Региональный вестник Востока



жүктеу 8.98 Mb.
Pdf просмотр
бет7/29
Дата03.03.2017
өлшемі8.98 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   29

КосуляОбитает в камышовых и кустарниковых зарослях дельтовой части 
реки Тентек. Численность косули в 2011-2015 годы был не стабильна, и колеба-
лась (от 12 – до 42 особей). Самая низкая ее численность была в 2013 году, когда 
численность  резко  сократилась  до  12  особей.  Основной  естественной  причи-
ной колебания численности косули являются многоснежные зимы и увеличение 
численности волков на территории заповедника. Чему свидетельствуют неодно-
кратно встречаемые, при проведении зимних маршрутных учетов, останки туш 
косуль съеденных волками.
Кабан. Типичный представитель тростниковых зарослей, встречающийся 
практически во всей Алаколь-Сасыккольской системе озер. На территориях за-
поведника (дельта реки Тентек) численность кабана за последние пять лет коле-

86
Тоқсанына бір рет шығарылады
  
 
 
 
         
Шығыстың аймақтық хабаршысы
балась от 57 до 81 особи. Самая высокая его численность наблюдалась в 2015 
году, когда по итогам проведения зимних маршрутных учетов была учтена 81 
особь  данного  вида.  Наиболее  низкая  его  численность  была  в  2013  году,  ког-
да численность кабана в дельте реки Тентек составляла 57 особей. Основным 
фактором колебания численности кабана являются пожары, так как при пожа-
рах выгорают камышовые заросли и ухудшаются защитные условия территории, 
что служит причиной откочевки животных на сопредельную территорию. Зна-
чительную роль в сокращении численности кабана, особенно в многоснежные 
зимы, играют волки, поедающие в основном сеголеток и ослабленных особей. 
По  итогам  пятилетнего  периода  исследований,  в  дельте  реки  Тентек  отмечен 
рост популяции этого вида животных.
В 2010 году территория Алакольского заповедника была расширена за счет 
присоединения участков со стороны Восточно-Казахстанской области участки 
Северная береговая кромка озера Сасыкколь (Сарыжол, Верблюжье, Жинишке-
су),  Мынколь,  дельта  реки  Емель,  малый  Алаколь,  Жаланашколь.  На  которых 
с  2011  года начали  проводиться  учетные работы  и  мониторинг  индикаторных 
видов млекопитающих. При проведении учетных работ мы столкнулись с мно-
жеством проблем, таких как: удаленность и труднодоступность участков, незна-
ние местности. Системный мониторинг и учеты на этих участках стали прово-
диться, начиная с 2012 года, когда на работу приняли инспекторов из местного 
населения. Но все же из-за большой удаленности и отсутствия кордонов на этих 
участках, учетные работы ведутся два-три раза в год. Экстраполяция учтенных 
животных на общую площадь не проводилась в виду малоизученности участков. 
Проследить динамику численности по имеющимся данным на сегодняшнее вре-
мя не представляется возможным.
Таблица 2 – Численность мониторинговых видов млекопитающих наземных экосистем 
за 2011-2015 годы на участках заповедника, расположенных на территории Восточно-
Казахстанской области (учтенных)
Виды
Годы
Заяц толай
Лисица
Сибирская косуля
Кабан
2012
4
15
4
32
2013
1
16
25
48
2014
-
42
12
43
2015
-
20
2
16
Примечание:  в  таблице  приводятся  показатели  учета.  Экстраполяция  численности 
на  общую  площадь  обитания  не  проводилась,  из-за  трудностей  с  определением 
площади обитания животных на этих участках и в виду труднодоступности, большой 
удаленности и как следствие их малоизучености
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

87
Региональный вестник Востока
  
 
 
 
 
