Қазақстан Республикасының білім жəне ғылым министрлігі

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

501 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Зависимость концентрации газообразных продуктов пиролиза пропана 

во времени 

 

Совокупность  полученных  результатов    показали,  что  никелевый  катализатор  на 

модифицированном  диатомите    показал  хорошую  активность  и  выделение  водорода 

достигает практически 40 %, при этом, несмотря на наличие мезопор в катализаторе, он 

может проработать несколько десятков часов. 

 

Заключение 

 

Разработаны  оптимальные  условия  получения  пористой  платформы  на  основе 

отечественного  диатомита  с  хорошими  адсорбционными  свойствами.  Aдcoрбциoннaя  и 

десорбционная  eмкocть  пoлучeннoгo  aдcoрбeнтa  былa  oпрeдeлeнa  нa  ocнoвaнии 

извлeчeния  иoнoв  мeди,  цинкa,  кaдмия  и  железа  из  мoдeльных  рacтвoрoв.  Cтeпeнь 

извлeчeния мeтaллoв прaктичecки дocтигaeт 95-98 масс. % в тeчeниe 20-30 минут. 

Использование  модифицированных  образцов  диатомита  в  качестве  носителя  для 

каталитических  систем  показали  их  потенциальную  перспективу  для  получения 

катализаторов многократного использолвания. 

 

Список литературы 

 

1

 

Wu J., Yang Y.S. and Lin J. Advanced Tertiary Treatment of Municipal Wastewater 

Using Raw and Modified Diatomite. J. Hazard Mater. 2005. P.196–203. 

2

 

Khraisheh  M.A.M.,  Al-DegsYahya  S.  and  Mcminn  W.A.M.  Remediation  of 

Wastewater Containing Heavy Metals Using Raw and Modified Diatomite. Chem. Eng. J. 2004, 

99(2). P.177–184. 

3

 

Grigoryan  K.G.,  Arutunyan  G.A.,  Baginova  L.G.  and  Grigoryan  G.O.  Synthesis  of 

Calcium 

Hydromono 

silicatefrom 

Diatomite 

under 

Hydrothermal 

Conditions 

and 

Itsransformation into Wollastonite. Khimicheskaya Tekhnologiya. 2008( 9). P.101–103. 

4

 

El  –  Shazly  M.  Duraia

a,b,  c

,  M.  Burkitbayev

b

,  H.  Mohamedbakr

b

,  Z.  Mansurov

b

,  S. 

Tokmolden

c

, Gray W. Beall

d

. Growth of carbon nanotubes on diatomite. Vacuum, 2010, p. 464-

468. 

5

 

Бaттaлoвa  Ш.Б.  Физикo-химичecкиe  ocнoвы  пoлучeния  и  примeнeния 

кaтaлизaтoрoв  и  aдcoрбeнтoв  из  бeнтoнитoв.  Издaтeльcтвo    «Нaукa».  Aлмaты,.2010.  

166 c. 

6

 

Бaттaлoвa  Ш.Б.  Физикo-химичecкиe  и  кaтaлитичecкиe  cвoйcтвa  вeрмикулитa. 

Издaтeльcтвo  «Нaукa». Aлмa-Aтa.2008. 146 c. 

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

C

, 

%

t, час

H2

CH4

C2-C4

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

502 

 

7

 

M. L. Pantoja , H. Jones , H. Garelick , H. G. Mohamedbakr , M. Burkitbayev. The 

removal  of    arsenate  from  water  using  iron-modified  diatomite  (D-Fe):  isotherm  and  column 

experiments. Springer – Verlag Heidelberg 2013. P.495-506. 

8

 

H.  Mohamedbakr  and  M.  Burkitbayev.  Elaboration  and  Characterization  of  Natural 

Diatomite in Aktyubinsk / Kazakhstan. The open Mineralogy Journal, 2009. P.12-16. 

9

 

Khraisheh M.A.M., Al-Ghouti M.A., Allen S.J. and Ahmad M.N. Effect of OH and 

Silanol  Groups  in  the  Removal  of    Dyes  from  Aqueous  Solution  Using  Diatomite.  Water  Res. 

