Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Жумабаева Гулстан Каршыгаевна «8D05306 – Химия» білім беру бағдарламасы бойынша ««Кеуекті бейорганикалық қосылыстарды гликольурил негізіндегі гетероциклдермен модификациялау арқылы жаңа композиттік материалдарды әзірлеу»» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Химия кафедрасы» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - қазақ тілінде
Ресми рецензенттер:
Бектенов Несіпхан Әбжапарұлы - «химия ғылымдарының докторы, профессор, ҚР Ұлттық ғылым академиясының академигі, Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университеті» КеАҚ (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);
Аппазов Нұрбол Орынбасарұлы - «Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университеті» КеАҚ, химия ғылымдарының кандидаты, профессор (Қызылорда қ., Қазақстан Республикасы).
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
Матаев Мухаметкали Мусагалиевич – химия ғылымдарының докторы, профессор, «Қазақ ұлттық қыздар педагогикалық университеті» КеАҚ (Астана қ., Қазақстан Республикасы);
Феста Алексей Алексеевич – химия ғылымдарының кандидаты, доцент, Патрис Лумумба атындағы Ресей Халықтар достығы университеті (Мәскеу қ., Ресей Федерациясы);
Жумагалиева Шынар Нурлановна – химия ғылымдарының докторы, профессор, «әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті» КеАҚ (Алматы қ., Қазақстан Республикасы).
Ғылыми кеңесшілері:
Еркасов Рахметулла Шарапиденович – химия ғылымдарының докторы, профессор, химия кафедрасы, «Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті» КеАҚ (Астана қ., Қазақстан Республикасы);
Бакибаев Абдигали Абдиманапович – химия ғылымдарының докторы, профессор, Томск мемлекеттік ұлттық зерттеу университеті (Томск қ., Ресей Федерациясы).
Қорғау 2026 жылғы 27 тамыз, сағат 14:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «8D05306 – Химия» білім беру бағдарламасы бойынша «8D053 – Физикалық және химиялық ғылымдар» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес отырысы офлайн және онлайн форматта өткізіледі.
Сілтемесі: https://clck.ru/3UT3G8
Мекен-жайы: Астана қ., Астана қ., Қ. Сәтпаев, 2. 302 аудитория.
Аңдатпа (қаз.): «8D05306 – Химия» білім беру бағдарламасы бойынша философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін ұсынылған Жумабаева Гулстан Каршыгаевнаның «Кеуекті бейорганикалық қосылыстарды гликольурил негізіндегі гетероциклдермен модификациялау арқылы жаңа композиттік материалдарды әзірлеу» тақырыбындағы диссертациялық жұмысына АҢДАТПА Диссертациялық зерттеудің жалпы сипаттамасы. Диссертациялық жұмыс диатомит, гидроксиапатит, мезокеуекті биоактивті шынылар және кеуекті бейорганикалық материалдар негізіндегі жаңа композициялық материалдардың физика-химиялық қасиеттерін олардың бетін синтетикалық және табиғи текті биоактивті органикалық қосылыстармен модификациялау арқылы зерттеуге арналған. Модификациялаушы заттар ретінде хлорамфеникол, тетрагидроксиметилгликольурил, бетулин және кукурбит[n]урилдер (CB[6], CB[7] және CB[8]) қолданылды. Алынған материалдардың сипаттамалары инфрақызыл (ИҚ) спектроскопия, сканерлеуші электрондық микроскопия және рентгендік фотоэлектрондық спектроскопия әдістерімен зерттелді. Алынған биокомпозициялық материалдардың гемолитикалық әсері, олардың бетінде плазма ақуыздарының адсорбциялануы және антибактериялық белсенділігі бағаланды. Диссертациялық жұмыс Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрінің 2011 жылғы 31 наурыздағы №127 бұйрығымен бекітілген (Нормативтік құқықтық актілерді мемлекеттік тіркеу тізілімінде №6951 болып тіркелген), 2025 жылғы 6 қаңтардағы №4 бұйрықпен енгізілген өзгерістерді ескере отырып, Ғылыми дәрежелерді беру қағидаларының 5-1-тармағына сәйкес докторант жариялаған ғылыми мақалалар топтамасы түрінде ұсынылған. Сонымен қатар, жұмыс Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрінің 2021 жылғы 9 наурыздағы №98 бұйрығының талаптарына және Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрі міндетін атқарушының 2023 жылғы 9 қаңтардағы №7 бұйрығымен енгізілген өзгерістерге толық сәйкес орындалған. Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Қазіргі заманғы композициялық материалдар медицинада, катализде, сенсорлық технологияларда, экологияда және функционалдық жабындарды әзірлеуде маңызды орын алады. Олардың ішінде гидроксиапатит, диатомит және мезокеуекті биоактивті шынылар (МБШ) сияқты кеуекті бейорганикалық материалдар ерекше қызығушылық тудырады. Бұл материалдар жоғары меншікті бет ауданына, механикалық беріктікке, химиялық тұрақтылыққа және биологиялық үйлесімділікке ие болғандықтан, медицинада және басқа да жоғары технологиялық салаларда қолдануға перспективалы болып табылады. Соңғы жылдары кеуекті материалдардың бетін биологиялық белсенді қосылыстармен, оның ішінде макроциклді молекулалармен функционализациялауға ерекше көңіл бөлінуде. Алайда аталған материалдардың әрқайсысының өзіндік шектеулері бар. Гидроксиапатит жасушалардың адгезиясын жақсарту және бақыланатын биодеградацияны қамтамасыз ету үшін қосымша модификациялауды қажет етеді. Диатомит химиялық инерттілігіне байланысты функционализациялауды талап етеді. Ал мезокеуекті биоактивті шынылардың функционалдық қасиеттері олардың физика-химиялық сипаттамаларымен қатар, кеуекті құрылымының морфологиясына да тәуелді. Перспективалы тәсілдердің бірі – аталған материалдарды гликольурил негізіндегі органикалық макроциклдермен химиялық модификациялау. Бұл қосылыстар молекулалық тану қабілетімен, тұрақты кешендер түзуімен және беттік қасиеттерді реттей алуымен ерекшеленеді. Соның нәтижесінде материалдардың сорбциялық, каталитикалық, механикалық және биомедициналық сипаттамалары едәуір жақсарады. Екінші модельдік қосылыс ретінде қайың қабығынан бөлініп алынатын пентациклді тритерпеноид – бетулин (БЕТ) таңдалды. Бетулин және оның туындылары жараның жазылуын жеделдететін, антибактериялық, ісікке қарсы, гиполипидемиялық, гепатопротекторлық және вирусқа қарсы белсенділік сияқты кең ауқымды биологиялық қасиеттерге ие. Бетулиннің жоғары биологиялық белсенділігі антибактериялық қосылыстардың уытты әсерін төмендетуге мүмкіндік береді. Осыған байланысты композициялық материалдарды алу үшін жоғары дәрежеде тазартылған бетулинді пайдалану қажеттілігі туындады. Зерттеу жұмысының мақсаты: Зерттеудің мақсаты – гидроксиапатит, диатомит және мезокеуекті биоактивті шынылар (МБШ) негізіндегі, гликольурил туындылары болып табылатын гетероциклді қосылыстармен (тетрагидроксиметилгликольурил және кукурбит[6,7,8]урилдер) модификацияланған кеуекті бейорганикалық композициялық материалдарды әзірлеу, сондай-ақ олардың құрамы мен қасиеттерін жан-жақты зерттеу. Зерттеу жұмысының міндеттері. 1. Тетрагидроксиметилгликольурилмен модификацияланған гидроксиапатит және диатомит негізіндегі композициялық материалдарды алу және олардың физика-химиялық сипаттамаларын (адсорбцияланған қабаттың морфологиясын, спектрлік және құрылымдық қасиеттерін, сондай-ақ биологиялық сипаттамаларын) зерттеу. 2. Жоғары қайнау температурасына ие көмірсутекті пайдалану арқылы бетулинді жоғары тазалық дәрежесіне дейін тазарту мүмкіндігін зерттеу. 