Collection of scientific papers “Surface”

Заведующий отделом Туров Владимир Всеволодович доктор химических наук, профессор, член-корреспондент НАН Украины     Телефон: + 380 44 424-94-53 Факс: + 380 44 424-35-67 E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. ;

В отделе работает 18 специалиста, в том числе 3 доктора и 10 кандидатов наук, 2 аспиранта. Сотрудниками подразделения опубликованы 5 книг, отдельные главы в 11 коллективных монографиях, 350 научных статей, получены 18 патентов на изобретения, защищены 1 докторская и 10 кандидатских диссертаций.

Направления исследований

Изучение закономерностей самоорганизации вещества в ограниченном пространстве пор адсорбентов и биологических структур клеточной или субклеточной природы, влияния поверхности на параметры фазовых переходов с участием воды и ван-дер-ваальсовых жидкостей, природы биологической активности наноразмерных оксидов; разработка биоминеральних композитных систем с высокой биосовместимостью и специфических к некоторых типам лекарственных препаратов. Практическая направленность работ связана с созданием нового поколения энтеросорбентов и биологически активных добавок с выраженной антиоксидантной и иммуномодулирующей активностью для лечения токсикозов различной этиологии; композитных систем для лечения заболеваний пародонта; средств, стимулирующих процессы жизнедеятельности репродуктивных клеток; составов для защиты и стимулирования развития растений.

Основные результаты за последние годы

Найдена возможность проявления квантовых эффектов при адсорбции веществ в наноразмерных щелеподобных порах, которые наблюдаются благодаря наличию минимумов адсорбционного потенциала не только у стенок пор, но и в их средней части. Показано, что для воды минимум в середине межплоскостного зазора имеет более низкую энергию, но его заселенность при T>280 K мала и увеличивается лишь с понижением температуры. Соответственно, с температурой изменяется место локализации молекул в порах. При наличии одновременно нескольких адсорбатов, эти эффекты лежат в основе формирования супрамолекулярных самоорганизованных водно-органических структур в порах твердых тел и слабо гидратированных биологических объектах.

Показано, что строение кластеров межфазной воды определяется средой. При контакте с воздухом образуются только кластеры сильноассоциированной воды со структурой, аналогичной структуре жидкой воды. В неполярных жидкостях (CCl₄, С₁₀Н₂₂) в этих кластерах может растворяться определенное количество органической фазы при одновременном формировании ее ван-дер-ваальсовых кластеров, которые растворяют определенное количество воды. Эффект увеличивается с ростом температуры и полярности среды. Так, в CDCl₃ концентрации обоих типов кластеров становятся сравнимыми. При введении полярного вещества (CD₃CN, (CD₃)₂SO) образуется третий тип кластеров, обогащенный водой и полярной компонентой. Кластеризованные формы воды хорошо растворяют гидрофобные и гидрофильные органические вещества, но почти не растворяют минеральные кислоты (HCl, H₃PO₄, H₃PO₃), которые могут выделяться из растворов в виде индивидуальных веществ.

Установлены общие закономерности изменения физико-химических свойств (спектральных, протолитических, структурных, адсорбционных) и солюбилизации природных флавоноидов (кверцетина и рутина) в присутствии катионных гемини-поверхностно-активных веществ (декаметоксина и мирамистина) в растворах и на поверхности нанокремнезема. Разработана рецептура стоматологической пасты на основе флавоноидов, антисептических поверхностно-активных веществ и высокодисперсного диоксида кремния. Клинические испытания показали более высокую эффективность трехкомпонентной пасты для лечения пародонта по сравнению с лечебными средствами, содержащими только антисептик и адсорбент.

Созданы нанокомпозиты, в состав которых входят оксиды металлов, иммобилизованные на наночастицах высокодисперсного кремнезема, и изучены их влияние на биологические системы растительного происхождения. В результате биометрического тестирования активности водных систем нанокомпозитов состава M_xO_y/SiO₂ (M = Ni, Mg, Mn, Cu, Zn) при проращивании семян пшеницы установлено, что эти нанокомпозиты, в первую очередь, влияют на закладку корневой системы растений, при этом увеличивается не только длина и количество корешков, но и их общая масса.

Разработано средство для фиксации полностью съемных зубных протезов на основе системы «природный полисахарид - кремнезем – флавоноид - катионное поверхностно-активное вещество». Проведенные фармакологические и клинические исследования показали, что это средство обеспечивает длительный фиксирующий эффект и предупреждает возникновение рецидивов травматических протезных стоматитов.

Установлено, что модифицирование поверхности высокодисперсного кремнезема белком бычьего сывороточного альбумина или олигосахарами (сахароза, рафиноза) способствует дальнейшей иммобилизации на ней аминосодержащих углеводов - N-ацетил-D-глюкозамина, D-галактозамина и N-ацетилнейраминовой кислоты. Определено, что наличие белка в таких нанокомпозитах снижает их биологическую активность за счет стабилизации структуры молекул модификаторов на поверхности носителя. Доказано, что нанокомпозит (кремнезем/сахароза), в отличие от исходного кремнезема, в значительной степени способен к адсорбционному взаимодействию с фруктозой плазмы семенной жидкости деконсервированных гаметов быков, которая является основным энергетическим веществом, обеспечивающим движение этих клеток. Это свидетельствует о том, что его активация в присутствии нанокомпозита возможна и за счет образования комплекса кремнезем/сахароза/ фруктоза.