2005 (39). P.  922–932. 

10

 

Goren  R.,  Baykara  T.  and  Marsoglu  M.  Effects  of  Purification  and  Heat 

Treatment on Pore Structure and Composition of  Diatomite. Br. Ceramic Trans. 2002 (101). P. 

177–180.  

11

 

Khraisheh  M.A.M.,  Al-Degs  Yahya  S.  and  Mcminn  W.A.M.  Remediation  of 

Wastewater Containing Heavy Metals Using Raw and Modified Diatomite. Chem. Eng. J. 2004, 

99(2). P. 177–184. 

12

 

Al-Ghouti M., Khraisheh M.A.M., Ahmad M.N.M. and. Allen S. Thermodynamic 

Behavior and the Effect of Temperature on the Removal of Dyes from Aqueous Solution Using 

Modified Diatomite: A Kinetic Study. J. Colloid Interface Sci. 2005 (287). P. 6–13. 

13

 

Wu  J.,  Yang  Y.S.  and  Lin  J.  Advanced  Tertiary  Treatment  of  Municipal 

Wastewater Using Raw and Modified Diatomite. J. Hazard Mater. 2005 (127). P. 196–203. 

14

 

Xiong  W.  and  Peng  J.  Development  and  Characterization  of  Ferrihydrite-

Modiffied Diatomite as a Phosphorus Adsorbent. Water Res. 2008 (42).  P. .69–77. 

15

 

Hsien  K.J.,  Tsai  W.T.  and  Su  T.Y.  Preparation  of  Diatomite-TiO  Composite  for 

Photodegradation of Bisphenol-A in Water. J. Sol-Gel Sci. Technol. 2009 (51). P. 63–69. 

16

 

 Пат.  2335340  С1,  МПК  B01J23/89,  B01J23/72,  B01J23/755,  C07C7/148, 

C07C7/00,  B01J37/02,  B01J37/16,  B01J37/03.  Катализатор,  способ  его  приготовления 

(варианты)  и  процесс  гидрооксигенации  кислородорганических  продуктов  быстрого 

пиролиза  биомассы  //  В.А.  Яковлев,  С.А.  Хромова,  Д.Ю.  Ермаков,  М.Ю.  Лебедев,  В.А. 

Кириллов, В.Н. Пармон; патентообладатель Ин-т катализа им. Г.К. Борескова СО РАН.  - 

№2007131905/04 заявл. 22.08.2007; опубл. 10.10.2008. 

17

 

Вячеславов  А.С.,  Ефремова  М.  Определение  площади  поверхности  и 

пористости материалов методом сорбции газов: метод. разработка. М.: Москва. 2011. 65 с. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

503 

 

УДК 544.016 

 

1

Савденбекова Б.Е.*, 

1

Оспанова А.К., 

2

Абдуразаков У.А., 

2

Искакова М.К., 

2

Жартыбаев Р.Н., 

3

Ашимхан Н.С., 

1

Абдикара А.С. 

 

1

Казахский национальный университет им. аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан 

2

Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендирова, г. 

Алматы, Казахстан 

3

Казахский национальный исследовательский технический университет им. 

К.И.Сатпаева,  

г. Алматы, Казахстан 

*E-mail: 

balzhan.savdenbekova@gmail.com

 

 

Исследование антибактериальной активности триклозана и хлоргексидина в 

мультислоях на основе хитозана и карбоксиметилцеллюлозы 

 

Разработаны  оптимальные  условия  получения  мультислоев  на  основе  хитозана  и 

карбоксиметилцеллюлозы, 

обоснованы 

процессы 

взаимодействия 

выбранных 

полиэлектролитов  с  триклозаном,  получены  антибактериальные  нанопокрытия  на 

кремневых  пластинках  и  исследованы  их  свойства.  Исследование  антибактериальной 

активности  полученных  мультислоев  на  кремневых  пластинках  показали  хорошую 

активность  по отношению ко многим бактериям.   

Ключевые  слова:  антибактериальная  активность,  триклозан,  хлоргексидин, 

хитозан, карбоксиметилцеллюлоза, мультислои. 

