Актуальность и востребованность темы диссертации. Одной из актуальных проблем современной физической химии и химии высокомолекулярных соединений являются исследования но разработке фундаментальных основ синтеза функциональных полимеров с ионообменными и комплексообразующими свойствами.
Анионообменные и комплексообразующие соединения на основе волокнистых материалов обладают большой удельной поверхностью, которая, обеспечивает возможность проведения высокоскоростных сорбционных и десорбционных процессов. Особенно они эффективны при удалении токсичных веществ даже при очень малых содержаниях последних из воздушной и водной среды. Особенный интерес вызывает полиакрилонитрильное волокно «нитрон», которое производится на ОАО «НАВОИАЗОТ» (Узбекистан).
В Академии наук Республики Узбекистан, Ташкентском институте текстильной и легкой промышленности проводились исследования но созданию волокнистых ионообменных материалов на основе полиакрилонитрильного волокна «нитрон», однако они нс были доведены до логического окончания. К тому же при проведении этих исследований нс уделялось должного внимания изучению физико-химических аспектов получения этих материалов.
При разработке фундаментальных основ получения ионообменных материалов большое внимание уделяется исследованию физико-химических аспектов синтеза и свойств данных высокомолекулярных соединений. Проведения этих исследований обусловлено тем, что они позволяют регулировать процессы синтеза, а следовательно, получать полимеры с необходимым составом и комплексом особых свойств.
Как уже было отмечено выше, до настоящего времени не уделялось большого внимания изучению физико-химических основ получения анионитов и поликомплексонов, ввиду прикладного характера проводимых до настоящего времени в данной области исследований. В связи с этим, исследования физико-химических основ образования, свойств анионитов и поликомплексонов на основе полиакрилонитрильного волокна «нитрон» являются актуальными как с теоретической, так и практической точек зрения.
Востребованность выполнения диссертации характеризуется тем, что современные технологии во всем мире по извлечению цветных и драгоценных металлов не могут быть реализованы без использования ионообменных материалов. В Узбекистане отрасль цветной металлургии нельзя представить без использования сорбентов, с их помощью извлекаются 100% золота, меди, цинка, рения и молибдена. Эти технологии используют в основном гранулированные сорбенты, в то время как волокнистые сорбенты составляют всего 2-3% от используемых ионообменных материалов. С использованием технологии применяющих ионообменные материалы из морских водорослей и природных рассолов месторождений нефти и газа извлекают до 90% йода и брома. Иодсодержащие сорбенты используются для обеззараживания питьевой воды от микроорганизмов и извлечения ртути из сточных вод и газовоздушных выбросов. Их можно использовать при концентрировании технологических растворов и биологически активных веществ, при получении каталитических систем с наночастицамы металлов. Следует также отмстить, что в Узбекистане до настоящего времени нс налажено промышленное производство как 1ранулированных, так и волокнистых сорбентов, хотя такие полимеры находят широкое применение в промышленности.
Целью исследования является выявления физико-химических особенностей образования и свойств анионитов, поликомплексонов на основе полиакрилонитрильною волокна «нитрон».
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
впервые изучена кинетика взаимодействия полиакрилонигрильного волокна «нитрон» с азотсодержащими основаниями в водной и органической средах;
показано, что из-за высокой удельной поверхности модифицируемого волокна, скорость реакции зависит от концентрации нитрильных труни полимера находящихся на твёрдой поверхности;
доказан ранее выявленный механизм каталитического действия малых количеств гидроксиламина на процесс модификации волокна «нитрон» азотсодержащими основаниями;
впервые разработан способ получения анионитов разветвленной структуры путём последовательной обработки полиакрилонитрильного волокна «нитрон» этилендиамином и дихлорэтаном;
установлено, что при взаимодействии ПАН - волокон с гексаметилен- и этилендиаминами образуются анионообменные волокнистые материалы, имеющие в своём составе как слабоосновные, так и сильноосновные функциональные группы;
впервые получены новые поликомплексоны амфолитного характера, взаимодействием малеинового ангидрида с аминогруппами модифицированного диаминами полиакрилонитрильного волокна «нитрон» или гидролизом остаточных нитрильных групп модифицированного диаминами полиакрилонитрильною волокна «нитрон»;
найденные термодинамические значения констант равновесия адсорбции ионов Cr(VI), Cu(II), галогенов, арсеназо (III) полученными анионитами и поликомплексонами и изменение термодинамических функции процесса свидетельствуют о высокой сороционнои спосооности этих ионоооменных материалов ио отношению к сорбируемым ионам;
Заключение
1. В целях локализации производства и получения импортзаменяющей продукции, проведена модификация волокна «нитрон» производимого на ОАО «Навоиазот» азотсодержащими основаниями и получены волокнистые анионообменные материалы. Значения порядков реакции по нитрильной группе и азотсодержащему основанию, энергии активации процесса показывают, что процесс модификации волокна «нитрон» азотсодержащими основаниями подчиняется обычным закономерностям, наблюдаемым при гомогенных реакциях. Данный эффект обусловлен высокой удельной поверхностью модифицируемого волокна, позволяющей облегчать доступ реагентов к нитрил ьным группам полимера. (Физическая химия, высокомолекулярные соединения).
