Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Туребаева Пана Даулетовна «8D05306 – Химия» білім беру бағдарламасы бойынша «Прекурсорларды және бамбусурилдің өзін синтездеу және зерттеу және оның негізінде жаңа биокомпозиттік материалдар алу» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Химия» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - орыс тілінде
Ресми рецензенттер:
Калугин Сергей Николаевич – х.ғ.д., профессор, әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің органикалық заттар, табиғи қосылыстар мен полимерлер химиясы және технологиясы кафедрасының профессоры;
Аппазов Нұрбол Орынбасарұлы – х.ғ.к., Қорқыт Ата атындағы Қызылорда университетінің профессор-зерттеушісі.
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
Павловский Виктор Иванович – х.ғ.д., Томск политехникалық университетінің Н.М. Кижнер атындағы Ғылыми-білім беру орталығының профессоры (РФ, Томск қ.);
Ю Валентина Константиновна – х.ғ.д., профессор, «А.Б. Бектұров атындағы Химия ғылымдары институты» АҚ синтетикалық және табиғи дәрілік заттар химиясы зертханасының меңгерушісі;
Машенцева Анастасия Александровна - PhD, профессор, ҚР ЭМ Ядролық физика институтының АФ трек мембраналарының технологиялық зертханасының меңгерушісі.
Ғылыми кеңесшілері:
Еркасов Рахметулла Шарапиденұлы – х.ғ.д., профессор, «Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті» КеАҚ-ның химия кафедрасының профессоры;
Бакибаев Абдигали Абдиманапович – х.ғ.д., профессор, Томск мемлекеттік университетінің органикалық синтез зертханасының жетекші ғылыми қызметкері (РФ, Томск қ.).
Қорғау 2025 жылғы 12 ақпан, сағат 15:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «8D05306 – Химия» мамандығы бойынша «8D053 – Физикалық және химиялық ғылымдар» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңес мәжілісі офлайн және онлайн форматта өткізіледі деп жоспарлануда.
Сілтемесі: https://shorturl.at/C77vr
Мекен-жайы: Астана қ., Қ. Сәтпаев к-сі, 2, Л.Н. Гумилев ат. ЕҰУ оқу-әкімшілік (бас) корпус, 302 аудитория
Аңдатпа (қаз.): Диссертациялық зерттеудің жалпы сипаттамасы. Диссертациялық жұмыс бамбус[6]урил макромолекуласының және оның прекурсорларының физика-химиялық қасиеттерін зерттеуге, сондай-ақ бамбус[6]урилмен модификацияланған биокомпозиттік және наноматериалдарды алу әдістерін әзірлеуге және олардың қасиеттерін зерттеуге арналған. Диссертациялық жұмыс докторанттың ҚР Білім және ғылым министрінің 30.04.2020 жылғы №170 Бұйрығымен өзгерістер енгізілген Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрінің 2011 жылғы 31 наурыздағы №127 (нормативтік құқықтық актілерді мемлекеттік тіркеу тізілімінде № 6951 болып тіркелген) бұйрығымен бекітілген дәрежелерді беру қағидаларының 5-1 тармақтарына және ҚР Ғылым және жоғары білім министрінің м.а. 09.01.2023 жылғы № 7 өзгертулері енгізілген ҚР Білім және ғылым министрінің 09.03.2021 жылғы №98 бұйрығының талаптарына сәйкес жариялаған мақалалар сериясы түрінде ұсынылады. Зерттеудің өзектілігі. Жекелендірілген медицинаның қазіргі дәуірінде имплантанттарға арналған материалдарды әзірлеу қажеттілігі туындайды, бұл олардың көптеген сипаттамаларына қатысты оңтайлыиссаға келуді талап етеді. Бұл сипаттамаларға құрамы, пішіні, құрылымы, механикалық қасиеттері, биоүйлесімділігі, сондай-ақ тамырлардың немесе сүйектердің өсуін ынталандыру және микробқа қарсы белсенділік жатады. Бұрын ешкім биоүйлесімділікті арттыру және остеогенезді ынталандыру мақсатында кеуекті материалдарды толтыратын биоактивті молекулалар ретінде гликолурил типті супрамолекулалық қосылыстарды қолданбаған. Бетті қанықтыру үшін тартымды зат - бамбус[6]урил, ол терапевтік агенттерді инкапсуляциялауға