 

1

Савденбекова Б.Е.*, 

1

Оспанова Ә.Қ., 

2

Абдуразаков У.А., 

2

Искакова М.К., 

 

2

Жартыбаев Р.Н., 

3

Әшімхан Н. С., 

1

Әбдіқара А.С.* 

 

1

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті, Алматы қ., Қазақстан 

2

С.Д. Асфендиров атындағы Қазақ ұлттық медициналық университеті,  

Алматы қ., Қазақстан 

3

Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті  

Алматы қ., Қазақстан 

 

Хитозан мен карбоксиметилцеллюлоза негізіндегі мультиқабаттардағы 

триклозан мен хлоргексидиннің антибактериалды активтілігін зерттеу  

 

Хитозан  мен  карбоксиметилцеллюлоза  негізінде  мультиқабаттарды  алудың 

оптималды  шарттары  анықталған,  таңдап  алынған  полиэлектролиттермен  триклозанның 

әрекеттесу 

үдерісі 

түсіндірілген, 

кремнилі 

төсемшемелерде 

антибактериалды 

наножабындар  алынған  және  олардың  қасиеттері  зерттелінген.  Зерттеулер  кремнилі 

төсемшемелерде алынған антибактериалды наножабындар көптеген бактериаларға қарсы 

жақсы активтілікке ие екенін көрсетті.  

Түйін  сөздер:  антибактериалды  активтілік,  триклозан,  хлоргексидин,  хитозан, 

карбоксиметилцеллюлоза, мультиқабаттар. 

 

1

Savdenbekova B.Е.*, 

1

Ospanova А.К., 

2

Abdurazakov U.А., 

2

Yskakova M.K., 

 

2

Jartybaev R.N., 

3

Ashymkhan N.S., 

1

Abdikara A.S. 

 

1

Al-Farabi Kazakh national university, Almaty, Kazakhstan 

2

S.D. Asfendiyarov Kazakh national medical university, Almaty, Kazakhstan 

3

Kazakh national research technical university after K.I.Satpeyev, Almaty, Kazakhstan 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

504 

 

The study of antibacterial activity of triclosan and chlorhexidine in multilayers based on 

chitosan and carboxymethylcellulose 

 

Developed  optimal  conditions  of  obtaining  of  multilayers  based  on  chitosan  and 

carboxymethylcellulose, substantiated process of the interactions of selected polyelectrolyte with 

triclosan, obtained antibacterial nanocoatings on silicic  plates and studied their properties. Study 

of  antibacterial  activity  of  the  obtaining  multilayers  on  siliceous  plates  showed  good  activity 

against many bacteria. 

Key 

words: 

antibacterial 

activity, 

triclosan, 

chlorhexidine, 

chitosan, 

carboxymethylcellulose, multilayers. 

 

Введение 

 

В  настоящее  время  в  связи  с  интенсивным  развитием  прикладных  аспектов 

нанотехнологии,  в  научной  литературе  обсуждается  возможность  применения 

полиэлектролитных покрытий для решения ключевых задач биомедицины [1-4]. Фиксация 

бактерий  и  развитие  биопленки  на  поверхности  имплантирующих  биомедицинских 

устройств  очень  часто  приводят  к  инфекциям  и  воспалениям,  к  сожалению,  даже  к 

необходимости  их  удаления.  В  связи  с  этим  остро  стоит  вопрос  ингибирования  роста 

биопленки вокруг имплантата. После образования на поверхности имплантата биопленки 

обычно  требуется  удаление  последней  и  применение  антибиотиков.  Превентивные 

стратегии предусматривают профилактическое применение антибиотиков до возможного 

формирования  биопленки  или  использование  «умных»  поверхностей,  которые 

предотвращают  колонизацию  или  обладают  противомикробными  свойствами. 

Имплантаты,  обработанные  противомикробными  средствами,  предотвращающими 

бактериальную  адгезию  и  формирование  биопленки,  могут  позволить  обойтись  без 

долгосрочной  неэффективной  системной  антибиотикотерапии,  снизить  риск  развития 

резистентности  и  необходимости  удаления  имплантата.  Ультратонкие  мультислойные 

пленки,  содержащие  антибактериальные  агенты,  протеины  и  пептиды,  которые  могут 

быть наращены на поверхности объектов, вносимых в живой организм, могут послужить 

такими носителями. 

Одним  из  наиболее  перспективным  в  научном  и  прикладном  отношении 

разновидностей антибактериальных покрытий, являются тонкие полимерные пленки [5-7], 

нанесенные  на  поверхности  имплантатов,  которые  могут  высвобождать  биологические 

активные вещества в ответ на появление колоний бактерий. 

В связи с этим, в данной статье представлены результаты физико-химических основ 

получения  мультислоев  на  основе  хитозана  и  крабоксиметилцеллюлозы  натрия, 

нанесенных на кремневые пластинки и содержащие в полислоях такие антибактериальные 

агенты, как триклозан  и хлоргексидин. 

 

Эксперимент 

 

Методы проведения исследований - метод мультислойной сборки (LBL) [8-10]. 

Потенциометрические, кондуктометрические и вискозиметрические методы исследования 

процессов взаимодействия проводили в классическом режиме. 

Структура  поверхностей  была  исследована  методом  сканирующей  электронной 

микроскопии  (СЭМ).  СЭМ  изображения  были  получены  с  помощью  сканирующего 

электронного  микроскопа  Auriga.  Кремниевые  пластины  были  прикреплены  к  стойке 

СЭМ  с  проводящей  лентой.  Сплав  Au-Pt  был  распылен  на  поверхности  образцов  из  

RF-плазменной камеры в течение 10 секунд. Приложенное напряжение варьировалось от  

1 до 3 кВ.  

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

505 

 

Шероховатость и толщина пленок определяли на профилометре фирмы (Alpha-Step 

D-500  Stylus  Profiler).  В  качестве  тест  культур  использовали:  Staphylococcus  aureus 

АТСС29213,  Esherichia  coli  АТСС25922,  Klebsiella  pneumonia  ATCC700603,  

(ATCC-  Американская  коллекция  типовых  культур)  и  Pseudomonas  aeruginosa,  Candida 

albicans (дикие штаммы).  

Чашки  Петри  с  агаром  Мюллера-Хинтон  и  Сабуро  агар.  Стерильный  физиологический 

раствор (0,85 %). Стандарт мутности по МакФарланду (0,5 ЕД мутности). 

Определение  бактерицидной  и  фунгицидной  активности,  оценка 

качественных  показателей  антибактериальных  материалов  проведены  в 

соответствии со стандартными методиками и требованиями ГФРК. 

Все  растворы  полиэлектролитов,  солей  использовались  марки  «х.ч.».  Исходная 

концентрация  карбоксиметилцеллюлозы  натрия  –  0,06  моль/л,  хитозана  0,06  моль/л,  

рН  8,5.  Исходные  концентрации  водных  растворов  анитимикробных  реагентов  

10

-3 

 моль/л. 

 

Результаты и обсуждение 

 

В  работе  в  качестве  полимерных  матриц  для  получения  мультислоев  были 

использованы  полиэлектролиты  хитозан  и  карбоксиметилцеллюлоза  натрия.  Выбор  этих 

реагентов  связан  с  тем,  что  они  являются  хорошими  биосовместимыми,  не  токсичными 

для  организма  веществами.  Для  установления  оптимальных  условий  получения 

мультислоев  на  основе  хитозана  и  карбоксиметилцеллюлозы  натрия  были  исследованы 

процессы их взаимодействия с антибактериальными агентами.  

Физико-химическое  исследование  взаимодействие  хитозана  с  триклозаном  было 

изучено  потенциометрическим  методом  в  зависимости  от  рН  среды  в  области 

температуры человеческого тела. Результаты этих исследований приведены в таблице 1. 

 

Таблица 1 - Значение рН системы хитозaн-триклозaн при температуре 38 

о

С 

 

 

 

До  соотношения  хитозан:триклозан  1:1  в  растворах  все  характеристики  практически  не 

меняются,  однако  при  значительных  избытках  антибактериального  препарата 

наблюдается  появление  осадка.  Это  происходит  в  области  высоких  рН,  где  согласно 

предварительным исследованиям может выпасть в осадок сам триклозан. 