Разработана рецептура диетических добавок «Фитосил» нового поколения, в состав которых входят высокодисперсный кремнезем и порошки диспергированных лекарственных растений. Результаты клинической апробации показали, что диетические добавки «Фитосил» пригодны для лечебно-профилактического питания, в частности при хронических заболеваниях органов дыхания, пищеварения, печени, желчного пузыря, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, при паразитарных и глистных инвазиях, аллергиях, интоксикациях и т.д.

Методом низкотемпературной ¹Н ЯМР-спектроскопии установлено, что на межфазной границе нанокремнезема А-300, адсорбционно модифицированного компонентами стекловидного тела, в органической среде разной полярности формируются кластеры сильно-и слабоассоциированой воды. Варьированием состава органической среды можно моделировать состояние воды при контакте кремнезема с наноразмерными участками слизистой оболочки кишечника с различными гидрофобно-гидрофильными свойствами.

Сотрудники отдела

Туров Владимир Всеволодович, доктор химических наук, заведующий отделом,

тел.: + 38 (044) 424 94 53; Факс: + 38 (044) 424 35 67, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Барвинченко Валентина Николаевна, кандидат химических наук, старший научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 422 96 68,

е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. , This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Бареш Александр Михайлович, ведущий инженер,

тел.: + 38 (044) 422 96 68, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. , This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Геращенко Игорь Иванович, доктор фармакологических наук,

ведущий научный сотрудник, тел.: + 38 (044) 424 94 52; е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Головань Алина Петровна, кандидат химических наук,  научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 424 94 79, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Клименко Наталья Юрьевна, кандидат химических наук,  научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 422 96 85, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Крупская Татьяна Васильевна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник,

тел.: + 38 (044) 422 96 91, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Липковская Наталья Александровна, кандидат химических наук, старший научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 422 96 68, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Нечипор Оксана Владимировна,кандидат химических наук, младший научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 422 96 91, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Новикова Елена Анатольевна, ведущий инженер,

тел.: + 38 (044) 422 96 85, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Пострелко Валентин Михайлович, доктор медицинских наук, старший научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 424 94 79,

Ругаль Анна Александровна, кандидат химических наук, научный сотрудник.

тел.: + 38 (044) 422 96 98, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Седукина Татьяна Семеновна,техник,

тел.: + 38 (044) 422 96 57, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Сиора Ирина Викторовна, кандидат химических наук, младший научный сотрудник

тел.: + 38 (044) 422 96 85, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Туранская Светлана Петровна, кандидат химических наук, научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 424 94 79, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Федянина Татьяна Владимировна, кандидат химических наук, научный

сотрудник, тел.: + 38 (044) 422 96 68, е-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Аспиранты

Филатова Катерина Александровна, тел.: + 38 (044) 422 96 91

Степанюк Катерина Александровна, тел.: + 38 (044) 424 94 52

Публикации последних лет

1. V.M. Gun’ko, L.P. Morozova, A.A. Turova, A.V. Turov, V.E. Gaishun, V.M. Bogatyrev , V.V. Turov. Hydrated phosphorus oxyacids alone and adsorbed on nanosilica. // J. Colloid Interface Sci. – 2012. – V.368. – P.263–272.

2. S.V. Mikhalovsky, V.M. Gun’ko, V.A. Bershtein, V.V. Turov, L.M. Egorova, Claudine Morvan, L.I. Mikhalovska. A comparative study of air-dry and water swollen flax and cotton fibres. // RSC Adv. – 2012. – P.1–7.

3. V.M. Gun’ko, V.V. Turov, A.V. Turov. Hydrogen peroxide-water mixture bound to nanostructured silica // Chemical Physics Letters. – 2012. – V.531. – P.132–137.

4. С.П. Туранская, А.Н. Каминский, Н.В. Кусяк, В.В. Туров, П.П. Горбик. Синтез, свойства и применение магнитоуправляемых адсорбентов // Сб. Поверхность. - 2012. - Вып. 4 (19) - С.266–292.

5. І.І. Геращенко, А.І. Маркіна, Е.М. Пахлов, В.Ф. Горчев. Порівняння структурно–адсорбційних характеристик препаратів каоліну і діоктаедричного смектиту // Фарм. журнал. – 2012.– № 3.–С.58–64.

6. Н.П. Галаган, В.М. Гунько, Н.Г. Порхун, Е.А. Новикова, В.В. Туров. Влияние дисперсности нанокремнеземов на их биоактивность по отношению к гаметам быка. // Доповіді НАН України. – 2012. – № 5. – С.126–133.