        
Выпускается ежеквартально
Ежегодно в мае проводится весенний учет ондатры, обитающей на водо-
емах дельты реки Тентек, для определения и численности грызунов (таблица 3). 
При  проведении  долгосрочного  мониторинга  было  выявлено,  что  при 
весенних  паводках  большинство  жилых  хаток  затапливается  либо  смывается 
штормами. Это приводит к переселению ондатры на береговую кромку озер и 
проток либо на сплавины, где точный подсчет ее невозможен, вследствии чего 
происходит некоторый недоучет. Значительное изменение численности данного 
вида по итогам весенних и осенних учетов объясняется тем, что в весеннее вре-
мя идет массовое расселение зверьков, в ходе которого большинство, в основном 
молодых зверьков, поднимается вверх по реке Тентек, где обитает и размножа-
ется до осени. При этом основным кормом в реке для нее является прибрежная 
растительность, и увядание ее осенью приводит к миграции животных вниз по 
течению в поисках мест зимовки. В ходе таких миграций большое количество 
ондатры возвращается в дельту на зимовку. Также необходимо отметить значи-
тельный отход данного вида в зимнее время.
Таблица 3 – Динамика численности млекопитающих аквальных экосистем за 2011-2015 
годы по дельте р. Тентек по данным весенних учетов
Год 
Вид
2011
2012
2013
2014
2015
Ондатра
730
750
1654
532
790
График  2  –  График  изменения  численности  млекопитающих  аквальных  экосистем  за 
2011-2015 годы в дельте р. Тентек по данным весенних учетов
И.А. МОСИН. 4 (72) 2016. С. 83-90 
 
 
 
 
 
                ISSN 1683-1667 

88
Тоқсанына бір рет шығарылады
  
 
 
 
         
Шығыстың аймақтық хабаршысы
На территории Алакольского ГПЗ в дельте реки Тентек ежегодно в сентя-
бре-октябре проводились системные учеты ондатры, представителя млекопита-
ющих аквальных экосистем.
По данным многолетних исследований было определено, что на водоемах 
такого типа осенью, в одной хатке в среднем насчитывается 8 ондатр: 6 молод-
няка  и  2  взрослые  особи.  По  итогам  учетов  было  выявлено,  что  численность 
ондатры на одних и тех же водоемах может значительно изменяться в различные 
годы. Основной причиной этому служит значительное колебание уровня воды в 
разные годы и в течение года. Так при весеннем половодье ондатра встречается 
на всех дельтовых водоемах, однако при спаде воды в июне дельтовые водоемы 
начинают мелеть и обсыхать, что уже в июле приводит к откочевке животных на 
более крупные водоемы, находящиеся на сопредельной территории. О чем сви-
детельствуют многочисленные брошенные норы по берегам обмелевших либо 
полностью пересохших озер и проток. Некоторая часть ондатры, при осеннем 
подъеме воды все же возвращается в дельту на зимовку.
Таблица 4 – Динамика численности млекопитающих аквальных экосистем за 2011-2015 
годы в дельте р. Тентек по данным осенних учетов
Год
Вид
2011
2012
2013
2014
2015
Ондатра
3650
1728
3816
1993
4024
График  3  –  График  изменения  численности  млекопитающих  аквальных  экосистем  за 
2011-2015 годы в дельте р. Тентек по данным осенних учетов
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

89
Региональный вестник Востока
  
 
 
 
 
        
Выпускается ежеквартально
На  участках  заповедника,  расположенных  в  Восточно-Казахстанской  об-
ласти ввиду труднодоступности и большой отдаленности учеты ондатры прово-
дились только в двух урочищах Жинишкесу и Сарыжол.
Проследить динамику численности данного вида, на этих участках пока не 
представляется возможным. Площадь обитания данного вида была определена 
только в 2015 году.
Таблица 5 – Численность млекопитающих аквальных экосистем за 2011-2015 годы на 
участках заповедника, расположенных на территории Восточно-Казахстанской области 
по итогам осенних учетов (учтенных)
Год
Вид
2012
2013
2014
2015
Ондатра
288
968
1120
8048
Примечание:  экстраполяция  численности  на  общую  площадь  обитания  в  2012-
2014  годах  не  проводилась,  из-за  трудности  определения  ареала  обитания,  в  виду 
труднодоступности, большой удаленности участков и как следствие их малоизучености
В дельте реки Тентек за последние пять лет наблюдается рост численности 
кабана особенно это заметно в 2014-2015 году. Основной причиной этому по-
служили мягкие малоснежные зимы и сокращение численности естественного 
врага, волка, численность которого в 2015 году составила всего две особи. Также 
увеличение численности кабана на территории заповедника произошло за счет 
подкочевки животных с сопредельной территории, которых привлекает высокая 
кормность угодий и отсутствие фактора беспокойства.
Наблюдается  незначительный  рост  численности  сибирской  косули,  что 
объясняется малоснежными зимами в предыдущие годы и сокращением числен-
ности волка, наносящего огромный вред популяции этих животных, на террито-
рии заповедника.
 По неизвестным причинам незначительно сократилась численность лиси-
цы и зайца толая.
Численность ондатры в дельте реки Тентек за пятилетний период иссле-
дования, была весьма нестабильна. Основной причиной колебания численности 
служит крайне нестабильный уровень воды. Так во время весеннего половодья 
наполняются все озера и подтапливаются обширные участки дельты, однако уже 
в июне наблюдается значительное снижение уровня воды, что в конечном счете 
приводит к обсыханию большинства водоемов при этом неглубокие озера пере-
сыхают полностью. Этот фактор приводит к ухудшению кормовых и защитных 
условий. Как следствие этому к откочевке данного вида на кромку озера Сасык-
И.А. МОСИН. 4 (72) 2016. С. 83-90 
 
