Сменить язык:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт органической и физической химии им. А. Е. Арбузова

Казанского научного центра Российской академии наук

Лаборатория высокоорганизованных сред (ВОС)

Заведующий лабораторией

 

д.х.н., профессор Захарова Люция Ярулловна

Телефон городской (843) 273-22-93
комн. 306
Email lucia@iopc.ru

 

Заместитель заведующего лабораторией

старший научный сотрудник, кандидат химических наук
Миргородская Алла Бенционовна

Телефон городской (843) 273-22-93
комн. 311
Email mirgorod@iopc.ru

 

Cотрудники и аспиранты

с.н.с. к.х.н. Жильцова Елена Петровна
с.н.с. к.х.н. Лукашенко Светлана Сергеевна

н.с. к.х.н. Валеева Фарида Гарафеевна
н.с. к.х.н. Гайнанова Гульнара Ахатовна
н.с. к.х.н. Паширова Татьяна Никандровна

н.с. к.х.н. Ибрагимова Алсу Райнуровна

н.с. к.х.н. Кашапов Руслан Равилевич

м.н.с., к.х.н. Кудряшова Юлиана Радиковна

м.н.с., к.х.н. Габдрахманов Динар Рашидович

 


 

История создания

фотографии

 

Лаборатория Высокоорганизованных сред исторически связана с лабораторией фосфорорганических полимеров (заведующий профессор Б.Е. Иванов), которая в 1975-1985 годах была одной из крупнейших в ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН. В некоторые годы ее штат превышал 80 человек и объединял научные группы с разнообразной тематикой исследований, многие из которых проводились по заданию Президиума АН. Со временем некоторые из этих групп переросли в самостоятельные лаборатории, во главе которых встали доктора наук В.С. Резник, Я.А. Левин, И.А. Нуретдинов. В 1996 году из состава лаборатории выделилась группа при дирекции под руководством к.х.н. Л.А. Кудрявцевой. Основным направлением ее работы в то время явилось исследование влияния растворителей, а также мицеллярных систем на скорость и механизм реакций нуклеофильного замещения в эфирах кислот фосфора. Большая роль в становлении работы коллектива и в его творческом развитии принадлежит В.Е. Бельскому и С.Б. Федорову. В 2000 году группа получила статус лаборатории Высокоорганизованных сред, которую вплоть до преждевременной кончины в 2008 году возглавляла Л.А. Кудрявцева. С 2008 года по настоящее время лабораторией руководит д.х.н., профессор Л.Я. Захарова.
 

Направления исследований

  • Основное научное направление лаборатории Высокоорганизованных сред – конструирование полифункциональных наносистем путем использования базового принципа супрамолекулярной химии “bottom-up”: нековалентной управляемой самосборки амфифильных соединений, полимеров и ионов металлов. Рациональный подбор строительных блоков позволяет создавать супрамолекулярные системы нового поколения, заданного размера и морфологии, с контролируемыми свойствами, вторичная (надмолекулярная) структура которых обеспечивает высокий уровень интеллектуальности разработок, в первую очередь, возможность корректировки свойств систем под действием внешних импульсов.
  • Решение заявленных задач предполагает проведение системных исследований самоорганизации индивидуальных амфифильных соединений и смешанных систем, в том числе их синтез как инструмент планомерного поступательного варьирования структуры строительных блоков. Такой подход позволяет перейти от скрининга к направленному дизайну функциональных систем на основе установленных закономерностей.
  • Биомиметический характер супрамолекулярных систем позволяет рассматривать в качестве приоритетных задачи биотехнологического профиля: создание наноконтейнеров, микро- и нанокапсул для хранения и доставки терапевтических препаратов, в том числе, нерастворимых лекарственных средств, ДНК, диагностических зондов.
  • Лаборатория уделяет большое внимание сотрудничеству с коллективами, работающими в ключевых областях региональной науки, связанных с добычей и переработкой нефти. Накопленный опыт и знание закономерностей изменения свойств поверхностно-активных веществ в конденсированном состоянии позволяет проектировать ингибиторы коррозии-бактерициды, защищающие нефтепромысловое оборудование, вязкоэластичные составы для повышения нефтеотдачи скважин и пр.

Достижения лаборатории

  • Cпроектированы динамические супрамолекулярные системы, в которых использован новый механизм контроля связывания/высвобождения «гостей» путем структурных переходов мицелла – супрамолекулярный полимер. Системы состоят из катионного ПАВ, агрегаты которого связывают органические субстраты в углеводородном ядре, и рН-контролируемого дитопного рецептора – резорцинарена с противоположно заряженными ободами, образующего агрегаты «голова к хвосту», которые плохо удерживают объемных гостей из-за отсутствия неполярного ядра. При варьировании соотношения компонентов можно контролировать морфологию смешанных агрегатов, инициируя процессы связывания или высвобождения субстратов, играющие ключевую роль в биотехнологиях.
  • Получены новые наноразмерные капсулы (≤200 нм) путем послойной адсорбции полиэлектролитов на диспергированные субстраты: нерастворимые в воде сложные эфиры, зонды-красители. Протокол послойной адсорбции обеспечивает высокую функциональную стабильность инкапсулированных веществ, не требует применения вспомогательных матриц и позволяет контролировать скорость высвобождения субстратов от нескольких минут до многих часов.
  • Сконструированы новые рН-зависимые наноконтейнеры на основе неионных поверхностно-активных веществ и амфифильных пиримидинофанов для контролируемой доставки лекарственных средств. Строение наноконтейнеров и связывание/высвобождение нерастворимых в воде субстратов регулируется кислотно-щелочным балансом среды и обусловлено способностью пиримидинофана обратимо изменять свое конформационное состояние.
  • Выявлены и рекомендованы для биомедицинских испытаний новые агенты-переносчики ДНК на основе катионных пиримидинсодержащих, дитерпеноидных и гидроксиэтилированных геминальных амфифилов, удовлетворяющие критериям высокой эффективности трансфекции, биосовместимости и низкой токсичности. (совместно с другими лабораториями ИОФХ, КИББ, НГУ, Новосибирск).

Selected Publications

 

Поддержка работ грантами

 

Связи с другими институтами и международное сотрудничество

фотографии

Приборный парк лаборатории