2. Кинетические исследования реакции взаимодействия полиакрилонитрильного волокна «нитрон» диаминами (гексаметилен- и этилендиамин) показали, что изменением физико-химических параметров процесса модификации можно регулировать сорбционные свойства, хемостойкость и прочность полученных анионитов, обусловленную сетчатой структурой полимера. При этом установлено, что такая модификация «нитрон» позволяет получать аниониты сильноосновного характера особенно в органических средах. Возможность получения сильноосновных анионитов с высокой сорбционной способностью имеющих привитые полиэтиленполиамминные цепи выявлена в реакциях модификации волокна «нитрон» этилендиамином в присутствии дихлорэтана. (Высокомолекулярные соединение, физическая химия).
3. ПК - спектроскопическим и аналитическим определением образования промежуточных амидоксимных групп в цепях полимера и свободного гидроксиламина после реакции замещения доказан ранее предложенный механизм каталитического действия гидроксиламина на процесс химической модификации полиакрилонитрильного волокна «нитрон» азотсодержащими основаниями. (Физическая химия).
4. Разработаны условия получения поликомплексонов взаимодействием малеинового ангидрида с модифицированным гексаметилендиамином полиакрилонитрильным волокном «нитрон»; а также гидролиза остаточных нитрильных групп модифицированных гексаметилен- и этилендиаминами полиакрилонитрильных волокон. (Высокомолекулярные соединение, Физическая химия).
5. Основность полученных анионитов зависит от природы их функциональных ipyiin, сильноосновныс аниониты имеют в своём составе циклические амидиновые группировки и образуются при взаимодействии полиакрилонитрильного волокна с диаминами. Удельная поверхность полученных волокнистых сорбентов превышает на два порядка удельную поверхность известных зернистых ионитов, а частота их сетчатой структуры достигает до 100 узлов на одну макромолекулу полимера. (Физическая химия).
6. Кинетика и термодинамика процесса сорбции различных неорганических и органических ионов полученными сорбентами и поликомплексонами показала, что ионы Cr(VI), арссназо (III) могут сорбироваться только сильноосновными анионитами, а процесс сорбции ионов меди (II) поликомплексонами протекает нс только за счет ионного обмена, но и за счет хелатообразования. (Физическая химия).
7. Разработаны условия получения бромидных комплексов полимеров и исследованы кинетика, термодинамика процесса сорбции галогенов синтезированными анионообменными материалами. Показано, что меньшая стабильность иона [Вт.]’, чем иона [J3]” и нс способность молекулярного хлора образовывать подобные ионы приводят к тому, что молекулярный хлор практически нс сорбируется, а молекулярный бром сорбируется в меньшей степени чем, молекулярный йод. (Физическая химия).
8. Разработаны комбинированные йодсодержащие анионообменные материалы на основе полиакрилонитрильною волокна «нитрон» и хитозана. Введение в состав йодсодержащих материалов хитозана, приводит к возрастанию их водопоглощающей способности. Комбинированные бактерицидные перевязочные материалы обладают выраженным противовоспалительным и антибактериальным эффектом, являются эффективными для лечения гнойно-некротических заболеваний мягких тканей. (Высокомолекулярные соединения, Физическая химия).
«Послеоперационные спайки - это патологическое состояние, которое встречается более чем у 90% пациентов, перенесших операции на брюшной полости и у 45-70% - после торакальных вмешательств, а число осложнений на почве спаек колеблется от 12 до 64% случаев. При этом спаечная болезнь завершается в 50-75% случаев кишечной непроходимостью»[1].Под термином «спаечная болезнь» понимают патологические состояния, связанные с образованием спаек в брюшной полости, которые являются следствием травматических повреждений внутренних органов, в том числе вследствие хирургического вмешательства. Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о высоком уровне частоты послеоперационной спаечной болезни, в то время как механизмы формирования спаек до конца не изучены. Повторные хирургические вмешательства при спаечной болезни более длительны и сложны технически, что, в свою очередь, создает потенциальный риск повреждения жизненно важных структур. «Приблизительно 1/3 пациентов, перенесших операцию на брюшной полости, повторно госпитализируются в течение 10 лет для решения проблемы, вызванной непосредственно спаечным процессом или его осложнениями, приводящим к серьезным клиническим проблемам, таким как хроническая боль, бесплодие и кишечная непроходимость»[2]. В связи с этим у больных с высоким риском спайкообразования все большее предпочтение стало отдаваться новым перитонеальным антиадгезионным факторам, которые позволяют сохранить функцию брюшиныи предотвратить развитие спаек. На этом фоне дальнейшие исследования по поиску и разработке новых средств профилактики спайкообразования, а также их сравнительный анализ остается в ряду приоритетных.
В мировой практике в настоящее время наиболее актуальными продолжают оставаться исследования по изучению процессов, приводящих к образованию внутрибрюшных и плевральных спаек, пусковым механизмом которых являются ишемия, хирургическая травма, воспаление, кровоизлияние, термическое или химическое повреждение, генетическая предрасположенность, что, в свою очередь, дает новые понимания для создания современных профилактических средств. Особый интерес продолжают вызывать исследования по влиянию обратного процесса эпителиально-мезенхимального перехода, аберрантной дифференцировке миофибробластов, репарации стволовых клеток и нарушению роста эндотелия, что вызывает замену функционального слоя неактивным эпителиальным монослоем, который фактически не реагирует на стимуляцию гормонами. Все больший интерес вызывают исследования по изучению отложения и деградации фибрина, что имеет решающее значение для определения нормального заживления брюшины или образования адгезии, в связи с тем, что не полностью разложившийся фибрин может служить каркасом для роста фибробластов и капилляров с образованием перитонеальных спаек.