 
 
 
 
                ISSN 1683-1667 

90
Тоқсанына бір рет шығарылады
  
 
 
 
         
Шығыстың аймақтық хабаршысы
коль и на более крупные водоемы, находящиеся на сопредельной территории. 
Значительного влияния за пятилетний период исследований, со стороны хищни-
ков на численность ондатры не наблюдалось
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.  Глобально  значимые  водно-болотные  угодья  Казахстана  (Алаколь-
Сасыккольская система озер). – Астана, 2007. – С. 243.
2. Млекопитающие Казахстана. – Т. 1. – Ч. 3. – Алма-Ата, 1978. – С. 117-146.
3.  Замзинов  А.Қ.  Алакөл  мемлекеттік  табиғи  қорығында  мекендейтін 
сүтқоректілердің  кейбір  мониторингтік  түрлерінің  қазіргі  жағдайы  /  А.Қ.  Замзинов, 
Б.Е. Есжанов // Труды Алакольского государственного природного заповедника. – Т. 3. 
– Алматы, 2013. – С. 157-164.
4.  Есжанов  Б.Е.  Алакөл  мемлекеттік  табиғи  қорығының  суқоймаларындағы 
ондатрдың  қазіргі  жағдайы  /  Б.Е.  Есжанов,  А.Қ.  Замзинов  //  Труды  Алакольского 
государственного природного заповедника. – Т. 3. – Алматы, 2013. – С. 150-156.
5. Тулебаева А.Р. Летопись природы. – Т. 13. Раздел животный мир / А.Р. Тулебаева, 
А.К. Замзинов, А.Н. Филимонов. – Ушарал, 2011. – С. 60-71.
6. Тулебаева А.Р. Летопись природы. – Т. 14. Раздел животный мир / А.Р. Тулебае-
ва, А.К. Замзинов. – Ушарал, 2012. – С. 67-80.
7. Тулебаева А.Р. Летопись природы. – Т. 15. Раздел животный мир / А.Р. Тулебае-
ва, А.К. Замзинов. – Ушарал, 2013. – С. 67-80.
8. Мосин И.А. Аналитическая «Летопись природы». – Т. 16. Раздел млекопитаю-
щие / И.А. Мосин. – Ушарал 2014. – С. 18-20.
9. Тулебаева А.Р. Летопись природы. – Т. 17. Раздел животный мир / А.Р. Тулебаева, 
И.А. Мосин. – Ушарал, 2015. – С. 86-91.
REFERENCES
1.  Global’no znachimye vodno bolotnye ugod’ja Kazahstana. Alakol’ Sasykkol’skaja 
sistema ozer). Astana, 2007, 243 (in Russ).
2.  Mlekopitajushhie Kazahstana Tom 1, chast’ 3, Alma Ata, 1978, 117, 146 (in Russ).
3.  Zamzinov A.Q., Eszhanov B.E., Alakol memlekettіk tabiqi qoryqynda mekendejtі
sytqorektіlerdіn keybіr monitoringtіk tyrlerіnіn qazіrgі zhaqdajy. Trudy Alakol›skogo gosu-
darstvennogo prirodnogo zapovednika. Tom 3, Almaty, 2013, 157, 164 (in Kaz).
4.  Eszhanov B.E., Zamzinov A.Q., Alakol memlekettіk tabiqi qoryqynyn suqojmalaryn-
daqy ondatrdyn qazіrgі zhaqdajy. Trudy Alakol›skogo gosudarstvennogo prirodnogo zapoved-
nika. Tom 3, Almaty, 2013, 150, 156 (in Kaz).
5.  Tulebaeva  A.R.,  Letopis’  prirody.  T.  13,  Razdel  zhivotnyj  mir,  A.R.  Tulebaeva
A.K. Zamzinov, A.N. Filimonov. Usharal, 2011, 60, 71 (in Russ).
6.  Tulebaeva  A.R.,  Letopis’  prirody.  T.  14,  Razdel  zhivotnyj  mir,  A.R.  Tulebaeva
A.K. Zamzinov. Usharal, 2012, 67, 80 (in Russ).
7.  Tulebaeva  A.R.,  Letopis’  prirody.  T.  15,  Razdel  zhivotnyj  mir,  A.R.  Tulebaeva
A.K. Zamzinov. Usharal, 2013, 67, 80 (in Russ).
8.  Mosin  I.A.,  Analiticheskaja  Letopis’  prirody.  T.  16.  Razdel  mlekopitajushhie, 
I.A. Mosin. Usharal, 2014, 18, 20 (in Russ).
9.  Tulebaeva  A.R.,  Letopis’  prirody.  T.  17,  Razdel  zhivotnyj  mir,  A.R.  Tulebaeva
I.A. Mosin, Usharal, 2015, 86, 91 (in Russ).
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

