorption properties of these cryogels were studied relative to the textile dye, acid yellow K. The effects of the physicochemical parameters of the adsorption process as well as of the composition and structure of the cryogel on the adsorption kinetics and equilibrium adsorption were studied. Feasibility was demonstrated for regeneration of the adsorbent and multiple adsorption without change in the adsorption capacity of the composite cryogel.

Using the method of cryochemical synthesis, systems of prolonged release of gentamicin sulfate modified with silver (2–30 nm) and copper (1–9 nm) nanoparticles from cryostructured biopolymer matrices based on gelatin with a pore size of 10‒50 μm are obtained. The composition and structure of the systems are confirmed by the data of IR, UV, and NMR spectroscopy; TEM; SEM; and thermoanalytical methods of analysis, and the rate of release of the drug is determined by conductometry. Hybrid composites based on metals and gentamicin sulfate showed greater activity in suppressing the growth of E. coli 52 and S. aureus 144 than their components separately.

Методом криохимического синтеза получены системы пролонгированного высвобождения гентамицина сульфата, модифицированного наночастицами серебра (2–30 нм) и меди (1–9 нм) из криоструктурированных биополимерных матриц на основе желатина с размером пор 10–50 мкм. Состав и структура полученных систем подтверждены данными ИК-, УФ-, ЯМР-спектроскопии, ПЭМ, СЭМ, термоаналитических методов анализа, скорость высвобождения лекарственного препарата определена кондуктометрически. Гибридные композиты на основе металлов и гентамицина сульфата показали большую активность к подавлению роста E. coli 52 и S. aureus 144 , чем их составляющие по отдельности.

Cryochemical approaches have been used to synthesize hybrid systems consisting of a cryomodified β form of dioxydine (particle size of 30‒350 nm) and silver or copper nanoparticles (average size of 5‒18 nm). These hybrid composites and their precursors are incorporated into biopolymer cryostructures based on gelatin and calcium alginate. Hybrid composites based on metals and antibacterial drugs are very active in the inhibition of growth of E. coli 52, S. aureus 144, and M. cyaneum 98 in comparison with their separate components.

Криохимические подходы использованы для синтеза гибридных систем, представляющих собой криомодифицированную β-форму диоксидина (частицы размером 30–350 нм), содержащую наночастицы серебра или меди (со средним размером 5–18 нм). Полученные гибридные композиты и их прекурсоры были включены в биополимерные криоструктуры на основе желатина и альгината кальция. Гибридные композиты на основе металлов и антибактериальных препаратов проявляют большую активность к подавлению роста E. coli 52, S. aureus 144 и M. cyaneum 98, чем их составляющие по отдельности.

Синтезированы новые сополимерные гели на основе N,N-диметилакриламида и краунсодержащего аллильного производного 1,8-нафталимида, обладающие интенсивной флуоресценцией в видимой области спектра. Изучено влияние серии катионов металлов на оптические свойства флуо- ресцентного мономера и его сополимерных гелей. Установлено, что такие гели обладают селективностью оптического отклика в отношении связывания катионов щелочноземельных металлов в среде ацетонитрила.