7. V.V. Turov, V.M. Gun’ko, O.P. Kozinchenko, S.R. Tennison, S.V. Mikhalovsky. Effect of temperature and a weakly polar organic medium on water localization in slit-like pores of various sizes in microporous activated carbon // Physical chemistry of surface phenomena. – 2011. – V.85, N 11. – P.1954–1959.

8. T.V. Kulik, V.N. Barvinchenko, B.B. Palyanytsya, N.A. Lipkovska, O.O.Dudik. Thermal transformations of biologically active derivatives of cinnamic acid by TPD MS investigation // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2011. - V.90. - P.219–223.

9. V.V. Turov, V.F. Chehun, V.N. Barvinchenko, T.V. Krupska, Yu.I. Prylutskyy, P. Scharff, U. Ritter. Low-temperature ¹H-NMR spectroscopic study of doxorubicin influence on the hydrated properties of nanosilica modified by DNA // J. Mater Sci: Mater Med. – 2011. – V. 22. – P.525–532.

10. V.M. Gun’ko, V.V. Turov, O.P. Kozinchenko, V.G. Nikolaev, S.R. Tennison, S.T. Meikle, E.A. Snezhkova, F. Ehrburger-Dolle, I. Morfin, D.O. Klymchuk, S.V. Mikhalovsky Activation and structural and adsorption features of activated carbons with highly developed micro-, meso- and macroporosity // Springer: Adsorption. – 2011. – V.17. – P.453–460.

11. Е.В. Юхменко, В.Д. Юхименко, В.М. Богатырев, В.В. Туров. Нанокремнеземы как активные агенты в защитно-стимулирующих составах для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур // Наноматериалы и нанокомпозиты в медицине, биологии, экологии / Под ред. А.П. Шпака, В.Ф. Чехуна. – Киев: Наукова Думка, 2011. – С.402–421.

12. І.І. Геращенко, А.І. Маркіна, В.В. Туров. Структура зв’язаної води в склоподібному тілі за даними ¹Н ЯМР-спектроскопії. // Медична хімія. – 2011.– Т.13, № 2(47). – С.102–106.

13. V.M. Gun’ko, V.V. Turov, V.M. Bogatyrev, Petin A.Y., Turov A.V., Trachevskyi V.V., Blitz J.P. The influence of pre-adsorbed water on adsorption of methane on fumed and nanoporous silicas. // Appl. Surf. Sci. – 2011. – P.1306–1316.

14. V.V. Turov, V.M. Gun’ko, A.A. Turova, L.P. Morozova, E.F. Voronin. Interfacial behavior of concentrated HCl solution and water clustered at a surface of nanosilica in weakly polar solvents media // Colloids Surf. A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2011. – P.48–55.

15. В.В. Туров, В.Н. Барвинченко, Т.В. Крупская, В.М. Гунько, В.Ф. Чехун Гидратные свойства композитного материала на основе высокодисперсного кремнезема и ДНК // Біотехнологія. – 2011. – Т. 4, № 4. – С.34 –49.

16. Н.П. Галаган, Н.Ю. Клименко, И.Л. Орел, Е.А. Новикова, В.В. Туров. Бифункциональные наноматериалы на основе высокодисперсного кремнезема, белка и аминоуглеводов // Биополимеры и клетка. – 2010. – Т.26, №3, – C.1–10.

17. А.П. Головань, А.А. Ругаль, В.М. Гунько, В.Н. Барвинченко, Я. Скубишевска-Зиемба, Р. Лебода, Т.В. Крупская, В.В. Туров. Моделирование костной ткани нанокомпозитными системами на основе гидроксиапатита – альбумина – желатина и их свойства // Сб. Поверхность. – 2010. – Вып. 17(2). – С.244–265.

18. Н.О. Ліпковська, В.М. Барвінченко, Н.Ф. Косачевська. Хіміко-фармацевтичні дослідження фітокомпозиту на основі лікарських рослин та нанокремнезему // Сб. Поверхность. – 2010. – Вып. 17(2). – С.322–330.

19. V.V. Turov, V.M. Gun’ko, K.N. Khomenko, A.Yu. Petin, A.V. Turov, P.P. Gorbik. Hydrogen Adsorption on Silicate in the Presence of Water and Benzene // Russ. J. Phys. Chem. A. – 2010. – V.84, N1. – Р.70–75.

20. V.M. Gun’ko, V.V. Turov, V.N. Barvinchenko, A.A. Turova, A.A. Rugal, V.I. Zarko, R. Leboda. Nonuniformity of starch/nanosilica composites and interfacial behaviour of water and organic compounds // Appl. Surf. Sci. – 2010. – V.256, N12. – Р. 5275–5280.

21. Энтеросорбция в комплексном лечении острых хирургических заболеваний органов брюшной полости. //Под ред. А.А. Вильцанюка, И.И. Геращенко. – Винница-Киев-Харьков: Ома-Пак, 2009. – 128 с.