91
Региональный вестник Востока
  
 
 
 
 
        
Выпускается ежеквартально
УДК 541.64+678.744
Б.Х. МУСАБАЕВА, Т. САЙДОЛЛАКЫЗЫ, Л.К. ОРАЗЖАНОВА 
Государственный университет имени Шакарима, г. Семей, Казахстан
АМФОТЕРНЫЙ КРИОГЕЛЬ ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ ФЕРМЕНТОВ
В  статье  представлены  результаты  исследования  амфотерного  криогеля  МАК/
ДМАЭМ  состава  50:50,  полученного  методом  радикальной  полимеризации.  Изучена 
микроструктура криогеля методом сканирующей электронной микроскопии, определе-
ны размеры пор. Определены степень и динамика набухания криогеля в воде, механизм 
диффузии воды в объеме криогеля. Определены изоэлектрическая точка криогеля и круг 
ферментов, которые можно иммобилизовать в матрицу криогеля.
Ключевые  слова:  амфотерный  криогель,  микроструктура,  степень  набухания, 
динамика набухания, механизм диффузии.
ФЕРМЕНТТЕРДІ ИММОБИЛЬДЕУГЕ АРНАЛҒАН АМФОТЕРЛІ КРИОГЕЛЬ
Мақалада  радикалды  полимеризация  әдісімен  алынған  МАҚ/ДМАЭМ  құрамы 
50:50  болатын  амфотерлі  криогельдің  зерттеу  нәтижелері  көрсетілген.  Сканирлеуші 
электрондық  микроскоп  көмегімен  криогельдің  микроқұрылымы  зерттеліп,  кеуектер 
мөлшері  анықталды.  Криогельдің  суда  ісіну  дәрежесі  мен  динамикасы  анықталып, 
судың криогель көлеміне диффузиялану механизмі зерттелді. Криогельдің изоэлектрлік 
нүктесі  және  криогель  матрицасына  иммобильдеуге  мүмкін  болатын  ферменттер 
жиынтығы анықталды.
Түйін сөздер: амфотерлі криогель, микроқұрылым, ісіну дәрежесі, ісіну динами-
касы, диффузия механизмі.
AMPHOTERIC CRYOGELS FOR IMMOBILIZATION OF ENZYMES
The article presents the results of research of the MAA/DMAEM amphoteric cryogel of 
the structure 50:50 synthesized by method of radical polymerization are presented in article. 
The cryogel microstructure is studied by method of the scanning submicroscopy, pore sizes are 
defined. The degree and dynamics of swelling of cryogel in water, the mechanism of diffusion 
of water in cryogel volume is defined. The isoelectric point of cryogel and a circle of enzymes 
which can be immobilized in a cryogel matrix are defined.
Keywords: amphoteric cryogel, microstructure, swelling degree, dynamics of swelling, 
diffusion mechanism.
В  работе  [1]  гели  рассматриваются  как  структурированные  полимерные 
физические тела, и могут быть охарактеризованы как системы полимер-иммоби-
лизованный растворитель, в составе которых макромолекулы соединены в про-
странственную сетку достаточно устойчивыми во времени нефлуктационными 
связями. Природа этих связей и морфология сеток определяются химическим 
строением и способом получения различных гелей
Б.Х. МУСАБАЕВА, Т. САЙДОЛЛАКЫЗЫ, Л.К. ОРАЗЖАНОВА. 4 (72) 2016. С. 91-99 
                ISSN 1683-1667 