және оларды әртүрлі факторлардың әсерінен ұзақ уақыт босатуға қабілетті. Бұл ретте ғылыми әдебиеттерде бамбус[6]урилмен модификацияланған кеуекті скаффолдтардың құрылымы мен қасиеттерінің өзара байланысын орнатуға бағытталған зерттеулер туралы деректер жоқ. Бамбус[6]урил химиясы белсенді дамып келеді, алайда олардың супрамолекулалық қасиеттерін зерттеуге қатысты көптеген сұрақтар әлі де бар. Бамбус[6]урилдің «үй иесі-қонақ» қасиеттері бар екені белгілі, бірақ оның металл нанобөлшектерін, атап айтқанда күміс нанобөлшектерін синтездеуге және тұрақтандыруға жарамдылығы әлі зерттелмеген. Бамбус[6]урилдің кеуекті материалдардың бетіне және күміс нанобөлшектерін алу тәсілдеріне әсері және олардың биомедициналық қасиеттерін анықтау бойынша кешенді зерттеулер жүргізу өзекті болып табылады. Зерттеудің мақсаты. Жұмыстың мақсаты – бамбус[6]урил мен оның прекурсорларын синтездеу, олардың қасиеттерін анықтау және бамбус[6]урил негізіндегі нано және биокомпозиттік материалдарды алу әдістерін әзірлеу және олардың биомедициналық қасиеттерін зерттеу. Бұл мақсатқа жету келесі міндеттерді шешуді қамтиды: 1. Бамбус[6]урилдің суға қатысты абсорбция/десорбция қабілетін зерттеу. 2. Бамбус[6]урилдің физика-химиялық қасиеттеріне күміспен модификацияның әсерін анықтау, алынған биоматериалдың бактерияларға қарсы белсенділігі мен цитоуыттылығын зерттеу. 3. Кейбір кеуекті материалдарды бамбус[6]урилмен модификациялау және олардың биомедициналық қасиеттерін зерттеу. 4. Бамбус[6]урил прекурсорларының – N-метилгликолурилдердің сирек жер элементтердің нитраттарымен комплекс түзілуін зерттеу. Зерттеу нысаны - бактерицидтік компоненттері бар бамбус[6]урил (Bu[6]) кешендері, бамбус[6]урилмен модификацияланған гидроксиаппатит және диатомит негізіндегі кеуекті материалдар, сирек жер элементтерінің нитраттары бар N-метилгликолурил (бамбус[6]урил прекурсорлары) кешендері. Жұмыстың ғылыми жаңалығы. 1. Макроцикл қуысына су молекулаларын қосу мүмкіндіктерін зерттеу мақсатында DFT әдісімен бамбус[6]урил (Bu[6]) аквакомплекстерінің кванттық химиялық есептеулері жүргізілді. DFT есептеулер су молекулаларының бамбус[6]урилмен байланысуы Bu[6] экваторлық сутегі атомдарының және су молекулаларының оттегі атомының сутегі байланыстарын қалыптастыру арқылы жүретінін көрсетті. Дигидраттың түзілуі бамбус[6]урилдің тетрагидраты түзу үшін қосымша екі су молекуласын байланыстырғаннан гөрі энергетикалық тұрғыдан тиімдірек. Алынған есептік деректер кинетикалық эксперименттің нәтижелеріне сәйкес келеді. 2. Бамбус[6]урилге Ag+ күміс иондарын енгізу S. aureus және E. coli бактерияларға қарсы белсенділігі жоғары Bu[6]-Ag/AgCl нанобөлшектерінің пайда болуына әкелетіні алғаш рет анықталды: бактериялардың өсуін тежейтін аймақтардың орташа диаметрі S. aureus үшін 17,5 мм және E. coli үшін 17,4 мм болды. 3. Алғаш рет кеуекті скаффолдтарға (гидроксиапатит және диатомит) және бамбус[6]урилге негізделген жаңа биокомпозиттер алынды. Алынған Bu[6] + HA, Bu[6] + IDа және Bu[6] + CDA композициялық материалдары ИҚ спектроскопиясы және СЭМ арқылы сипатталды, олар үшін гемолитикалық әсері және плазма ақуызының беткі адсорбциясы анықталды. 