Противохимические свойства модульного защитного материала

Ранее нами был разработан принцип построения модульных материалов с заданными свойствами, согласно которому металлоорганические композиты, с введенными в них наноразмерных ферментных комплексов, наносятся на тканевую унифицированную платформу. По лученные композиты становятся новой платформой для гетерогенного биокатализа. Такая платформа имеет высокую стабильность и хорошую каталитическую селективность. Целью работы является изучение свойств тканевой унифицированной платформы и установления возможности придания материалам (тканям) противохимических защитных свойств. В работе проведен анализ научно-практической информации по получению композитных волокнистых материалов с каркасными волокнистыми слоями. Исследуются свойства тканевой унифицированной платформы и механизмы защитного действия за счет нанесенной на нее фермент содержащей рецептуры. В качестве тканевой унифицированной платформы, на которую наносят другие специальные модули, предложено использовать параарамидную защитную ткань (волокно «Русар»), а также другие виды тканей – смесовые арамидно-вискозовые, арамиднохлочатобумажные, арамиднополиакрилатные, метаарамид (волокно «Номекс»). Рассмотрены физические свойства и химическое строение ароматических по лиамидов, возможные направления получения арамидных волокон, строение и структура арамидных волокон, механизмы химических процессов в полиинидных композициях различного состава. Определены подходы придания материалам (тканям) противохимических защитных свойств. Изучены каталитические характеристики волокнистых материалов, функционализированных фермент-полиэлектролитными комплексами, осуществляющими гидролиз фосфорорганических соединений и микотоксинов.

1. Патент РФ № 2429319 (2011).

2. Завьялов В.В., Завьялова Н.В., Холстов В.И. и др. Стратегия разработки современных средств защиты на основе металлорганических комплексов с заданными свойствами // Вестник войск РХБ защиты. 2020. Т. 4. № 3. С. 303–335. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2020-4-3-303-335

3. Завьялов В.В., Завьялова Н.В., Холстов В.И. и др. Использование модульности как принципа построения материалов на основе металлорганических каркасных структур с заданными свойствами для создания современных средств защиты // Вестник войск РХБ защиты. 2021. Т. 5. № 2. С. 165–172. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2021-5-2-162-172

4. Завьялов В.В., Кужелко С.В., Завьялова Н.В. и др. Современные направления создания новых защитных материалов и тканей для средств индивидуальной и коллективной защиты от токсичных химикатов и клеток патогенов // Вестник войск РХБ защиты. 2019. Т. 3. № 3. С. 117–148. https://doi.org/10.358.25/2587-5728-2019-3-3-217-254

5. Yang G., Park M., Park S-J. Recent progresses of fabrication and characterization of fibers-reinforced composites: a review // Compos. Commun. 2019. V. 14. P. 34–42.

6. Михайлин Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы. С-П.: «Профессия». 2006. 624 с.

7. Kong H., Xu Q., Yu M. Microstructural changes of aramid fiber due to Reaction with toluene 2,4-diisocyanate under tension in scCO2 // Polymers. 2019. V. 11. № 7. e1110. https://doi.org/10.3390/polym11071110

8. Кудрявцев Г.И., Варшавский В.Я., Щетинин А.М., Казаков М.Е. Армирующие химические волокна для композиционных материалов. М.: Химия. 1992. 236 с.

9. Ефременко Е.Н., Завьялов В.В., Завьялова Н.В. и др. Разрыв С-Р связи в фосфонатах под действием ферментных биокатализаторов // Теоретическая и прикладная экология. 2015. № 3. С. 47–54.

10. Фосфорорганические нейротоксины: монография / Под ред. Варфоломеева С.Д., Ефременко Е.Н. М.: РИОР, 2020. 380 с. ISBN: 978-5-369- 02026- 5. https://doi.org/10.29039/02026-5.

11. Lyagin I.V., Andrianova M.S., Efremenko E.N. Extensive hydrolysis of phosphonates as unexpected behaviour of the known His6-organophosphorus hydrolase // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2016. V. 100. № 13. P. 5829–5838. https://doi.org/10.1007/s00253-016-7407-x (in Russian).

12. Патент РФ №2330717 (2008).

13. Ефременко Е.Н., Лягин И.В. Современные биокатализаторы на основе гексагистидинсодержащей фосфорорганической гидролазы для химической и биологической защиты // Вестник войск РХБ защиты. 2019. Т. 3. № 2. С. 111–116.

14. Efremenko E.N., Lyagin I.V., Klyachko N.L. et al. A simple and highly effective catalytic nanozyme scavenger for organophosphorus neurotoxins // J. Control. Release. 2017. V. 247. P. 175–81. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2016.12.037

15. Lyagin I., Efremenko E. Enzymes, reacting with organophosphorus compounds as detoxifiers: diversity and functions // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 1761. https://doi.org/10.3390/ijms22041761

16. Lyagin I.V., Efremenko E.N. Biomolecular engineering of biocatalysts hydrolyzing neurotoxic organophosphates // Biochimie. 2018. V. 144. P. 115–121. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2017.10.023

17. Lyagin I., Efremenko E. Enzymes for detoxification of various mycotoxins: origins and mechanisms of catalytic action // Molecules. 2019. V. 24. № 13. P. 2362. https://doi.org/10.3390/molecules24132362.

18. Патент РФ № 2634914 (2017).