Изменение  температуры  от  30  до  40 

о

С  незначительно  изменяет  рН  систем  с 

участием хитозана и триклозана, ионная сила раствора и вязкость практически не влияет 

на  формы  нахождения  реагентов  в  системе  в  этой  области  температур,  так  как  не 

наблюдается какие-либо фазовые изменения.   

Ранее  нами  было  квантово-химическими  расчетами  обоснованы  потенциальные 

активные  центры  взаимодействия  триклозана  с  полимерными  матрицами  мультислоев 

[11].  В  частности,  значительные  зарядовые  характеристики  на  атомах хлора  и  кислорода 

№ пробы 

Cоотношение  

хитoзaн : триклoзaн (К) 

pH 

1 

1:9 

12,74 (осадок) 

2 

3:7 

10,86 

3 

4:6 

7,98 

4 

5:5 

6,43 

5 

6:4 

5,98 

6 

7:3 

5,70 

7 

9:1 

5,26 

ХИМИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯЛЫҚ ТЕХНОЛОГИЯ БОЙЫНША IX ХАЛЫҚАРАЛЫҚ БІРІМЖАНОВ СЪЕЗІНІҢ ЕҢБЕКТЕРІ

 

 

506 

 

указывают на их хорошую реакционную способность, при чем атомы кислорода являются 

наиболее  вероятными  центрами  электрофильной  атаки.  Кроме  того,  анализ  энергий 

граничных  орбиталей  ВЗМО  и  НСМО  (Е

ВЗМО

  -  Е

НСМО

)  показывает,  что  для  молекулы 

триклазана  характерны  орбитально-контролируемые  процессы,  а  отрицательный  знак 

энергии  НСМО  для  молекулы  триклозана  позволяет  охарактеризовать  его  как 

электрофильного  реагента,  поэтому  для  него  наиболее  характерны  процессы  принятия 

«чужих» электронов на наинизшие вакантные (свободные) орбитали. 

На основании этих данных можно предположить, что взаимодействие идет за счет 

амино-группы  хитозана  и  атомами  хлора  или  кислорода  гидроксильной  группы 

триклозана.  Так  как  при  совместном  присутствии  обоих  реагентов  уменьшается  рН,  то 

предпочтение отдается атомам хлора и химизм их взаимодействия можно предположить 

следующим образом, рисунок 1: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Схема взаимодействия хитозана и триклозана 

 

Далее были изучены также процессы взаимодействия карбоксиметиллцеллюлозы натрия с 

антибактериальным агентом – триклозаном. С этой целью были приготовлены 

двухкомпонентные системы КМЦ:триклозан при различном их соотношении, 

температуры, ионной силы растворов и измерены рН.  

Изучение  влияние  рН, температуры  и  ионной  силы  раствора  на  двойную  систему 

КМЦ-триклозан, таблица 2 показали, что каких либо фазовых изменений не наблюдается. 

 

Таблица  2  -  Изучение  влияния  рН,  температуры  и  ионной  силы  раствора  на 

двухкомпонентную систему КМЦ + триклозан  

Результаты 

этих 

исследований 

однозначно 

позволили 

установить, 

что  

карбоксиметилцеллюлоза  с  триклозаном  не  образует  осадка,  и  поэтому  этот 

№ 

Состав 

КМЦ:триклоза

н 

pH, 25 

0

С, 

ионная сила 

0,01 

рН, 30 

0

С,  

ионная сила 

0,05 

рН, 35 

0

С,  

ионная сила 

0,01 

рН, 40 

0

С,  

ионная сила 

0,01 

1 

1:9 

12,85 

12,81 

12,80 

12,89 

2 

3:7 

12,75 

12,76 

12,75 

12,67 

3 

4:6 

12,71 

12,74 

12,70 

12,61 

4 

5:5 

12,61 

12,65 

12,63 

12,56 

5 

6:4 

12,57 

12,69 

12,63 

12,51 

6 

7:3 

12,32 

12,56 

12,51 

12,50 

7 

9:1 

12,32 

12,44 

12,45 

12,46 

жүктеу/скачать 31,15 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: