ИСТИНА

Получение сложных композиций природных и синтетических полимеров, пригодных для создания биоматериалов, представляет большую проблему, связанную с термодинамической несовместимостью таких компонентов и сложностью поиска совместного растворителя. Поэтому к возможностям метода твердофазной экструзии для модифицирования полимеров, сейчас наблюдается постоянно возрастающий интерес, а механохимические технологии в целом были названы в десятке передовых технологий в химии на Всемирном химическом конгрессе IUPAC 2019 года. Метод отличается отсутствием растворителей и токсичных добавок в ходе синтеза, а также низкой температурой процессов (ниже температуры плавления компонентов). Для получения производных полимеров в твердом агрегатном состоянии (максимально концентрированные системы) наиболее пригодны двухшнековые экструдеры, содержащие в наборных шнеках силовые элементы для эффективного сжатия и деформирования реакционных смесей. Высокая энергия когезии, и, как следствие, неспособность к расплавлению без разложения, препятствует эффективному проведению химических реакций с участием полисахаридов по расплавным технологиям. С этой точки зрения, твердофазный подход для получения новых материалов на основе полисахаридов является весьма эффективным, обеспечивающим возможность создания технологий нового экологического уровня, позволяет избежать многоступенчатости процессов и технологических операций, связанных с использованием растворителей в ходе синтеза. Комбинированием природных (полисахариды, белки) и биорезорбируемых синтетических полимеров (полиэфиры, поливиниловый спирт) получен ряд композиций, изучены структура и свойства продуктов, выявлены закономерности проведения процессов и проведена их оптимизация на опытно-промышленном оборудовании. По инновационным для переработки природных полимеров технологиям получен ряд новых биоразлагаемых полимерных материалов, эффективных для решения биомедицинских задач, безопасность которых обеспечивает отсутствие необходимости в катализаторах и инициаторах процессов на всех стадиях синтеза и переработки. Предложены различные подходы к формированию макропористых гидрогелей на основе хитозана и хитозансодержащих композиций, в том числе лазерно-индуцированные для создания гидрогелей с заданной архитектурой методом стереолитографии. Разработаны многокомпонентные сополимерные системы на основе хитозана и олиго/полиэфиров, способные к образованию стабильных ультрадисперсных растворов, пригодных в качестве формовочных растворов при создании нетканых нано-/микроволокнистых материалов с заданными свойствами. Рассмотрена способность биополимеров стабилизировать границу раздела фаз масло/вода в процессе получения полимерных микрочастиц методом испарения растворителя из эмульсий. Исследовано влияние направленного модифицирования химической структуры биополимеров на выход микрочастиц, их распределение по размерам и морфологию поверхности. Оценена возможность перевода биополимеров в форму наночастиц и их применение для стабилизации эмульсий Пиккеринга с целью формования полимерных микрочастиц со структурой ядро/оболочка. Полученные материалы изучены в отношении их эффективности в качестве полимерных матриц для тканевой инженерии.