В настоящее время в нашей стране предприняты масштабные целевые меры по коренному улучшению качества и существенному расширению диапазона оказываемой населению медицинской помощи. В этом направлении, в частности, в улучшении результатов хирургического лечения больных за счет профилактики спайкообразования достигнуты положительные результаты. Вместе с тем для улучшения качества оказываемой помощи требуются научно-обоснованные результаты по оценке эффективности новых отечественных антиспаечных покрытий. В стратегию действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан на 2017 - 2021 годы» поставлены задачи по развитию и усовершенствованию системы медико-социальной помощи уязвимым категориям населения для обеспечения их полноценной жизнедеятельности[3]. В соответствии с этим, определение перспективы применения отечественного средства профилактики спайкообразования в торако-абдоминальной хирургии на основании экспериментальных и морфологических исследований является одним из актуальных направлений для исследования.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, утвержденных Указом Президента Республики Узбекистан «О комплексных мерах по коренному совершенствованию системы здравоохранения Республики Узбекистан» за №УП-5590 от 7 декабря 2018 года, Постановлениями Президента Республики Узбекистан «О мерах по дальнейшему развитию специализированной медицинской помощи населению Республики Узбекистан на 2017-2021 годы» за №ПП-3071 от 20 июня 2017 года и Постановлением Кабинета Министров за №266 от 10 мая 2017 года «Об организации деятельности научно-исследовательского института общественного здоровья и организации здравоохранения», а также других нормативно-правовых документов, принятых в данной сфере.
Соответствие исследования приоритетным направлениям развития науки и технологий республики. Диссертационное исследование выполнено в соответствии с приоритетным направлением развития науки и технологий республики VI «Медицина и фармакология».
Степень изученности проблемы. До настоящего времени был разработан целый ряд методов и антиспаечных покрытий, которые успешно были использованы в экспериментальных исследованиях. Их роль заключается «в активации фибринолиза, затруднении коагуляции, уменьшении воспалительной реакции, ингибировании синтеза коллагена или создании барьера между соседними раневыми поверхностями. Как известно, некоторые основные хирургические принципы должны соблюдаться при всех операциях на брюшной полости»(Uemura A.[4]). По мнению Gumán-Valdivia-Gómez G.[5] «повреждения брюшины следует избегать путем осторожного обращения с тканями, тщательного гемостаза, непрерывного орошения и избегания ненужного высыхания, неэффективного использования инородных тел и наложения швов или зажатия ткани. Рекомендуется также использовать тонкие и биосовместимые шовные материалы, атравматические инструменты и перчатки без крахмала». Помимо этого, на сегодняшний день разработаны жидкие и твердые механические барьеры, предупреждающие образование послеоперационной перитонеальной адгезии между поврежденными серозными поверхностями в течение 5-7 дней, необходимых для повторной эпителизации брюшины. В исследованиях Kawai N.[6] показано, что «идеальное антиспаечное покрытие должно быть биоразлагаемым, невоспалительным, неиммуногенным, сохраняться во время критической фазы повторной мезотелизации, оставаться на месте без швов или скоб, оставаться активным в присутствии крови и быстро и легко наноситься, кроме того, он не должен мешать заживлению, продвигать инфекцию или вызывать спайки». Антиспаечные покрытия в настоящее время считаются наиболее полезными дополнениями, которые могут уменьшить образование послеоперационной перитонеальной адгезии.
Существуют неабсорбируемые и биопоглощающие пленки, гели или твердые антиспаечные мембраны. Наиболее часто используемыми механическими барьерами являются окисленная регенерированная целлюлоза, расширенный политетрафторэтилен, гиалуроновая кислота-карбоксиметилцеллюлоза и полиэтиленгликоль. «Наиболее широко изученными биоабсорбируемыми пленками являются Seprafilm и Interceed. Seprafilm всасывается в течение 7 дней и выводится из организма в течение 28 дней» (Song Z.[7]). Проспективные рандомизированные контролируемые исследования показали эффективность Seprafilm в снижении частоты и степени послеоперационных спаек. Тем не менее, «Seprafilm может вызвать значительное нарушение анастомозов, и не должны применяться в случаях их наложения» (Yasukawa M.[8]). Другие экспериментальные исследования показали, «что покрытие поражений париетальной брюшины с помощью микрохирургических аутологичных трансплантатов брюшины может полностью предотвратить образование тяжелой перитонеальной адгезии» (Kanai E.[9]). При этом преимущество синтетического барьера заключается в том, что материал не нужно получать хирургическим путем, и его можно разрезать до размеров вне брюшной полости, а затем наложить без швов. Таким образом, проведен ряд исследований по проблеме профилактики спайкообразования, их результаты обнадеживают, но большинство из них противоречивы и были проведены на экспериментальных моделях.
Проведенный анализ литературы свидетельствует, что, несмотря на значительный прогресс и значимые результаты в профилактике формирования спаек при хирургических вмешательствах, по-прежнему остаются противоречивыми вопросы, связанные с профилактикой спайкообразования и лечением спаечной болезни, что относит данную проблему к числу еще не решенных в торакоабдоминальной хирургии. В связи с этим доклинические исследования отечественного средства профилактики спайкообразования с оценкой его эффективности является актуальным направлением для исследования.
Связь темы диссертационного исследования с планами научно-исследовательских работ высшего образовательного учреждения, где выполнена диссертация. Диссертационное исследование выполнено в рамках научного проекта Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр хирургии имени академика В.Вахидова по теме АДСС–15.3.7 «Разработка и оценка эффективности новых полимерных покрытий для укрепления и герметизации тканей в хирургии» (2015-2017 гг.).
Целью исследования являетсяопределение перспективы применения отечественного средства профилактики спайкообразования в торако-абдоминальной хирургии на основании экспериментальных и морфологических исследований.
Задачи исследования: изучить эффективность применения антиспаечного покрытия из производных целлюлозы при экспериментальной модели формирования спаечного процесса в брюшной полости; определить особенности применения антиспаечного покрытия из производных целлюлозы при экспериментальной модели формирования спаечного процесса в грудной полости; исследовать особенности гистоструктуры формирующихся спаек при применении отечественного антиспаечного покрытия; изучить в динамике характер локальных изменений в зоне экспериментальных дефектов в брюшной и грудной полости при применении антиспаечного покрытия; оценить влияние применения гелевого покрытия и его биодеградации на процессы восстановления животных после эксперимента;
Объектом исследования явились белые беспородные крысы в количестве 62 особей, в двух экспериментальных исследованиях на брюшной и плевральных полостях, в каждой серии экспериментов исследования проведены в 2 сравнительных группах, контрольной и основной. Эксперименты по образованию спаечного процесса в брюшной и плевральных полостях выполнены на базе ГУ «РСНПМЦХ имени акад. В.Вахидова» в отделении экспериментальной хирургии за период с 2019 по 2020 годы.
Предмет исследования составил анализ результатов выполненных экспериментальных исследований с оценкой препаратов тканей из брюшной и плевральных полостей, для оценки гистологических изменений с учетом параметров полуколичественной оценки числа и распределения клеток, характеризующих воспалительный процесс, таких как полиморфноядерные нейтрофилы, лимфоциты, плазматические клетки, макрофаги, эозинофилы и многоядерные клетки.
Методы исследования. Для достижения цели исследования и решения поставленных задач использованы следующие методы исследования: экспериментальные, морфологические и и статистические методы.
Научная новизна исследований заключается в следующем: доказано по данным экспериментального исследования, что при моделировании спаечного процесса в брюшной полости локальное применение антиспаечного покрытия из производных целлюлозы обеспечивает снижение процессов адгезиогенеза и развитие изменений архитектоники, перегибов и сужений просвета кишки; установлено в экспериментальном исследовании, что при моделировании спаечного процесса в грудной полости локальное применение антиспаечного имплантата обеспечивает существенное снижение риска адгезиогенеза в виде формирования грубых сращений или плоскостных спаек; определено, что при нанесении сыворотки крови поверх порошкового имплантата качество адгезии и равномерность его распределения на поверхности экспериментального дефекта брюшины или легкого не изменялись, но в отличие от активации кровью (для обеспечения гемостатического эффекта) не сопровождалось развитием клеточного воспаления за счет рассасывания тромботических масс; установлено, что формирование гелевой пленки поверх области повреждения брюшины в условиях отсутствия клеточных элементов крови позволяет добиться биодеградации покрытия без выраженной клеточно-воспалительной реакции, обеспечив рубцовое замещение дефектов с существенным снижением риска развития массивного спаечного процесса; определены морфоструктурные особенности формирования адгезивного процесса при использовании антиспаечного покрытия, характеризующиеся регрессом в динамике числа соединительнотканных клеток воспалительного инфильтрата с рубцеванием зоны дефекта без развития спаечных конгломератов с окружающими тканями.
Практические результаты исследования заключаются в следующем: установлено, что применение антиспаечного покрытия из производных целлюлозы при экспериментальном моделировании спаечного процесса в брюшной полости способствовало снижению адгезии с окружающими органами, тем самым обеспечив сокращение риска развития деформации кишечника и брыжейки; определено по результатам экспериментальной модели формирования спаечного процесса после операции на легких, что применение отечественного гемостатического средства Гепроцел, активированного путем добавления сыворотки крови, способствовало сокращению частоты развития сращений париетальной и висцеральной плевры; установлено морфологическими исследованиями, что при экспериментальной модели формирования спаечного процесса использование гемостатического покрытия способствует снижению накопления и активности фибробластов, а также локальных воспалительных реакций, тем самым существенно уменьшает вероятность развития адгезии. доказано, что применение гемостатического покрытия Гепроцел из производных целлюлозы позволяет решать две задачи при выполнении оперативных вмешательств на органах брюшной и грудной полостей: осуществлять щадящий местный гемостаз, а также предупреждать формирование грубого спаечного процесса в брюшной полости.
Достоверность результатов исследования. Достоверность результатов исследования подтверждена применением современных, широко используемых в практике клинических, лабораторных и инструментальных методов исследования. Все полученные результаты и выводы основаны на принципах доказательной медицины. Статистическая обработка подтвердила достоверность полученных результатов.
Научная и практическая значимость результатов исследования. Научная значимость результатов исследования определяется тем, что полученные выводы и предложения имеют свою теоретическую значимость, которые вносят существенный вклад в изучение особенности формирования адгезивного процесса при использовании антиспаечного покрытия, характеризующиеся регрессом числа соединительнотканных клеток воспалительного инфильтрата с рубцеванием зоны дефекта без развития спаечных конгломератов с окружающими тканями.
Практическая ценность работы заключается в том, что применение гемостатического покрытия «Гепроцел» из производных целлюлозы позволяет решать две задачи при выполнении оперативных вмешательств на органах брюшной и грудной полостей: осуществлять щадящий местный гемостаз, а также предупреждать формирование грубого спаечного процесса в брюшной полости.