3. Кукурбит[6,7,8]урилдермен модификацияланған мезокеуекті биоактивті шынылар (МБШ) негізіндегі композициялық материалдарды алу және олардың физика-химиялық сипаттамаларын (адсорбцияланған қабаттың морфологиясын, спектрлік және құрылымдық қасиеттерін) зерттеу. Зерттеу нысаны: Гликольурил негізіндегі гетероциклдермен (тетрагидроксиметилгликольурилмен, кукурбит[n]урилдармен) өзгертілген композициялық кеуекті бейорганикалық материалдарды (гидроксиапатит, диатомит және мезокеуекті биоактивті шынылар (МБШ)) әзірлеу және олардың құрамы мен қасиеттерін зерттеу. Зерттеу әдістері: Диссертацияда келесі химиялық әдістер қолданылды: гидролиз, ацилдеу және метилдеу. Заттар мен материалдарды сипаттау үшін келесі талдау әдістері қолданылды: ИҚ-, УК-, 1H-, 13C- ЯМР, 2D- ЯМР – HMBC спектроскопиялық әдістері, масс-спектрометрия, жоғары өнімді сұйықтық хроматографиясы (HPLC), газ хроматографиясы – масс-спектрометрия (GC–MS), элементтік және рентгендік дифракция (XRD) талдауы, сканерлеуші электронды микроскопия (SEM), ұнтақты талдау үшін рентгендік дифракция (XRD), термогравиметриялық талдау/дифференциалды сканерлеу калориметриясы (TGA/DSC) және кеуектілік пен меншікті беттік ауданды талдау үшін азот сорбциясы. Биологиялық белсенділік (in vitro) MTT сынағы (3-[4,5-диметилтиазол-2-ил]-2,5-дифенилтетразолий бромиді) арқылы анықталды. CB[n]-нің SiO2 бетімен әрекеттесуі молекулалық механика әдісін қолдана отырып есептелді. Жұмыстың ғылыми жаңалығы: 1. Алғаш рет гидроксиапатит пен диатомит негізіндегі скаффолдтарды тетрагидроксиметилгликольурилмен модификациялау нәтижесінде алынған материалдарға антибактериялық қасиет берілетіні анықталды. 2. Алғаш рет жоғары қайнау температурасына ие көмірсутекті пайдалану арқылы бетулинді жоғары тазалық дәрежесіне дейін тазарту мүмкіндігі көрсетілді. Зерттеу барысында қайнау температурасы 151°С болатын нонан қолданылды. Ол бетулин толық ерігенге дейін бірнеше рет қыздырылып, қайта пайдаланылды, нәтижесінде жоғары тазалықтағы бетулин алынды. 3. Алғаш рет мезокеуекті биоактивті шыны (МБШ) бетін кукурбит[6,7,8]урилдермен модификациялау арқылы жаңа композициялық материалдар алынды. Сонымен қатар, кукурбит[6,7.8]урилдерді енгізу тәсілдерінің тұндырылған қабаттың морфологиясына әсері зерттелді. CB[6] кеуектердің біркелкі жабылуын қамтамасыз етіп, меншікті бет ауданын 64%-ға, ал жалпы кеуек көлемін 52%-ға төмендететіні анықталды. Молекулалық механика әдісі арқылы кукурбит[6]урилдің мезокеуекті биоактивті шыны бетімен әрекеттесу механизмі анықталды. Қорғауға ұсынылатын диссертацияның негізгі қағидалары. 1. Тетрагидроксиметилгликольурилмен модификацияланған гидроксиапатит және диатомит негізіндегі композициялық материалдар жоғары антибактериялық белсенділікке ие болады. 2. Нонанды қайта кристалдандыру еріткіші ретінде пайдалану бетулинді 98%-ға дейінгі тазалық дәрежесінде алуға мүмкіндік беретіні және оның қосымша тазартусыз кейінгі химиялық түрлендірулерге жарамды екендігі анықталды. 3. Кукурбит[n]урилдермен (CB[6], CB[7] және CB[8]) модификацияланған биоактивті шыны негізіндегі композиттерге кешенді зерттеу жүргізілді. Олардың қасиеттері төмен температурадағы азот адсорбциясы, синхронды термиялық талдау (STA), инфрақызыл (ИҚ) спектроскопия және α-кварц бетімен өзара әрекеттесуін модельдеу әдістері арқылы бағаланды. Жұмыстың практикалық маңыздылығы. Азотқұрамды қосылыстарды пайдалану арқылы кеуекті биомедициналық материалдарды модификациялау әдістері туралы ғылыми түсініктер кеңейтілді. Макроциклді қосылыстарды әртүрлі әдістермен кеуекті бейорганикалық материалдардың бетіне тұндыру процестеріне қатысты жаңа ғылыми нәтижелер алынды. Бұл нәтижелер химия және материалтану ғылымдарының дамуына елеулі үлес қосады. Кеуекті бейорганикалық скаффолдтар мен макроциклді қосылыстар негізінде алынатын композициялық материалдардың қасиеттерін дәл реттеуге мүмкіндік беретін медициналық мақсаттағы функционалдық материалдарды әзірлеудің ғылыми негіздері қалыптастырылды. Макроциклді қосылыстардың адсорбцияланған қабатының беткі морфологиясы мен оларды енгізу әдісі арасындағы анықталған тәжірибелік заңдылықтарды кеуекті бейорганикалық материалдардың басқа да түрлеріне қолдануға болады. Автордың диссертациялық зерттеуге қосқан жеке үлесі. Автордың жеке үлесі ғылыми әдебиеттерді талдаудан, эксперименттік және есептеу жұмыстарын жүргізуден, алынған нәтижелерді талдау мен ғылыми тұрғыдан түсіндіруден, сондай-ақ ғылыми мақалалардың қолжазбаларын дайындаудан тұрады. Жұмысты апробациялау. Зерттеу нәтижелері 2024 жылы Ташкент қаласында өткен «Заманауи ғылымның өзекті мәселелері» атты Қазақ–Өзбек симпозиумында, TASHKENT INTERNATIONAL CONGRESS ON MODERN SCIENCES–III халықаралық конгресінде, Томск қаласында өткен Студенттердің, магистранттардың және жас ғалымдардың XXI халықаралық конференциясында, сондай-ақ «Modern Scientific Method» (18–19 сәуір 2024 ж., Вена, Австрия) және «Theoretical Hypotheses and Empirical Results» (28–29 наурыз 2024 ж., Осло, Норвегия) халықаралық ғылыми форумдарында баяндалды. Жарияланымдар. Диссертациялық зерттеудің негізгі нәтижелері 8 жарияланған ғылыми еңбекте көрініс тапқан, оның ішінде Clarivate Analytics компаниясының Journal Citation Reports деректері бойынша бірінші және/немесе екінші квартильге (Q1/Q2) кіретін ғылыми журналдарда жарияланған 4 мақала және халықаралық ғылыми конференциялардың материалдарында жарияланған 4 баяндама тезисі бар. 1. Development of Novel Composite Biocompatible Materials by Surface Modification of Porous Inorganic Compounds Using Bambus[6]Uril. Materials, 2023, 16, 7257. Докторант мақаланың бірінші авторы болып табылады. 2023 жылғы Journal Citation Reports мәліметтері бойынша Materials журналының Impact Factor көрсеткіші 3,1. Журнал Физикалық химия бағыты бойынша – Q3, Көпсалалы материалтану бойынша – Q2, Металлургия және металлургиялық инженерия бойынша – Q1, Қолданбалы физика және Конденсацияланған күй физикасы бағыттары бойынша – Q2 квартильдеріне жатады. 2023 жылғы CiteScore көрсеткіші 5,8. Автор эксперименттік зерттеулерді жүргізуге, алынған нәтижелерді өңдеу мен ғылыми тұрғыдан талдауға тікелей қатысты. 2. Methods of Analysis and Identification of Betulin and Its Derivatives. Molecules, 2023, 28, 5946. 2023 жылғы Journal Citation Reports бойынша Molecules журналының Impact Factor көрсеткіші 4,2 және Биохимия және молекулалық биология, сондай-ақ Көпсалалы химия бағыттары бойынша Q2 квартиліне жатады. 2023 жылғы CiteScore көрсеткіші – 7,4. Докторант эксперименттік зерттеулерге, нәтижелерді түсіндіруге, сондай-ақ мақаланың бастапқы қолжазбасын дайындауға қатысты. 3. Obtaining New Biocompatible Composite Materials with Antibacterial Properties Based on Diatomite and Biologically Active Compounds. Molecules, 2024, 28, 9720. Molecules журналының 2023 жылғы Impact Factor көрсеткіші 4,2, CiteScore көрсеткіші 7,4. Докторант эксперименттік деректерді алуға, оларды өңдеу мен ғылыми талдауға, сондай-ақ мақаланың қорытынды бөлімін дайындауға тікелей қатысты. 4. Effect of Modification of Mesoporous Bioactive Glass with Cucurbit[n]urils (n = 6, 7, 8) on the Structural and Physicochemical Characteristics of Composite Biomaterials. Journal of Composites Science, 2026, 10(5), Article 255. Мақала Web of Science Core Collection дерекқорына енгізілген. Жарияланған кезде де, диссертация қорғалған сәтте де Journal of Composites Science журналының 2024 жылғы Impact Factor көрсеткіші 3,7, ал Materials Science, Composites бағыты бойынша квартилі Q2 болды. Докторант мақаланың бірінші авторы әрі корреспонденцияға жауапты авторы болып табылады. Ол зерттеуді жүргізуге, деректерді өңдеуге және мақаланы рәсімдеуге белсенді қатысты.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
