Биосовместимые металл-органические координационные полимеры для функциональной упаковки пищевых продуктов

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-73-10200

НазваниеБиосовместимые металл-органические координационные полимеры для функциональной упаковки пищевых продуктов

Руководитель Алиев Теймур Мовланович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-203 - Химия координационных соединений

Ключевые слова Металл-органические координационные полимеры, биосовместимость, композитные материалы, гидроколлоиды, функциональные материалы, рациональный дизайн, функциональная упаковка

Код ГРНТИ31.17.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Предлагаемый Проект направлен на решение актуальной для современного общества проблемы создания функциональной («активной» или «умной») упаковки пищевой продукции, задача которой – увеличение срока хранения продуктов питания и их безопасности для потребителя. В настоящее время это достигается внедрением в упаковку разного рода функциональны добавок: природных антиоксидантов, антибактериальных и других аналогичных веществ, а также молекулярных сенсоров, сигнализирующих о вероятном бактериальном загрязнении, протекании процессов гниения или длительном пребывании продуктов питания в неблагоприятных условиях. Указанные добавки должны быть не токсичными и полностью совместимыми с полимерной матрицей, образующей упаковочный материал, с возможностью контролируемого высвобождения веществ с антиоксидантной или антибактериальной активностью в пищевую продукцию и поглощения химических соединений, образующихся при ее деградации. Одним из последних достижений в данной области является возможность использования в качестве таких добавок металл-органических координационных полимеров, содержащих поры различного размера, который можно контролировать выбором подходящих металл-содержащих узлов и органических линкеров, что придает им непревзойденные сорбционные свойства, а в ряде случаев – биосовместимость. Однако применение подобных добавок в составе функциональной упаковки продуктов питания требует не только полной биосовместимости самих металл-органических координационных полимеров, но и пищевой безопасности полимерной матрицы, в которую они интегрируются для получения готового упаковочного материала. В настоящем Проекте в качестве такой полимерной матрицы предлагается использовать природные гидроколлоиды – безвредные полисахаридные и полипептидные соединения, которые способны образовывать полимерные пленки, пригодные для создания упаковки для продуктов питания. Использование биосовместимых металл-органических координационных полимеров, обладающих антиоксидантными, антибактериальными и сенсорными свойствами, в составе композитных материалов на основе природных гидроколлоидов позволит разработать полностью безопасную функциональную упаковку продуктов питания, характеристиками которой можно управлять выбором подходящих металл-содержащих узлов, органических линкеров и молекул-гостей. Подобные комплексные исследования ранее не проводились, поскольку они требуют одновременного объединения усилий специалистов в органической химии, координационной химии, химии высокомолекулярных соединений и различных физических методах исследования химических веществ. Такой комплементарный подход позволит не только создать новые функциональные материалы, представляющие практический, экономический и социальный интерес благодаря их предполагаемому использованию для увеличения срока хранения продуктов питания и обеспечения их безопасности, но и заложить научную базу для направленного дизайна биосовместимых металл-органических координационных полимеров и их использования в составе биодеградируемых полимерных матриц.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Ищенко А.А., Пак А.М., Нелюбина Ю.В. Исследование распределения электронной плотности в кристалле биосовместимого металл-органического координационного полимера Координационная химия (год публикации - 2021)

2. Пак А.М., Захарченко Е.Н., Корлюков А.А., Новиков В.В. Антибактериальные пленки из композитных материалов на основе биосовместимого металл-органического координационного полимера MOF-5 и гидроколлоидов Координационная химия (год публикации - 2021)

3. Майорова Е.А., Пак А.М., Нелюбина Ю.В., Новиков В.В, Новый биосовместимый металл-органический координационный полимер, полученный методами "зеленой" химии Координационная химия (год публикации - 2022)

4. Денисов Г.Л., Нелюбина Ю.В. New Co-Crystals/Salts of Gallic Acid and Substituted Pyridines: An Effect of Ortho-Substituents on the Formation of an Acid–Pyridine Heterosynthon Crystals, 12, 4, 497 (год публикации - 2022)
10.3390/cryst12040497

5. Пак А.М., Захарченко Е.Н., Майорова Е.А., Новиков В.В. Биосовместимый металл-органический координационный полимер для функциональной упаковки пищевых продуктов Координационная химия (год публикации - 2022)

6. Пак А.М., Новиков В.В. Композитные материалы на основе биосовместимого металл- органического координационного полимера и антоцианов цветков суданской розы Hibiscus sabdariffa для активной упаковки пищевых продуктов Координационная химия» (год публикации - 2023)

7. Пак А.М., Вольхина Т.Н.,Нелюбина Ю.В, Новиков В.В. Пленочные покрытия для медленного высвобождения лекарств на основе металл-органического координационного полимера MIL-100(Fe) Координационная химия (год публикации - 2023)

8. Пак А.М., Майорова Е.А.,Сяглова Е.Д.,Алиев Т.М.,Струкова Е.Н., Кирейнов А.В., Пирязев А.А., Новиков В.В. MIL-100(Fe)-based composite films for food packaging Nanomaterials (год публикации - 2023)

Публикации