Внедрение результатов исследования. По результатам научного исследования по сравнительному анализу применения отечественного средства профилактики спайкообразования в торако-абдоминальной хирургии: разработаны методические рекомендации: «Новые технологии профилактики спайкообразования в торако-абдоминальной хирургии» (справка Министерства здравоохранения №8н-д/75 от 18 июня 2020 года). Предложенные рекомендации при выполнении оперативных вмешательств на органах брюшной и грудной полостей позволят осуществлять щадящий местный гемостаз, а также предупреждать формирование грубого спаечного процесса в брюшной полости. полученные научные результаты по сравнительному анализу применения отечественного средства профилактики спайкообразования в торако-абдоминальной хирургии внедрены в практическую деятельность здравоохранения, в том числе, в Республиканский специализированный научно-практический медицинский центр хирургии им. академика В.Вахидова, хирургические отделения клиник Андижанского и Самаркандского Государственных медицинских институтов (справка Министерства здравоохранения №8н-з/200 от 15 ноября 2019 года). На основе предложенных результатов экспериментальных исследований, было показано, что применение антиспаечного покрытия из производных целлюлозы позволило сократить риск формирования спаек с 60% до 20%, деформации кишечника без проявлений непроходимости с 33,3% до 13,3% и возможность возникновения острой спаечной кишечной непроходимости с 6,7% до 0%.
Апробация результатов исследования. Результаты данного исследования были обсуждены на 7 научно-практических конференциях в том числе на 3 международных и 4 республиканских.
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 4 журнальные статьи, 3 из которых в республиканских и 1 в зарубежных журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Республики Узбекистан для публикации основных научных результатов диссертаций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка цитируемой литературы. Объем текстового материала составляет 115 страниц.
В данной статье обоснованы функциональные показатели, обеспечивающие время простой и сложной двигательной реакции, а также РДО - реакции на движущий объект, аэробные возможности, высокие темпы движений у боксеров, обуславливающих уровень развития скоростных качеств.
Разработка способа местного определения аллергической реакции на материалы будущих зубных протезов у больных бронхиальной астмой.
Результаты последних исследованийсвидетельствуют, что информационная значимость критериев синдрома системной воспалительной реакции (СВР) является низкой. СВР-критерии (лейкоциты крови,температура тела, ЧСС и ЧД) в определенной степени отражают развитие воспаления, привлекают внимание к ответной реакции макроорганизма, но не указывают на его природу, жизнеугрожаемость ситуации [Vincent J.L., 2012; Руднов В. А., 2015]. Согласно новой дефиниции, сепсис – это жизнеугрожаемая острая органная дисфункция, возникающая в результате нарушения регуляции ответа макроорганизма на инфекцию, что проявляется повреждением собственных тканей и органов
В статье рассматриваются вопросы самолечения, концепция «ответственное самолечение» (responsible self-medication), проблемы самолечения, вреде самолечения, который возникает из-за неправильного применения, как безрецептурных ЛС, так и лекарств, для самолечения абсолютно не предназначенных или противопоказанных, следствием которого является развитие нежелательных лекарственных реакции.
Как известно при острых и хронических осложнениях у больных с заболеваниями пародонта наблюдаются различные аллергические реакции и расстройства на медикаментозные препараты что провоцирует патологическую реакцию в пародонте. Это ведёт к появлению болей и гиперестезий. Возникают кровоизлияния и аллергические реакции на применяемые препараты и могут обостряться заболевания пародонта. Поражения токсического характера или механические сдавления ортодонтическими аппаратами при заболеваниях пародонта определенных участков так же приводят к заболеваниям полости рта.
Актуальность и вострсбованность tcmbi диссертации. Развитие науки и интенсификация всех отраслей народного хозяйсгва, а также внедрение hobbix техногеннмх процессов производства приводит к антропогенному воздействию производственной деятельности человека на окружаюшую среду и экологическое равновесие. Ilo даннмм региональной оценки Европейского Союза, самью вьюокие концентрации стойких токсичнмх вешеств: свинца, кадмия и ртути в окружаюшей среде наблюдались на Украине (Pb-3102, Cd-54, Hg-36 тонн/год). Вьшадения тяжелмх металлов, вшброшеннмх в окружаютую среду для России составил Pb-80%, Cd-66%, Hg-37%, no другим странам Pb-10%, Cd-21%, Hg-58%. Краткий анализ ситуации с этими тремя важнмми металлами показмвает насколько велики антропогеннме вмбросм тяжёлнх металлов. Больше всего тяжёлмх токсичнмх металлов (ТТМ), попавших с вмбросами в атмосферу, вьшадает на почву и в водь1 странм-источника вмбросов, а дальше уже эти приоритетнне тяжёлме металль! оседают в соседних странах.
Сегодня в Республике Узбекисган уровень производства стремительно растет, что вь13Ь1вает увеличение концентрации тяжелмх токсичнмх металлов. Особую опасность для здоровья населения представляют неэссенциальнме элементь! (Hg, Cd, Pb, As), антропогеннме источники котормх довольно бмстро увеличиваются.
Восгребованность вьшолнения диссертации характеризуется тем, что повьпиение загрязнений объектов окружаюшей средм, особенно ТТМ, вмдвигают перед аналитиками и экологами задачу разработки экспресснмх, чувствительнмх и селективнмх методик установления микроколичеств этих канцерогенов, токсикантов и др. мутагенов.
Актуальность и вострсбованность tcmbi диссертации. Развитие науки и интенсификация всех отраслей народного хозяйсгва, а также внедрение hobbix техногеннмх процессов производства приводит к антропогенному воздействию производственной деятельности человека на окружаюшую среду и экологическое равновесие. Ilo даннмм региональной оценки Европейского Союза, самью вьюокие концентрации стойких токсичнмх вешеств: свинца, кадмия и ртути в окружаюшей среде наблюдались на Украине (Pb-3102, Cd-54, Hg-36 тонн/год). Вьшадения тяжелмх металлов, вшброшеннмх в окружаютую среду для России составил Pb-80%, Cd-66%, Hg-37%, no другим странам Pb-10%, Cd-21%, Hg-58%. Краткий анализ ситуации с этими тремя важнмми металлами показмвает насколько велики антропогеннме вмбросм тяжёлнх металлов. Больше всего тяжёлмх токсичнмх металлов (ТТМ), попавших с вмбросами в атмосферу, вьшадает на почву и в водь1 странм-источника вмбросов, а дальше уже эти приоритетнне тяжёлме металль! оседают в соседних странах.
Сегодня в Республике Узбекисган уровень производства стремительно растет, что вь13Ь1вает увеличение концентрации тяжелмх токсичнмх металлов. Особую опасность для здоровья населения представляют неэссенциальнме элементь! (Hg, Cd, Pb, As), антропогеннме источники котормх довольно бмстро увеличиваются.
Восгребованность вьшолнения диссертации характеризуется тем, что повьпиение загрязнений объектов окружаюшей средм, особенно ТТМ, вмдвигают перед аналитиками и экологами задачу разработки экспресснмх, чувствительнмх и селективнмх методик установления микроколичеств этих канцерогенов, токсикантов и др. мутагенов.
В этом плане в охране объектов окружаюшей средь! немаловажно определение TOMHbix концентраций ТТМ различньши физическими, химическими и физико-химическими методами, которое принимает особую актуальность и необходимость. Для практической реализации гаких задач при химическом анализе необходимо совершенствование сугцествуюших и разработка hobbix современнмх методов мониторинга экотоксикантов, в особенности ТТМ. В аспекте реализации теоретических предпосьиюк и практического подтверждения аналитических определений содержания экотоксикантов также необходимо разработать гибриднью методь! с иммобилизацией различнмх комплексообразуюших реагентов на полимернмх основах и матрицах, отличаюшиеся вмсокими метрологическими характеристиками и эксплуатационньши параметрами.
Сушествуюшие актуальнме проблемь! могут бьггь решень! введением в аналитическую практику методик определения ТТМ hobbix специфичнмх органических реагентов. Наиболее перспективньш путь её решения целенаправленньш синтез и иммобилизация органических реагентов с заданньши аналитическими характеристиками с последуюшим прогнозированием их свойств с целью оптимального решения поставленнмх задач. Актуальньш является и разработка приёмов и подходов прогнозирования, как способа дальнейшего развития сорбционно-спектроскопических методов анализа. В этой области теоретической и прикладной аналитической химии имеются значительнме достижения, связаннью с исследованиями отечественнмх и зарубежнмх исследователей. Однако ряд вопросов проблематичного характера всё же требует глубокого изучения и знания hobbix подходов и путей решения.
Известно, что теорию действия органических реагентов характеризуют как «систему идей, позволяюшую построить аналитическую систему, отьюкать оптимальньш по природе реагент и среду, в которой будет протекать аналигическая реакция». В решение задач развития теории дейсгвия органических реагентов входят следуюшие этапьк «объяснение наблюдаеммх процессов и явлений, предсказание и направление работ по синтезу реагентов с заданнмми свойствами». В конгексте всего нриведенного, разработанную методологию и предсказание свойств иммобилизованнмх аналитических реагентов можно рассматривать как определенньш научньш вклад в развитие теории действия иммобилизованнмх органических реагентов, для их использования в аналитической химии и экологии.
Целью исследования являстся разработка экспресснмх, вь1сокоизбирательнь1х и вьюокочувствительнмх сорбционно-спектроскопических методик и тест-систем для определения ТТМ с использованием ИМОР. Создание на основе этих методов обшего подхода к прогнозированию свойсгв и строений специфичнмх аналитических групп органических реагентов, иммобилизованнмх на различнмх типах носителей, сингез hobbix органических реагентов с заданньши свойствами на основе наших теоретических прогнозов и внедрение их в практику анализа различнмх аналитических и экологических лабораторий.
Для достижения цели сформулированм следуюшие задачи исследования:
оптимизация условий иммобилизации органических реагентов с сохранение.м их аналитическихсвойств;
установление химизма цветнмх реакций комплексообразования иммобилизованнмх реагентов с ионами ТТМ;
вмявление связи между строением органических реагентов (ОР) с аналитическими характеристиками, прогнозирование перспективнмх путей их модификации и направленньш синтез hobbix специфичнмх реагентов на основе нитрозонафтолов;
установление строения и сгруктурь! аналитических форм иммобилизованнмх органических реагентов (ИМОР);
физико-химические характерисгики волокнистмх сорбентов и оптимизация условий их взаимодействия с новьши ОР, обладаюших специфичньши функционально-аналитическими группами (ФАГ): (6-метил-(пиридил-2-азо-м-аминофенол, 1 -(5-метил-2-пиридилазо)-5-диэтиламино-фенол, 1 -(4-
антипиридилазо)-2-нафтол сульфокислота, 1-(2-пиридилазо)-2-оксинафталин-6-сульфокисльш натрий, Злидрокси-4-нитрозо-2-нафтойная кислота, 2-гидрокси-З-нитрозо нафтальдегид и др.);
установление влияния различнмх факторов и параметров на величину аналитического сигнала;
применение разработаннмх методик в анализе различнмх по природе модельнмх бинарнмх, тройнмх и более сложнмх смесей, стандартнмх образцов природнмх и сточнмх вод, биологических объектов, проммшленнмх материалов и др.;
сопоставление полученнмх результатов с таковьши, установленньши сушествуюшими методиками определения исследованнмх металлов в растворах.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следуюшем: теоретически обоснована и практически реализована иммобилизация различнмх по природе реагентов для прогнозирования и предсказания оптимального строения органических соединений, основаннме на квантовохимической оценке изменения аналитических характеристик в зависимости от строения функциональной и аналитико-активной групп;
исследовань! химико-аналитические свойства ОР, иммобилизованнмх на носителях на основе полиакрилонитрила (ПАН) и полипропилена (1111), для априорного предсказания структурь! различнмх реагентов и на их основе оптических химических сенсоров на основе ПАН- и ПП-матриц; обладаюших необходиммми аналитическими параметрами;
вмявлен химизм аналитических реакций и установлень! функционально-аналитические rpyinibi (ФАГ), реагируюшие с ионами ТТМ, найдено влияние их сгроения и природь! заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованнмх металлов;
разрабогань! новме методм анализа, основаннме на сорбционно-спектроскопическом определении ТТМ с использованием иммобилизованнмх на волокнистмх материалах органических реагентов, с целью улучшения метрологических параметров, эксплуатационнмх и аналитических характерисгик.
Заключение
1. Показаны преимущества использования волокнистмх сорбентов для определения ионов ТТМ при анализе объектов окружаюшей средь! по сравнению с гранулами и порошками. Обоснована необходимость поиска новь1х иммобилизованнмх реагентов для определения металлов из различнмх объектов;
2. Разработань! новмеметодм анализа в аналитической химии, основаннме на сорбционно-спектроскопическом определении ТТМ в различнмх объектах окружаюшей средь! с использованием иммобилизованнмх на волокнистмх материалах органических реагентов различной природьқ с целью улучшения метрологических параметров, эксплуатационньтх и аналитических характеристик;
3. Систематически исследовань! физико-химические и аналитические свойства иммобилизованнмх реагентов на основе реагентов Арсеназо и трифенилметановмх, а также реагентов синтезированнмх на кафедре органической химии НУУз, сорбированнмх на волокне «нитрон» и определень! оптимальнме условия иммобилизации hobbix реагентов на полимерншх носителях с сохранением специфичнмх аналитических свойств иммобилизованншх реагентов;
4. Полученм даннме ИК-спектроскопии для изученнмх иммобилизованнмх реагентов, исследуемой rpyinibi волокнистмх сорбентов и их комплексов с ионами металлов. Доказано, что в комплексообразовании ионов ТТМ с иммобилизованньши реагентами участвуют те же ФАГ, как и в нативнмх растворах;
5. Результатм исследований взаимодействия реагентов rpyinibi Арсеназо и трифенилметанового ряда, а также реагентов синтезированнмх на кафедре неорганической и аналитической химии химфака НУУз, иммобилизованнмх в матрицу на основе палиакрилонитрильного (ПАН) и полипропиленового (1111) волокон с ионами ТТМ показало, что иммобилизация реагентов происходит за счет ионного обмена, а гакже образования сильнмх межмолекулярнмх водороднмх связей между носителем и реагентом;
6. -Использование расчетнмх квантово-химических методов MNDO, РМЗ и АМ1дало возможность априорного предсказания структурм различнмх реагентов, обладаюших некоторьши, необходимьши аналитическими параметрами (чувствительность, избирательносгь, контрастность реакции и условия её проведения). Исследование зависимости спектральнмх характеристик комплексов от способа координирования металла функциональной грушюй реагента, квантовохимическая оценка тенденций изменения спектров приварьировании аналитико-активнмх групп с последуюшим определением возможншх путей модификации реагентов,обеснечиваюший наиболее благоприятньш с точки зрения избирательности или контрастнос ги реакций показала перспективность и преимушества новой группь! аналитических органических реагентов производнмх нитрозонафтолов по сравнению с их аналогами на основе нитрозонафтолов. На основе проведеннмх исследований осушествлен целенаправленньш синтез hobbix органических реагентов на основе анабазиновмх и пиридиновмх реагентов, а гакже нитрозонафтолов, цветнме реакции котормх отличаются повьииеннмми контрастностью и избирательностью, малой зависимостью свойсгв образуюшихся комплексншх соединений от условий проведения процесса и в связи с этим вмсокой воспроизводимостью, что позволило провести иммобилизацию полученнмх реагентов на волокнистмх сорбентах полиакрилонитрильного типа, модифицированнмх различньши анионообменнмми группами.
7. На основании сопоставления оптимальнмх условий иммобилизации, сорбции, степени извлечения ионов металлов, коэффициентов раснределения, сорбционной ёмкости волокнистмх сорбентов, даннмх по избирательности аналитического действия по отношению к ионам кадмия, ртути, меди и железа, в присутствии сопутствуюших элементов, возможности количественной десорбции мальши объе.мами минеральнмх кислот и доступности исходнмх продуктов синтеза показана перспективность практического применения синтезированнмх реагентов и волокнистмх сорбентов. Иммобилизованнме реагенть! количесгвенно извлекают mohbi металлов в течение 20-30 мин. при температуре 20-25°С в диапазоне pH от 3-7 (R=90-99%);
Исследование химизма аналитических реакций и установление функционально-аналитических групп (ФАГ), реагируюших с иона.ми ТТМ, влияние их строения и природь! заместителей на аналитические свойства реагентов и их комплексов с ионами исследованнмх металлов показало, что комплексообразование на носителе и в растворе происходит за счет одних и тех же функционально-аналитических групп, на что указьшают даннме ИК-спектроскопии;
8. Результать! теоретических исследований позволили ввести в аналитическую практику HOBbie органические реагентм 6-метил-(пиридил-2-азо-м-аминофенол, 1 -(5-метил-2-пиридилазо)-5-диэтиламинофенол, 1 -(4-антипиридилазо)-2-нафтол сульфокислота, 1-(2-пиридилазо)-2-оксинафталин-6-сульфокисль1й натрий, 3- гидрокси-4-нитрозо-2-нафтой кислота, 2-гидрокси-З-нитрозо нафтальдегид, которме легли в основу комплекса вмсокоизбирагельньш сорбционно-фотометрических методик определения гяжелмх токсичнмх металлов.
С помошью реагентов 6-метил-(пиридил-2-азо-м-аминофенола разрабогань! сорбционно-фогометрические методики определения железа и кобальта, 1-(5-метил-2-пиридилазо)-5-диэтиламинофенола - сорбционно-фогометрические методики определения алюминия и ртути, 1-(2-ниридилазо)-2-оксинафталин-6-сульфокислого натрия- методики определения ртути, свинца, железа, 3-гидрокси—4-нитрозо-2- нафтойной кислоть! и 2-гидрокси-З-нитрозо нафтальдегида- железа, кобальта и меди.
9. Разрабоган комплекс методик твердофазно-спектроскопического определения ТТМ в природнмх объектах и образцах сточнмх вод, а гакже новь1й эффективньш метод сорбционно-спектроскопического определения микроколичеств кобальта, меди, никеля, железа и ртути в питьевой и природной водах с использованием иммобилизованнмх органических реагентов. Данньш метод позволяет определять указаннме элементм в питьевой и природной водах на уровне n-10’6 - irlO’3%, снижая предел обнаружения металлов и устраняя влияние сопутствуютих компонентов. 11равильность методик подтверждень! методом «введено-найдено» при анализе реальнмх объектов, сопоставлением co стандартньши ГОСТированньши образцами и сравнение.м с данньши, полученньши атомно-абсорбционньш методом;
10. Предлагаемме методики апробировань! на реальнмх объектах и внедрень! в практику лабораторий исследования поверхностнмх вод НИГМИ, Центральной аналигической лаборатории и лаборатории hobbix технологий АГМК, ЦАЛ Государственного комитета по геологии и минеральньш ресурса.м РУз, комитета по охране природм Са.маркандской области, СЭС Ташкентской области и г. Бекабада, отдела радиопрепаратов ИЯФ и др.
Согласно данным экспертных оценок Европейской академии аллергии и клинической иммунологии (EAACI) все побочные реакции напищевые продукты определяют термином пищевая гиперчувствительность(непереносимость). Онаделится на пищевую аллергию и неаллергическиереакции на пищу. В основе пищевой аллергии лежат иммунные механизмыреагирования на пищевые продукты, пищевая гиперчувствительностьнеаллергического типа протекает без участия иммунной системы. Она может быть вызвана патологией ЖКТ (воспалительного характера, дистрофические,функциональные, дисбактериоз), ферментопатиями (наследственные и приобретенные), псевдоаллергическими реакциями после употребления продуктов, богатых гистамином, тирамином, гистаминолибераторами, а также многими другими факторами. Пищевая аллергия - гиперчувствительность к пище, обусловленная иммунологическими механизмами, включая IgE-опосредованные и не IgE опосредованные аллергические реакции. В качестве аллергена чаще всего выступают белки.
Пищевая аллергия - гиперчувствительность к пище, обусловленная иммунологическими механизмами, включая IgE опосредованные и не IgE опосредованные аллергические реакции. В качестве аллергена чаще всего выступают белки. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), с ней сталкивается 2,5 % населения планеты, в том числе 6-8% лиц в раннего возраста. Новорождённые и дети раннего возраста при наличии предрасположенности могут страдать от аллергии из-за своих физиологических особенностей. Дело в том, что ребёнок рождается с незрелым желудочно-кишечным трактом, стенки кишечника проницаемы для многих веществ, ферментная система ещё несовершенна. Поэтому организму сложно справиться с перевариванием белков. Организм словно находится в состоянии постоянной «боевой готовности» и попадание даже небольшого количества аллергенов приводит к ответу со стороны иммунной системы и развитию бурной аллергической реакции.
В настоящее время установлено, что сам процесс взаимодействия инфекта (микроорганизма) и макроорганизма более сложен, чем представлялось ранее, и характеризуется многогранностью ответа последнего на микробную инвазию, проявления которого определяют пол, возраст, раса, генетические факторы, характер сопутствующей патологии [Kwan A.,2013; Руднов В. А., 2015]. Результаты последних исследований свидетельствуют, что информационная значимость критериев синдрома системной воспалительной реакции (СВР) является низкой. СВР-критерии (лейкоциты крови, температура тела, ЧСС и ЧД) в определенной степени отражают развитие воспаления, привлекают внимание к ответной реакции макроорганизма, но не указывают на его природу, жизнеугрожаемость ситуации [Vincent J.L., 2012; Руднов В. А., 2015]. Согласно новой дефиниции, сепсис – это жизнеугрожаемая острая органная дисфункция, возникающая в результате нарушения регуляции ответа макроорганизма на инфекцию, что проявляется повреждением собственных тканей и органов.