В НИЛ исследований органических соединений Казанского федерального университета проводятся изыскания по улучшению термостатичности биопластиков. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ (Российского научного фонда).

О том, что полимеры сыграют огромную роль в техническом прогрессе, ученые утверждали еще в XIX веке, однако внедрить идеи и разработки в производство удалось намного позже. Это связано с тем, что требовалось необходимое оборудование и расходные материалы, а степень развития технологий тогда не достигла должного уровня. По своей природе полимеры - это вещества, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся звеньев. Для получения таких соединений необходим высокий уровень развития не только науки, но и производства. В результате органического синтеза из нефти и газа получают углеводородное сырье: спирты, органические кислоты и другие синтетические полупродукты, из которых в дальнейшем и синтезируют разнообразные полимеры. Их производство занимает лидирующие позиции в мире, и нет отрасли, где бы такой продукт не был востребован: медицина, народное хозяйствование, промышленность.

Сегодня же одной из ключевых задач химии полимеров является улучшение их термомеханических свойств. Среди них – необходимость повышения термостабильности биопластиков, на чем, кстати, сосредоточена очередная разработка, реализуемая учеными НИЛ исследований органических соединений, входящей в состав приоритетного направления «Эконефть». Подробности научного исследования были опубликованы в Reactive and Functional Polymers.

«Работа включает в себя создание обладающих повышенной термической стабильностью олигомерных и полимерных материалов с макроциклическими соединениями. У данных продуктов значительно понижена температура стеклования, что является показательным параметром, характеризующим их пластичность, по сравнению с коммерческой полимолочной кислотой», – сообщил научный сотрудник НИЛ исследований органических соединений Павел Падня.

Продукты поликонденсации молочной кислоты (поли- и олиголактиды) представляют большой интерес для адресной доставки лекарств и конструирования имплантатов. Широкий спектр их применения обусловлен рядом практически важных свойств, таких как биосовместимость и биоразлагаемость, нетоксичность и механическая прочность.

«Модификация полученных полимеров различными добавками позволяет улучшить их свойства и расширить возможности применения. Одной из стратегий, позволяющих повысить стабильность материалов в биологических средах и сделать возможной загрузку лекарств, является получение разветвленных, или, как их называют, звездообразных полимеров», – объяснил ученый.

«Мы работаем над данной тематикой в рамках гранта РНФ пятый год. Действительно, получены нетривиальные результаты в области биоразлагаемых полимеров», – сообщил руководитель научной группы профессор Иван Стойков.

В ходе проведенного исследования были получены новые функциональные звездообразные полимеры молочной кислоты. В качестве «узлов сшивания» полимерных цепей исследователи выбрали макроциклические соединения – тиакаликсарены. Важным результатом данной работы является установление зависимости структуры получаемых олиго- и полимерных продуктов от температуры синтеза и природы используемых растворителей, а также от пространственных структур выбранных для «сшивки» цепей макроциклических соединений.

Ученые КФУ сообщают, что данная разработка может оказать существенное влияние на применение полимеров в медицине. И это предположение небезосновательно: оказалось, полученные соединения обладают сродством к определенному типу ксантеновых красителей – средств для медицинской диагностики и исследования биохимических процессов в клетках.