92
Тоқсанына бір рет шығарылады
  
 
 
 
         
Шығыстың аймақтық хабаршысы
 Криотропное гелеобразование – это специфическое гелеобразование, ко-
торое происходит в результате криогенной обработки исходных систем, потен-
циально способных к желированию. Обязательным условием процессов, приво-
дящих к образованию криогелей, является кристаллизация (замерзание) основ-
ной  массы  низкомолекулярной  жидкости,  присутствующей  в  первоначальной 
системе.
Применение  процессов,  основанных  на  замораживании,  весь ма  разноо-
бразно. Это – пищевые технологии, заморажи вание грунта при прокладке под-
земных инженерных сооружений, создание криобанков для хранения биологиче-
ских объектов (кровь, семенной материал), намораживание льда в спортивных 
комплексах, криоконцентрирование рас солов в химической технологии и фрук-
товых  соков  при  пере работке  сельскохозяйственной  продукции,  сублимацион-
ная (лиофильная) сушка лекарственных препаратов и многое другое. Развива-
ются такие области науки как физика низких температур, криобиология и крио-
медицина, мерзлотоведе ние, гляциология и др. Прогрессирует криохимия, в том 
числе ее разделы, изучающие морозостойкость полимеров, низкотемпературную 
полимеризацию, криорезистентность латексов и другие. 
Криогели – перспективные полимерные материалы для прикладной био-
химии, микробиологии и биотехнологии [2]. 
Полимерные криогели – это гелевые системы, образованные путем крио-
генной обработки (умеренное замораживание – хранение в замороженном со-
стоянии – оттаивание) растворов или коллоидных дисперсий соответствующих 
прекурсоров [3].
Характерной морфологической особенностью криогелей является их ма-
кропористость. В зависимости от условий синтеза криогели могут иметь макро-
пористую структуру размером пор от 0,1 до 10 мкм, либо сверхмакропористую 
размером  пор  от  10  до  1000  мкм,  что  придает  таким  материалам  уникальный 
набор физико-химических свойств [4]. Такая структура криогеля формируется 
при замораживании, когда образование достаточно крупных кристаллов раство-
рителя, обычно льда, приводит к вытеснению твердых частиц в пространство 
между ними и концентрированию суспензии.
Криогели привлекли интенсивное внимание в последние 10 лет в связи с 
их необычными свойствами, благодаря которым они нашли применение в био-
технологии и биомедицине. 
Полимерные криогели – это гелевые системы, образованные с помощью 
криогенного метода (умеренное замораживание – хранение в замороженном-от-
таивании) решений и коллоидных дисперсий соответствующих предшественни-
ков. 
Полимерные  криогели  неионогенного,  анионного  и  катионного  характе-
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

93
Региональный вестник Востока
  
 
 
 
 