4. N-метилгликолурилдердің – бамбус[6]урил прекурсорлары (N-монометилгликолурил, 2,4-N,N-диметилгликолурил, 2,6-N,N-диметилгликолурил 2,4,6,8-N,N,N,N-тетраметилгликолурил) үш валентті сирек жер элементтерінің (лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, тербий, диспрозий, эрбий, иттербий) нитраттарының гидраттарымен жаңа кешенді қосылыстары синтезделді. ИҚ спектроскопиясының нәтижелеріне сүйене отырып, құрылымның ерекшеліктеріне байланысты метилгликолурилдер мочевина фрагменттерінің карбонил топтары арқылы қосыла отырып, сирек жер элементтері бар биядролық кешендер құруға бейім екендігі анықталды. Қорғауға ұсынылған диссертацияның негізгі ережелері: 1. Дистилденген су арқылы өтетін аргонмен бамбус[6]урилге әсер ету (газ ағынының жылдамдығы - 30 л/сағ) бамбус[6]урилге (Bu[6]) су буының сіңуіне әкеледі (абсорбция және десорбция жылдамдығының тұрақтылары сәйкесінше 0,166 мин−1 және 0,0221 мин−1), бамбус[6]урилдің абсорбция сыйымдылығы 1 моль Bu[6] үшін 4 моль суға тең, бұл DFT әдісімен теориялық есептеулердің нәтижелеріне сәйкес келеді. 2. Ag+ күмісін бамбус[6]урилге таңдалған жағдайларда (t – 30 мин., Т – 25 °С, еріткіш – DMSO/CHCl3) енгізу Bu[6]-Ag/AgCl нанобөлшектерінің пайда болуына, бамбус[6]урилде грам-теріс (E. coli) және грам-оң (S. aureus) микрофлораға қатысты бактерияларға қарсы белсенділіктің пайда болуына және оның мононуклеарларға қатысты цитоуыттылығын арттыруына әкеледі. 3. Батыру әдісін қолдану қолдану арқылы бамбус[6]урилдің кеуекті материалдардың: гидроксиапатит және диатомит бетіне тұндыру, тромбогенділік пен плазма ақуыздарының адсорбциясының төмендеуіне, және алынған биоматериалдардың гемосәйкестігінің жоғарылауына әкеледі. 4. Таңдалған жағдайларда N-метилгликолурилдерге (бамбус[6]урил прекурсорларына) сирек жер элементтерінің нитраттарын енгізу (t – 10 мин., Т – 25 °С, еріткіш – ацетон) күрделі қосылыстардың түзілуіне әкеледі, ал N-метилгликолурилдер бидентат, хелат және көпір функцияларын жүзеге асырады және мочевина фрагменттерінің карбонил топтары арқылы үйлестіре отырып, сирек жер элементтері бар биядролық кешендер түзуге бейім. Жұмыстың практикалық маңыздылығы. Химия және материалтану саласында іргелі маңызы бар супрамолекулалық қосылыстардың синтезі саласында жаңа нәтижелер алынды. Бамбус[6]урилдің кеуекті бейорганикалық материалдардың (скаффолдтар) биомедициналық қасиеттеріне әсері туралы жаңа мәліметтер алынды. Бұл диссертациялық зерттеуде әртүрлі биомедициналық мақсаттарда қолдануға болатын грам-позитивті және грам-теріс микрофлораға қарсы белсенділігі бар күміс және бамбус[6]урил негізіндегі нанобөлшектерді алу әдісі әзірленді. Сондай-ақ гидроксиапатит пен диатомит негізіндегі кеуекті материалдарға бамбус[6]урилді тұндыру әдісін әзірлеуден тұрады. Нәтижелер бетінде бамбус[6]урилі бар материалдар бактерияларға қарсы және гемолитикалық әсерін етпейтінін көрсетті, бұл оларды биоүйлесімді материалдар ретінде пайдалануға сенімді негіз береді. Алынған нәтижелер капсулаланған бамбус[6]урилдердің қатысуымен супрамолекулалық стратегияларды болашақта жүзеге асыруға мүмкіндік беретін тұрақты және тиімді биокомпозиттерді құрудың перспективалы баламасы болып табылады. Автордың диссертациялық зерттеуге қосқан жеке үлесі әдеби дереккөздерді талдау, эксперименттік және есептеу жұмыстарын жүргізу, алынған эксперименттік нәтижелерді түсіндіру және талқылау, мақалалардың қолжазбасын дайындау болып табылады. Жұмысты апробациялау. Диссертацияның негізгі ережелері, қорытындылары мен ғылыми нәтижелері халықаралық конференцияларда баяндалды және талқыланды: «Жаратылыстану саласындағы ғылым мен білім беруді дамытудың өзекті бағыттары» Халықаралық ғылыми-практикалық конференциясы (Алматы, 2022), The international scientific and technical online conference (Norway, 2024), «Жаратылыстану ғылымдарының өзекті мәселелері» ХІІ Халықаралық ғылыми-практикалық конференциясы (Петропавл, 2024) және International Scientific Conference «Modern scientific technology» (Stockholm, Sweden, 2024). Жарияланымдар. Диссертациялық зерттеудің негізгі нәтижелері жарияланған 10 жұмыста көрсетілген, оның ішінде Clarivate Analytics (Кларивэйт Аналитикс) компаниясының Journal Citation Reports (Journal Citeishen reports) деректері бойынша импакт-фактор бойынша бірінші және/немесе екінші квартильге кіретін ғылыми басылымдардағы 3 мақала; шетелдік ғылыми басылымда 1 жариялау, республикалық және халықаралық ғылыми конференцияларда 6 жұмыс. Turebayeva, P.; Luchsheva, V.; Fedorishin, D.; Yerkassov, R.; Bakibaev, A.; Bolysbekova, S.; Tugambayeva, T.; Sergazina, S.; Nurmukhanbetova, N. nanoparticles based on Silver chloride and Bambus[6]uril[6] fine-tuning of biological activity үшін. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 16126. Өтініш беруші – бірінші автор. «International Journal of Molecular Sciences» журналының 2023 жылғы Импакт-факторы 4,9-ға тең және биохимия және молекулалық биология – Q1; химия, көпсалалы – Q2 квартилі бар. 2023 жылы CiteScore 8,1-ге тең, бейорганикалық химия бойынша процентиль – 90; органикалық химия бойынша процентиль – 87; спектроскопия бойынша процентиль – 86; физикалық және теориялық химия бойынша процентиль – 82; информатика саласындағы қосымшалар бойынша процентиль – 80; молекулалық биология бойынша процентиль – 70; катализ бойынша процентиль – 65. Докторант эксперименттер жүргізуге және нәтижелерді талқылауларға қатысып, мақаланың түпнұсқа жобасын дайындаумен және рәсімдеумен айналысты. Сонымен қатар, П.Д. Туребаева журналдың талаптарына сәйкес мақаланы рәсімдеумен айналысқан. Turebayeva, P.; Guslyakov, A. N.; Novikova, S. A.; Khlebnikov, A. I.; Befus, E. A.; Meshcheryakov, E. P.; Bakibaev, A. A.; Kusepova, L.; Kassenova, N.; Sharipova, S.; және басқалар. Absorption of Water Vapor by Bambus[6]uril and a Density Functional Theory Study of Its Aqua Complexes. Molecules 2023, 28, 7680. Докторант – бірінші автор. «Molecules» журналының 2023 жылғы Импакт-факторы 4,2-ге тең және биохимия және молекулалық биология, химия, көпсалалы – Q2 квартилі бар. 2023 жылғы CiteScore 7,4, химия бойынша процентиль (әр түрлі) – 83; органикалық химия бойынша процентиль – 81; физикалық және теориялық химия бойынша процентиль – 80; аналитикалық химия бойынша процентиль – 78; фармацевтика ғылымы бойынша процентиль – 81; есірткіні табу бойынша процентиль – 73; молекулалық медицина бойынша процентиль – 68. П.Д. Туребаева зерттеулер жүргізуге, деректерді өңдеуге және мақаланы ресімдеуге белсенді қатысты. Zhumabayeva, G.; Turebayeva, P.; Ukhov, A.; Fedorishin, D.; Gubankov, A.; Luchsheva, V.; Kurzina, I.; Bakibaev, A.; et al. Development of Novel Composite Biocompatible Materials by Surface Modification of Porous Inorganic Compounds Using Bambus[6]Uril. Materials 2023, 16, 7257. Докторант – корреспондент-автор. «Materials» журналының 2023 жылғы Импакт-факторы 3,1-ге тең және физикалық химиясы – Q3; материалтану, мультидисциплинарлық – Q2; металлургия және металлургиялық машина жасау – Q1; қолданбалы физика – Q2; физика, конденсацияланған зат – Q2 квартиліне ие. 2023 жылғы CiteScore 5,8-ге тең, конденсацияланған күй физикасы бойынша процентиль 73-ке; жалпы материалтану бойынша процентиль 67-ге тең. П.Д. Туребаева эксперименттік деректерді алуға, эксперименттік нәтижелерді өңдеуге және түсіндіруге, мақаланы ресімдеу үшін эксперимент бойынша қорытынды жазуға тікелей қатысты. Өтініш беруші журналға мақала жіберумен де айналысты, мақаланы рецензиялау және жариялау кезінде журналдың редакциясымен байланыста болып, хат жазысып отырды. Докторант республикалық және халықаралық ғылыми конференцияларда 6 баяндаманың материалдары мен тезистерін ресімдеу үшін эксперименттік деректерді алуға, нәтижелерді өңдеуге және түсіндіруге тікелей қатысты.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://www.youtube.com/watch?v=V9QDCb8onLg
