Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. Разработана методика синтеза наноразмерного п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазена по реакции Дебнера из гексакис-(4-формилфенокси)-циклотрифосфазена. В ходе исследования было установлено, что реакция Дебнера является перспективным методом синтеза наноразмерного фосфазенового модификатора, содержащего в своем составе и формильные, и карбоксильные группы. Это обусловлено тем, что реакция Дебнера позволяет получать фосфазен с высоким (95-100%) выходом, в отсутствие побочных реакций, затрагивающих фосфазеновый цикл. Были выявлены оптимальные соотношения исходных веществ и условия проведения реакции. 2. Строение п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазена подтверждено протонной и углеродной спектроскопией ЯМР, а также MALDI-TOF масс-спектрометрией. Согласно данным протонной спектроскопии ЯМР было установлено, что соотношение формильных и карбоксильных групп в фосфазене равно 1 : 0,39. На углеродном спектре ЯМР фосфазена присутствуют сигналы протонов и ядер углерода формильной и карбоксильной групп и отсутствуют сигналы протонов и ядер углерода альдоля. Данный факт свидетельствует о том, что реакция Дебнера протекает без побочных реакций. MALDI-TOF масс-спектрометрия показала образование смеси производных с двумя, тремя и четырьмя карбоксильными группами на молекулу фосфазена. Поскольку в каждом из производных имеются и альдегидные и карбоксильные группы, это позволит любой из наночастиц фосфазена быть и носителем серебра, и связываться с полимерной матрицей поливинилового спирта. Согласно данным рентгенофазового анализа полученного продукта было установлено, что фосфазен является полностью аморфным. 3. Разработана методика получения серебросодержащих наночастиц на основе п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазена. Элементный анализ серебросодержащего фосфазена показал, что содержание серебра в образце составляет 23,9 мас. %, что близко к теоретическому содержанию серебра (24,7 мас. %) 4. Разработана методика, пригодная для оценки противомикробных свойств разработанных серебросодержащих наночастиц на различных питательных средах. Так как полученные наночастицы нерастворимы в воде, образуют стойкую дисперсию, а также учитывая тот факт, что частицы будут зафиксированы в объеме геля, наилучшим вариантом является диффузионный метод с использованием колодцев (лунок). 5. Оценено концентрационное воздействие серебросодержащих наночастиц на микроорганизмы. Для достижения противомикробного действия по отношению к бактериям P. aeruginosa (основные возбудители инфекции в ранах) достаточно 1,25 мкг/мл водной дисперсии наночастиц серебра. Так как количество серебра в синтезированных наночастицах, согласно элементному анализу, составляет 23,9% от общей массы, то для противомикробного эффекта необходимо использовать до 10.5 мкг наночастиц на мл воды, содержащейся в набухшем геле.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Для проявления антимикробного эффекта необходимо, чтобы содержание серебра в раневых повязках составляло 0,25 мас. % относительно массы полимера. Поэтому для получения серебросодержащего геля использовали 0,1 мол. % п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазена по отношению к гидроксильным группам поливинилового спирта. Исходя из этого соотношения, общее содержание серебра, связанного с п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазеном, в геле должно достигать около 1,4 мас.%. Такое содержание должно обеспечивать высокий антимикробный эффект. Конденсацию п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазена с поливиниловым спиртом проводили путем смешивания их растворов в тетрагидрофуране и воде соответственно. За счет смешиваемости растворителей образовалась устойчивая эмульсия, которая обеспечила равномерное распределение компонентов в основной массе и образование однородного по структуре и составу геля. Далее гель тщательно промывали для удаления низкомолекулярных веществ и последовательно обрабатывали щелочью и нитратом серебра. В результате серебро равномерно распределялось по всей полимерной матрице и химически закреплялось в ней в виде циннаматов. Тот факт, что наночастицы фосфазена полностью включались в гель при синтезе и промывке, был подтвержден с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Учитывая элементный состав, а именно соотношение углерода и фосфора в геле, и сходство фактического и теоретического содержания этих элементов, можно сделать вывод, что исходный фосфазен был полностью включен в гель. С помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии было определено, что содержание серебра в геле составило 0,87 мас.%, что ниже расчетного значения (1,41 мас. %). Тем не менее, этого содержания серебра вполне достаточно для антимикробного поведения. При анализе спектров спектры п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазена и поливинилового спирта установлено, что при образовании геля карбонильные группы п-β-карбоксиэтенилфенокси-п-формилфеноксициклотрифосфазена вступили в реакцию с макромолекулами поливинилового спирта. Это подтверждается отсутствием на ИК-спектре геля полос валентных колебаний С=О альдегидных групп. Между тем, в спектре также можно наблюдать полосы валентных колебаний С=О карбоксильных групп и двойных связей С=С фосфазена. Также в процессе гелеобразования сохранялось фосфазеновое кольцо, о чем свидетельствует наличие характерных полос колебаний P=N на ИК-спектре геля в области 1155-1209 см-1. Образование трехмерной сшитой гелевой структуры было подтверждено экстракционированием растворимых веществ из геля тетрагидрофураном. Содержание растворимой фракции не превышало 0,2 мас.% (в пределах погрешности эксперимента). Исследование структуры геля с помощью сканирующей электронной микроскопии показало, что гель имеет открытые поры и является, по сути, губкой, которая может впитывать жидкости, такие как экссудат. Для подтверждения возможности сорбции жидкостей оценивали водопоглощение геля. Установлено, что водопоглощение достигало максимального значения 272 мас.% в течение 80 мин. При этом плотность образца аэрогеля составляла 0,15 г/см3. Гель без серебра не показал антимикробной активности в отношении каких-либо исследуемых микроорганизмов. При испытании серебросодержащего геля наибольшая антимикробная активность наблюдалась в отношении грамотрицательных бактерий P. aeruginosa и дрожжеподобных грибов C. albicans). Наиболее устойчивыми тестовыми организмами были B. subtilis и S. aureus. Ранозаживляющая способность разработанного геля была исследована в отношении кроликов Паннон. Первоначально использовался сублимированный гель в виде губки, которую предварительно измельчали стерильным инструментом. Гель полностью насыщался тканевыми жидкостями и кровью, сохраняя при этом свою структуру и стабильность, что обеспечивало плотное прилегание к форме раны. В результате лечения было установлено, что струп образовался на 5-й или 6-й день, что, скорее всего, связано с пересушиванием раны, что замедляет процесс заживления. Поэтому была использована комбинация разработанного геля и смеси коллагена I и II типа). Коллаген предварительно увлажнялся и действовал как смягчающий буфер между раной и гелем. В результате такого лечения было выявлено, что на 3–4 сутки рана полностью замещена соединительной тканью, либо образовался струп, под которым ткань восстанавливалась. Развития вторичной инфекции не наблюдалось ни на одном из этапов регенерации и эпителизации. Регенерация эпидермиса во всех случаях протекала быстро и сопровождалась отслоением рубцов. Повторная операция по удалению материала имплантата не потребовалась ни в одном из видов лечения. Рост волос на месте повреждения начинался в течение 1–2 месяцев.