        
Выпускается ежеквартально
Б.Х. МУСАБАЕВА, Т. САЙДОЛЛАКЫЗЫ, Л.К. ОРАЗЖАНОВА. 4 (72) 2016. С. 91-99 
                ISSN 1683-1667 
ра широко используются в биотехнологии в качестве эффективных носителей 
иммобилизованных ферментов и клеток, матриц иммуносорбентов и аффинных 
сорбентов для работы с биологическими нано- и микрочастицами (вирусы, орга-
неллы, целые клетки), безагаровых плотных питательных гелевых сред, подло-
жек для объемного культивирования животных клеток, специальных матриц для 
культивирования  растительных  клеток  и  целых  растений.  При  использовании 
криогелей в качестве носителей иммобилизованных биокатализаторов (фермен-
тов, клеток) макропористая структура криогелей обеспечивает диффузионно-не-
затрудненный транспорт субстратов к иммобилизованному действующему на-
чалу и отвод продуктов от него. Супермакропористые губчатые криогели могут 
быть эффективно использованы в качестве хроматографических материалов для 
разделения и очистки биологических частиц (вирусы, органеллы, клетки), а так-
же в качестве объемных подложек при культивировании животных и раститель-
ных клеток.
Также перспективно использование криогелей в каталитических процес-
сах. Учеными (Лозинский В.И., Дамшкалн Л.Г., Резникова Н.В.) были изобре-
тены иммобилизованные биокатализаторы на основе ферментов, включенных в 
матрицу  гелевого  носителя,  которые  способны  осуществлять  энзиматическую 
трансформацию соответствующих субстратов в периодических или непрерыв-
ных  режимах.  Иммобилизация  ферментов  позволяет  значительно  повысить 
технологичность их применения, прежде всего из-за возможности перехода от 
одноразового к многократному использованию биокатализаторов [5].
Целью  нашей  научной  работы  является:  синтез  амфотерного  криогеля  и 
исследование его микроструктуры на сканирующем электронном микроскопе, 
изучение степени и динамики набухания, а также определение изоэлектрической 
точки для последующей иммобилизации ферментов и использования в проточ-
ном биокатализе. 
Был  осуществлен  синтез  амфотерного  криогеля  состава  МАК/ДМАЭМ 
соотношением 50/50 методом радикальной полимеризации в водном растворе. 
Массовая доля растворенных веществ в исходной мономерной смеси составля-
ла 10%, общая масса 10 г. Продували аргоном в течение 15 минут для удаления 
кислорода. Затем к смеси прибавляли инициатор (персульфат аммония) и ката-
лизатор  (N,N,N’,N’-тетраметилэтилендиамин).  Полученный  раствор  порциями 
разливали в криостат с температурой -12°С. 
После  размораживания  готовый  криогель  промывали  дистиллированной 
водой в течение 2 недель с ежедневной заменой воды. Для лиофилизации кри-
огеля  образцы  последовательно  выдерживали  в  растворах  этилового  спирта  с 
массовой долей 25%, 50% и 75% в течение 2 часов. После этих процедур образ-
цы криогеля помещали в 90%-ный раствор этилового спирта и выдерживали в 

94
Тоқсанына бір рет шығарылады
  
 
 
 
         
Шығыстың аймақтық хабаршысы
течение 1 суток. Затем образцы высушивали сначала на воздухе, затем в вакуум-
сушильном шкафу до постоянной массы. 
 
Рисунок 1 – Фотография набухшего и высушенного криогеля МАК-ДМАЭМ
Микроструктуру  амфотерного  криогеля  исследовали  методом  рентгено-
спектрального анализа с помощью низковакуумного сканирующего электронно-
го микроскопа.
 
Рисунок 2 – Микроструктура криогеля МАК/ДМАЭМ при разном увеличении
Из  рисунка  2  видно,  что  структура  полученного  криогеля  на  основе 
МАК/ДМАЭМ очень четкая, пористая, размеры пор составляют от 14,20 мкм 
и больше.
Степень набухания α криогеля определяли гравиметрически [3]. Навеску 
криогеля диаметром 1 см и длиной 0,3-0,4 см выдерживали в воде, до установления 
равновесия. Образцы аккуратно извлекали из растворителя, избыток жидкости 
с  поверхности  криогеля  удаляли  фильтровальной  бумагой.  Для  исключения 
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

95
Региональный вестник Востока
  
 
 
 
 
        
Выпускается ежеквартально
испарения  с  поверхности  и  объема  криогелевого  образца,  взвешивание 
проводили в закрытых бюксах. Затем образец длительное время высушивали в 
вакуум-сушильном шкафу до постоянного значения массы. Степень набухания 
(a) криогеля рассчитывали по формуле 1: 
  
0
0
m
m

=
α
  
(1)
где  m  и  m

–  массы равновесно  набухшего  и  сухого  криогеля  соответственно, 
г.  Значение  степени  набухания  определяли  как  усредненное  значение  трех 
параллельных опытов.
Динамику набухания криогеля в водных растворах рассчитывали по мето-
дике [4]. Скорость набухания вычисляли по формуле:
kt

= M
t
/M
¥
где k – постоянная скорости набухания, n – характеристическая экспонента, опи-
сывающая механизм транспорта жидкости, t – время абсорбции, M

– масса воды, 
абсорбированной за время t, M
¥ 
– масса воды, абсорбированной за неопределен-
ное время t
¥

Как видно из рисунка 3, набухание криогеля протекает за короткое время 
– в течение 1-2 минут. Это свидетельствует о пористой структуре криогеля.
Рисунок 3 – Кинетика набухания криогеля в воде
Расчеты кинетических параметров набухания криогеля представлены в та-
блице 1.
Б.Х. МУСАБАЕВА, Т. САЙДОЛЛАКЫЗЫ, Л.К. ОРАЗЖАНОВА. 4 (72) 2016. С. 91-99 
                ISSN 1683-1667 

96
Тоқсанына бір рет шығарылады
  
 
 
 
         
Шығыстың аймақтық хабаршысы
Таблица 1 – Кинетика набухания криогеля МАК/ДМАЭМ в воде
t
M
t
, г
M
t
/M
0
α
M
t
/M

ln(m
t
/m

)
lnt
0
0,0253
1
10,41
0,087634
-2,434586
-
5 мин.
0,2011
7,948616
0,6965570
-0,361586
1,609438
10 мин.
0,2133
8,430830
0,738829
-0,302688
2,302585
15 мин.
0,2262
8,940711
0,783512
-0,243968
2,708050
30 мин.
0,2306
9,114624
0,798753
-0,224703
3,401197
60 мин.
0,2444
9,660079
0,846553
-0,166582
4,094345
120 мин.
0,2585
10,217391
0,895393
-0,110492
4,787492
180 мин.
0,2674
10,569169
0,926220
-0,076643
5,192957
24 сағ.
0,2703
10,683794
0,936266
-0,065855
7,272398
48 сағ.
0,2816
11,130434
0,975406
-0,024901
7,965546
72 сағ.
0,2887
11,411067
1
0
8,371011
Из зависимости ln(М

/M
t
) от ln t были определены значения характеристи-
ческой константы криогеля k и характеристической экспоненты n, описывающие 
механизм диффузии жидкости в объем криогеля (рисунок 4). 
Рисунок  4  –  Кинетика  набухания  криогеля  МАК-ДМАЭМ  (логарифмическая  зависи-
мость)
В таблице 2 представлены значения характеристической константы и ха-
рактеристической экспоненты. Как видно из таблицы, механизм диффузии в слу-
чае криогеля МАК-ДМАЭМ подчиняется закону Фика.
Согласно Пеппас и другим [5], динамика набухания криогелей зависит от 
относительного  вклада  диффузии  молекул  жидкости  и  релаксационных  про-
цессов сшитых цепей полимера. При n=0,5 процесс диффузии внутрь геля под-
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

97
Региональный вестник Востока
  
 
 
 
 
        
Выпускается ежеквартально
чиняется закону Фика, если n>0,5 – происходит аномальный транспорт жидко-
сти, а при n=1 реализуется релаксационно-контролируемый транспорт молекул 
воды в объем сетки. Таким образом, процесс диффузии воды внутрь криогеля 
подчиняется закону Фика.
Таблица 2 – Значения характеристической константы и характеристической экспоненты 
для системы криогеля 
Система
n
k
МАК-ДМАЭМ
0,29
0,33
Определение  изоэлектрической  точки  криогеля  проводилось  по  измене-
нию скорости протекания буферного раствора с разными значениями рН через 
криогель. Для этого в стеклянную трубку поместили предварительно набухший 
в дистиллированной воде образец криогеля. Основание трубки закрепляли филь-
тром Шотта так, чтобы он препятствовал смещению криогеля, но не препятство-
вал пропусканию жидкости. С помощью перистальтического насоса создавался 
столб жидкости высотой 40 см. Затем в течение 5 минут через криогель прокачи-
вали раствор с заданным значением рН для достижения равновесного состояния. 
После этого определяли массу раствора пропускаемого криогелем за 1 минуту на 
аналитических весах. В итоге построили график зависимости скорости, г/мин от 
рН.
 
 Рисунок 5 – Зависимость скорости протекания жидкости через криогель от рН
Как видно из рисунка 5, ИЭТ криогеля соответствует максимуму скорости 
протекания жидкости через криогель и равна 6,6. 
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10
12
14
16
18
20

(g/
m
in)
pH
Б.Х. МУСАБАЕВА, Т. САЙДОЛЛАКЫЗЫ, Л.К. ОРАЗЖАНОВА. 4 (72) 2016. С. 91-99 
                ISSN 1683-1667 

98
Тоқсанына бір рет шығарылады
  
 
 
 
         
Шығыстың аймақтық хабаршысы
Таким образом, исследование морфологии на сканирующем электронном 
микроскопе, показало, что криогель на основе МАК/ДМАЭМ имеет пористую 
структуру размеры пор составляют от 14,20 мкм и больше.
Степень набухания криогеля составила 10,41. Криогель состава МАК/
ДМАЭМ максимально набухает в течение 1-2 минуты. 
Установлено, что ИЭТ криогеля равна 6,6. Следовательно, в данный кри-
огель можно иммобилизовать ферменты, имеющие ИЭТ, значительно отличаю-
щиеся от 6,6. Полученные амфотерные криогели будут использоваться в каче-
стве катализаторов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Lozinsky V.I. A Brief History of Polymeric Cryogels / V.I. Lozinsky // Polymeric 
Cryogels: Macroporous Gels with Remarkable Properties. – 2014. – V.263. – P. 1-48.
2. Kudaibergenov S.E. Recent advances in studying of synthetic polyampholytes in so-
lutions / S.E. Kudaibergenov // Advances in Polymer Science. – 1999. – V. 144. – Р. 115-197.
3. Lozinsky V.I. Cryogels on the basis of natural and synthetic polymers: preparation, 
properties  and  application  / V.I.  Lozinsky  //  Russian  Chemical  Reviews.  –  2002.  –  №6.  – 
Р. 489-577.
4. Пат. 2233327 
Российская Федерация,
 Лозинский В.И., Дамшкалн Л.Г., Резникова 
Н.В./ Б.И. № 21 (2004).
5. Musabaeva B.Kh. Physico-chemical characteristics of polyakrylamid hydrogels con-
taining polymer protected nanoparticles of gold / B.Kh. Musabaeva // Vestnik SGU im. Sha-
karima. – Semey, 2009. – №2. – P. 135-138.
6. Kim B., Flamme K.L., Peppas N.A. Dynamic swelling behavior of pH-sensitive an-
ionic hydrogels used for protein delivery / B. Kim, K.L. Flamme, N.A. Peppas // Journal of 
Applied Polymer Science. – 2003. – V. 89. – P. 1606-1613.
7. Peppas P., Rivas B.L., Pereira E.D., Mareno-Villaslada Water soluble polymer-metal 
ion interactions / P. Peppas, B.L. Rivas, E.D. Pereira // Journal Progress in Polymer. Science. 
– 2003. – V. 18. – P. 173-208.
REFERENCES
1. Lozinsky V.I., A Brief History of Polymeric Cryogels. V.I. Lozinsky. Polymeric Cryo-
gels.Macroporous Gels with Remarkable Properties. 2014, V. 263, 1, 48 (in Eng).
2. Kudaibergenov S.E., Recent advances in studying of synthetic polyampholytes in so-
lutions. S.E. Kudaibergenov. Advances in Polymer Science. 1999, V.144. 115, 197 (in Eng).
3. Lozinsky V.I., Cryogels on the basis of natural and synthetic polymers preparation, 
properties and application. V.I. Lozinsky. Russian Chemical Reviews. 2002, 6, 489, 577 (in 
Eng).
4. Pat.  2233327  Rossijskaja  Federacija,  Lozinskij  V.I.,  Damshkaln  L.G.,  Reznikova 
N.V., 21, 2004 (in Eng).
5. Musabaeva  B.Kh.,  Physico  chemical  characteristics  of  polyakrylamid  hydro-
gels  containing  polymer  protected  nanoparticles  of  gold.  B.Kh.  Musabaeva.  Vestnik  SGU 
im.Shakarima. Semey, 2009, 2, 135, 138 (in Eng).
6. Kim B., Flamme K.L., Peppas N.A., Dynamic swelling behavior of pH sensitive an-
ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И МЕДИЦИНА

99
Региональный вестник Востока
  
 
 
 
 
        
Выпускается ежеквартально
ionic hydrogels used for protein delivery. B. Kim, K.L.Flamme, N.A. Peppas. Journal of Ap-
plied Polymer Science. 2003, V. 89, 1606, 1613 (in Eng).
7. Peppas P., Rivas B.L., Pereira E.D., Mareno Villaslada Water soluble polymer metal 
ion interactions. P. Peppas, B.L. Rivas, E.D. Pereira. Journal Progress in Polymer. Science. 
2003, V. 18. 173, 208 (in Eng).
УДК 615.825


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   29


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет