CC BY
25
туберкулин для млекопитающих имеет место. Исходя из этого необходимо включать для реагирующих животных исследования на выделение Л-форм, что позволит более точно поставить диагноз и предотвратить распространение возбудителя туберкулеза во внешней среде.
ISOLATION OF A-FORMS OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS FROM DOGS AND CATS, TO RESPOND TO PPD-TUBERCULIN MAMMALIAN
Safina CH.M.
Summary
Studies have shown that the distribution of L-forms of mycobacteria among dogs and cats react to PPD tuberculin for mammals takes place. Based on this need to be included for reacting animal studies on the allocation of L-forms, which will allow more accurate diagnosis and prevent the spread of Mycobacterium tuberculosis in the environment.
УДК: 544.77
РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ХЕМОСЕНСОРНЫХ
НАНОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ КРАУН-ЭФИРОВ ПОСРЕДСТВОМ МЕТОДОВ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Тимонин А.Н.
Московская государственная академия ветеринарной медицины и
биотехнологии
Ключевые слова: хемосенсорные нанокомпозитные материалы, имитационное моделирование, раствор.
Key words: ^emosensor nanocomposite materials, simulation, solution.
Актуальность. Разработки селективных хемосенсорных нанокомпозитных материалов (ХНКМ) являются важными и актуальными как по фундаментальной, так и по прикладной направленности [1]. Они используются в биохимии, медицинских диагностикумах, в ветеринарии, экологии, позволяя качественно и количественно определить в анализируемой среде требуемое вещество [2]. Актуальным вопросом в аналитических исследованиях является высокоселективное определение малых органических молекул, а также катионов различных металлов. Одним из перспективных решений данной проблемы стало использование в
качестве хемосенсоров молекул производных краун-эфиров (КЭ), которые способны образовывать высокоспецифичные комплексы с соответствующим «аналитом» (например, катионом металла), и дают возможность регистрировать образование такого комплекса посредством спектральных методов анализа - спектрофотометрии и флуориметрии, что обусловлено фоточувствительностью данных краун-эфиров [3]. Для детекции молекул или катионов в биологических жидкостях или водных средах необходимо иммобилизовать их в полимерные матрицы. При этом должна сохраняться селективность и чувствительность производных краун-эфиров в отношении к выбранному «аналиту» [4]. На рис.1 показаны примеры производных краун-эфиров, задействованных в нашей работе.
. Ме
о о.
Фотохромная часть О О-
Ионофорная часть ^3
1. Формулы некоторых производных краун-эфиров.
Цель и задачи. Разработка технологии получения хемосенсорных нанокомпозитных материалов (ХНКМ) на основе фоточувствительных производных краун-эфиров посредством метода исследования краун-эфиров, названного методом «трех растворов» - МТР.
Материалы и методы. Структура ХНКМ достаточно сложна и требует подробных исследований отдельных ее составляющих. С этой целью был разработан метод имитационного моделирования ХНКМ, который был назван «методом трех растворов» - МТР.
В работе использовались следующие материалы: трихлорметан (ТХМ) (ХЧ), ацетон (ХЧ), бидистиллированная вода, мурексид, ЭДТА 0,1 н, раствор гидроксида натрия 0,1 н, поливинилбутираль (ПВБ), целлюлозы ацетатгидрофталат (ЦАГФ), перхлорат кальция, КЭ-4, КЭ-3, бензо-18-краун-6 (БК), дибензо-18-краун-6 (ДБК). Исследованный в работе пример: Р1 - раствор перхлората кальция с концентрацией 85% в воде; р2 раствор КЭ-4 в трихлорметане (ТХМ) (раствор синего цвета) с концентрацией 0,001 М; р3 -бидистиллированная вода.
Метод МТР заключается в следующем. В пробирку последовательно наслаивают друг на друга три раствора: р1 - водный высоко
концентрированный раствор «аналита» с высокой плотностью, р2 -
органический, несмешивающийся с водой раствор сенсора с известной концентрацией и более низкой плотностью, чем р1; р3 - дистиллированная вода. При этом известны и строго фиксированы объемы данных растворов,
а значит и их соотношение. На рис.2 представлена принципиальная схема исследований КЭ в растворе.
Общее исследование КЭ и его проотводных
- 2+
относительно их в7лимодеиствия с Ся в водных растворах. Общая схема метода "трех растворов" - МТР
Т11Т|>ОВ,1Н11е
3*
т~
1 - раствор ОМС С(ОМС) = 0,001М
2 - раствор перхлората С я с массовой долей 85%
3 - овдистилированная вода
3* вода после "эффекта ретрохромии"
МТР - общее выражение
1>3
1>2
1>1
$
V
технологические II
экспериментальные
приложения
- формы воздействий
V t
р1.р2.рЭ - растворы 1,2,3 8 - плошаль. ¥ - ооем. її - толшина три линии - ііїі.іенене состава растворов
V - кинетика процесса (- время наолюдении
МТР - частное приложение
Ретрохромия
+ПВБ4°о
Есть Есть
+□6630° <■ н
ЦАФ60%
— :
1 2
Нет
Есть
2. Принципиальная схема исследований КЭ в растворе.
Результаты исследования и выводы. Экспериментальная работа проводилась на кафедре органической и биологической химии ФГОУ ВПО МГАВМиБ.
При сливании растворов наблюдаются следующие изменения. При контакте Р2 и Р1 цвет р2 из синего переходит в желтый. Время полного изменения окраски 45 сек. После контакта с р2 раствора р3 цвет р2 из желтого постепенно (начиная с контактирующей с р3 части) переходит в синий. Время полного изменения окраски 60 сек. Цвет устойчив и не меняется после 1 часа выдерживания. После 24 часового выдерживания синий цветр2 вновь переходит в желтый. Из раствора р3 отбирается проба
и проводится комплексиметрия (титрование ЭДТА), которая показывает
2+
концентрацию Са , равную 0,05М.
В процессе постановки данного эксперимента были выявлены два важных наблюдения - последовательное изменение цвета р2 (восстановление первоначального цвета), названного эффектом ретрохромии, и концентрационная асимметрия р1 и р3.
На основе полученных на базе МТР результатов было выдвинуто предположение о характере комплексообразования КЭ-4 в отношении к Са2+ - наличию концентрационного порога для Са2+, что связано с
существенным влиянием водного окружения на комплексообразование
2+
между молекулами КЭ и катионами Са . В случае, когда концентрация Са уменьшается ниже пороговой (<0,05М), то процесс комплексообразования
прекращается. Обоснование этого предположения - наличие устойчивой концентрационной асимметрии и эффекта ретрохромии в системе растворов МТР.
Подобные результаты были подтверждены на примере КЭ-3 в ТХМ,
а также на примере ДБК в ТХМ. Так, использовался раствор ДБК-ТХМ с
массовой долей ДБК 4%, объемом 3мл (п=5,21*10-4моль) и 5мл раствора
хлорида кальция с концентрацией 60 мМ (п=3*10-4моль). После их контакта
в течение суток наблюдалось помутнение раствора ДБК-ТХМ (до контакта
с раствором хлорида кальция раствор был прозрачным), а также изменение 2+ 2+ концентрации Са в растворе хлорида Са с 60 мМ до 50 мМ. При этом по
количеству вещества ДБК был в избытке. Данный опыт неоднократно
воспроизводился. Кроме того, был поставлен контроль - данный вариант
раствора выдерживался 10 дней, и титровался водный раствор,
2+
первоначально содержащий 60 мМ Са . Титрование показывало
2+
концентрацию Са , равную 50 мМ.
В процессе дальнейшей работы были широко использованы методы МТР на различных средах с целью получения ХНКМ на основе КЭ. Так, в качестве матрицы для ХНКМ были выбраны полимерные пленки и гели. В качестве полимерных пленок были задействованы ПВБ и ЦАГФ, а в качестве геля - желатин. Серия экспериментов по выбору и изучению перспективных матриц для ХНКМ свелась к тому, что на основе технологии пленкоформирования на жидкой подложке в пробирке удалось сформировать пленки в методе МТР, где р2 являлась пленка 10мкм. Также по аналогии с этими пленками, сформированными в пробирке, был использован желатин с водой в соотношении 1:1. Толщина геля в качестве р2 примерно 0,8 - 1мм. После 5-ти дневного выдерживания пленок в МТР не обнаружено изменения содержания Са2+ в р3. Такой же эффект был обнаружен при выдерживании желатина в МТР, но при этом было зафиксировано увеличение толщины геля примерно на 80%.
Впоследствии на желатиновом геле были разработаны и поставлены следующие эксперименты. Так, была использована система желатин: вода 1:1 и 1:10. 5 г сформированного геля добавляют в различные жидкости
объемом 10 мл. При этом испарение исключалось. В качестве жидкостей
2+
использовалась вода, раствор хлорида Са с концентрацией 60мМ. Вначале были исследованы гели, с соотношением 1:1: к 5 г. геля добавлялось 10 мл воды, и систему выдерживали сутки. Через сутки вода сливалась и повторно взвешивалась. При этом наблюдалось уменьшение массы воды на 10 -12% (т.е. масса повторного взвешивания составляла 9-8,9г). Такой же опыт был проделан с системой 1:10. В этом случае изменение массы воды после суточного выдерживания составило 1,5-2% от массы.
Аналогичная серия опытов была поставлена с раствором хлорида
2+
Са с концентрацией 60 мМ. Результаты взвешивания раствора хлорида Са2+ после суточного отстаивания с системой 1:1 также определили 10-12%-
2+
ное уменьшение массы раствора. После титрования раствора хлорида Са
было обнаружено незначительное изменение концентрации Са2+ на 2-2,5%.
2+
Поставленные опыты с раствором хлорида Са для системы 1:10 указали на
тот же процент изменение массы раствора - 1,5 -2% и отсутствие изменения
2+
концентрации Са после суточноговыдерживания. На основе данных экспериментов для исследований была выбрана система 1:1.
На ее основе были поставлены следующие эксперименты: введение в нее посредством растворения (в относительно теплый раствор, не успевший затвердеть) соли хлорида Са2+ с концентрацией в полученном растворе 60 мМ, введение в нее БК с концентрацией 0,1 М. введение в нее БК с концентрацией 0,1 М (желатин с БК - Ж-БК). К Ж-К была добавлена
вода (также 5 г системы на 10 мл воды). К Ж-БК добавлен раствор хлорида
2+
Са с 60мМ. Результаты для Ж-К: масса воды была повторно взвешена и протитрована; в результате взвешивания масса воды уменьшилась на 1820%, а концентрация Са2+ в воде титриметрически обнаружена не была. Результаты для Ж-БК: масса раствора была повторно взвешена и протитрована; масса раствора уменьшилась на 22-25%, а концентрация Са2+ стала (примерно) 49мМ. При этом по количеству вещества БК был в избытке по сравнению с Са2+ в растворе.
Для Ж-БК был поставлен опыт с заменой раствора хлорида Са2+ на воду. Результат: масса воды также уменьшалась на 22-25%. На основе данных экспериментов казалось целесообразным совместное присутствие двух краун-эфиров в геле 1:1 в таком количестве, чтобы одного из них было в 100 раз больше другого. Была изготовлена система Желатина 1:1, БК с
концентрацией 100мМ и ОМС№3 с концентрацией 1мМ. Данная система
2+
была приведена в контакт с раствором хлорида Са с концентрацией 5мМ. После этого окраска системы изменилась от оранжево-красной на желтозеленую, что свидетельствует о комплексообразовании производного краун-эфира (ОМС №3) с катионами кальция. Полученные результаты коррелируют с результатами Громова и сотр. по исследованию комплексообразования производного краун-эфиров с катионами металлов [1,2] и свидетельствуют о перспективности использования данной системы и общего методологического подхода использования гелей в получении хемосенсорных нанокомпозитных материалов.
ЛИТЕРАТУРА: 1. С.П. Громов, М.В. Алфимов // Известия
Академии наук. Серия химическая. - 1997. - №4. С. 641-664. 2. Е.Н.
Ушаков, М.В. Алфимов, С.П. Громов // Успехи химии. - 2008. - № 77 (1). С. 39-59. 3. А.В. Коршикова, С.Ю. Зайцев, М.С. Царькова, Е.А. Варламова, И.Н. Староверова, С.К. Сазонов, А.И. Ведерников, С.П. Громов, М.В. Алфимов // Известия ВУЗов. - 2007. - №10. С. 9-12. 4. С.Ю. Зайцев, М.С. Царькова, Е.А. Варламова, В.В. Бондаренко, А.Н. Тимонин, А.И. Ведерников, С.П. Громов, Н.А. Лобова // Известия ВУЗов. - 2009. - №3. С. 65-69.
РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ ХЕМОСЕНСОРНЫХ НАНОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ КРАУН-ЭФИРОВ ПОСРЕДСТВОМ МЕТОДОВ ИМИТАЦИОННОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
Тимонин А.Н.
Резюме
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования данной системы и общего методологического подхода использования гелей в получении хемосенсорных нанокомпозитных материалов.
DESIGN OF THE INNOVATIVE CHEMOSENSORING NANOCOMPOSITE MATERIALS BASED ON PHOTOSENSITIVE DERIVATIVES OF THE CROWN-ETHERS BY MEANS OF THE IMITATION MODELING METHOD
Timonin A.N.
Summary
The results show the prospects of using this system and the general methodological approach using gels to obtain Chemosensor nanocomposite materials.
УДК: б19:б15.284:б1б.995.132.2Ди:б3б.2
ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТА «МОНЕЗИН» ПРИ ЛЕЧЕНИИ ДИКТИОКАУЛЁЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
Токарев А.Н.
Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной
медицины
Ключевые слова: диктиокаулёз, монезин, слизистая оболочка.
Key words: dictyocaulosis, monezin, mucous membrane.
Введение. Среди различных паразитарных болезней крупного рогатого скота диктиокаулёз имеет широкое распространение. Об этом свидетельствуют многочисленные доклады разных конференций и научные исследования многих авторов (Журавлёва А.З., 2008; Шустрова М.В. и соавт., 200б; Козявин В.Н., 2003).
