Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Канашева Нурдана Кабыкеновна «8D05306 – Химия» білім беру бағдарламасы бойынша «Бициклді бисмочевина негізіндегі макро- және супрамолекулалық жүйелерді синтездеу және зерттеу» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Химия кафедрасы» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - қазақ тілінде
Ресми рецензенттер:
Жумагалиева Шынар Нурлановна – әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінің органикалық заттар, табиғи қосылыстар және полимерлер кафедрасының профессоры, х.ғ.д., профессор, (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);
Мангазбаева Рауаш Амантаевна – Қ.Тұрысов атындағы Геология және мұнай-газ ісі институтының химиялық және биохимиялық инженерия кафедрасының профессоры, х.ғ.к., қауымд. профессор, (Алматы қ., Қазақстан Республикасы).
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
Бектенов Несіпхан Әбжапарұлы – Абай атындағы Қазақ ұлттық педагогикалық университетінің химия кафедрасының профессоры, х.ғ.д., профессор (Алматы қ., Қазақстан Республикасы);
Аппазов Нұрбол Орынбасарұлы – Қоркыт Ата атындағы Қызылорда университетінің «Инжинирингтік технологиялар» білім беру бағдарламасының зерттеуші профессоры, х.ғ.к. (Қызылорда қ., Қазақстан Республикасы);
Павловский Виктор Иванович – Ұлттық Зерттеу Томск политехникалық университетінің Н.М. Кижнер атындағы ғылым-білім беру орталығының профессоры, х.ғ.д. (Томск қ., Ресей Федерациясы).
Ғылыми кеңесшілері:
Еркасов Рахметулла Шарапиденович – Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің химия кафедрасының профессоры, х.ғ.д., профессор, (Астана қ., Қазақстан Республикасы);
Бакибаев Абдигали Абдиманапович – Томск мемлекеттік университетінің органикалық синтез зертханасының жетекші ғылыми қызметкері, х.ғ.д., профессор, (Томск қ., Ресей Федерациясы).
Қорғау 2025 жылғы 21 мамыр, сағат 15:00-де 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 мәжілісі аралас форматта (оффлайн және онлайн) өткізіледі деп жоспарлануда.
Сілтемесі: https://surl.li/lnbmki
Мекен-жайы: Астана қ., Қажымұқан к-сі, 13, Л.Н. Гумилев ат. ЕҰУ, ЦИСИ (№3) корпусы, 333 аудитория.
Аңдатпа (қаз.): Диссертациялық зерттеудің жалпы сипаттамасы. Диссертациялық жұмыс полимерлік қосылыстар үшін прекурсорлар ретінде бициклді бисмочевина (гликолурил) негізіндегі макро- және супрамолекулалық жүйелерді алу шарттарын зерттеуге, сондай-ақ олардың негізінде медициналық мақсаттағы биокомпозиттік материалдарды жасау мүмкіндіктерін зерттеу үшін олардың кейбір практикалық қасиеттерін анықтауға 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 Бұйрығымен өзгерістер енгізілген ҚР Білім және ғылым министрінің 09.03.2021 жылғы №98 Бұйрығының талаптарына сәйкес жарияланған екі мақала және бір шолу сериясы түрінде ұсынылады. Зерттеудің өзектілігі. Қазіргі уақытта гликолурил әртүрлі салаларда, оның ішінде фармацевтикалық препараттар, жарылғыш заттар, арнайы мақсаттағы полимерлерді синтездеуге арналған байланыстырушы агенттер және басқа да практикалық маңызды қосылыстарды өндіруде қолданылады. Соңғы онжылдықтарда белсенді дамып келе жатқан гликолурил химиясының жаңа бағыты – бірегей бақыланатын қасиеттері бар макроциклді қосылыстарды, соның ішінде кукурбит[n]урилдер, бамбус[n]урилдер, тиара[n]урилдер жасау және олардың негізінде супрамолекулалық жүйелерді құру. Гликолурил негізінде алынған супрамолекулалық қосылыстар органикалық жартылай өткізгіш материалдардың, фармацевтикалық препараттар үшін көмекші қосылыстардың (мысалы, пролонгаторлар мен шығарылуы бақыланатын молекулалық контейнерлер), «молекулалық тану» қасиеттері бар материалдардың және беттік белсенді заттар, бактериалды эндотоксиндер және биогенді аминдер сияқты амфифилді компоненттерді жедел талдауға арналған молекулалық сенсорлардың құрамдас бөліктері ретінде зерттелді. Айтарлықтай жетістіктерге қарамастан, гликолурил химиясы белсенді дамуын жалғастыруда, өйткені ол зерттеулердің алдыңғы қатарлы саласы болып табылады. Атап айтқанда, оның негізінде макро- және супрамолекулалық жүйелердің болашағы әртүрлі іргелес салалардың заманауи қажеттіліктерін қамтамасыз ету үшін жаңа көкжиектер ашады, мысалы, медициналық мақсаттағы биокомпозиттік материалдарды жасау, жаңа «ақылды» материалдарды әзірлеу және дәрілік заттарды мақсатты түрде жеткізу жүйелерін қалыптастыру. Гликолурилдер химиясының осы даму үрдістерінің жиынтығы бициклді бисмочевина негізіндегі жаңа макро- және супрамолекулалық жүйелерді синтездеуге және зерттеуге бағытталған осы зерттеудің өзектілігін анықтайды. Зерттеудің мақсаты. Жаңа гликолурилқұрамды макроциклді заттарды алу әдістерін дайындау және олардың физика-химиялық және биологиялық қасиеттерін зерттеу. Бұл мақсатқа жету келесі міндеттерді шешуді қамтиды: Гликолурил негізіндегі макроциклді қосылыстарды синтездеу әдістері және оларды полимерлік қосылыстар үшін прекурсорлар ретінде қолдану туралы қазіргі ғылыми әдебиетті талдау. Жаңа антиадгезиялық заттарды жасау үшін гликолурил мен карбоксиметилцеллюлозаның натрий тұзы (Na-КМЦ) негізінде жаңа биокомпозиттік материалдарды алу шарттарын және биоүйлесімділігін зерттеу. Оксиэтилидендифосфон қышқылы (ОЭДФ) қатысында жаңа гликолурил-меламин-формальдегидті (ГУМЕФА) полимерді синтездеу және алынған полимердегі метилолды топтар мен бос формальдегид мөлшерін зерттеу. Кукурбит[6]урил (CB[6]) және 1,4-бис(2-гидроксиэтил)пиперазин дигидрохлориді (Pipa*2HCl) негізіндегі супрамолекулалық комплекс (CB[6]@Pipa*2HCl) қатысында ГУМЕФА полимерінің алу шарттарын зерттеу. ОЭДФ қатысында алынған ГУМЕФА полимерінің гемоүйлесімділігін және антибактериялық белсенділігін бағалау. Зерттеу нысаны - гликолурил, гликолурил және Na-КМЦ негізіндегі композиттік қабықша материалдары, гликолурил-меламин-формальдегидті полимер, кукурбит[6]урил және 1,4-бис(2-гидроксиэтил)пиперазин дигидрохлориді негізіндегі супрамолекулалық комплекс. Жұмыстың ғылыми жаңалығы. Полимерлерге арналған прекурсорлар ретінде гликолурил негізіндегі макроциклді азотқұрамды қосылыстардың синтез әдістері, қасиеттері және практикалық қолданылуы туралы деректерді жүйелеуге арналған әдеби шолуы алғаш рет жүргізілді. Гликолурил мен Na-КМЦ негізіндегі композиттік қабықша материалдары алғаш рет алынып, олардың антиадгезиялық әсерін анықтайтын физика-химиялық және биологиялық қасиеттері зерттелді. Эксперимент нәтижесінде гликолурил және Na-КМЦ негізіндегі композиттік қабықшалардың бетіне макрофагтардың төмен адгезиясы (61±8 (0,01%) және 18±5 (0,05%)) және жоғары антиоксиданттық белсенділігі (10,02±0,86 мкмоль тролокс/ г қабықша (0,01%), 21,27±0,91 мкмоль тролокс/ г қабықша (0,05%)) анықталды. Бұл нәтижелер коммерциялық Seprafilm үлгісінің көрсеткіштерінен (макрофагтардың адгезиясы: 128±16; антиоксиданттық белсенділік: 2,19±0,32 мкмоль тролокс / г қабықша) ерекшеленеді. Гликолурил мен меламиннің (ГУ-МЕ) 1:5 арақатынастағы комплексі алғаш рет синтезделіп, ИҚ- және ЯМР-спектроскопия әдістерімен сипатталды. Оның ГУМЕФА полимеріне поликонденсациялану мүмкіндігі «жасыл» катализатор ретінде ОЭДФ-ті пайдалану арқылы анықталды. Бұл полимердің түзілу механизмі ұсынылып, құрамындағы бос формальдегидтің (1,22–1,34 мас.%) және метилолды топтардың (1,56–0,48 мас.%) мөлшері зерттелді. Сонымен қатар, CB[6]@Pipa*2HCl супрамолекулалық комплексінің ГУМЕФА полимерінің синтезінің тиімді катализаторы екендігі алғаш рет анықталды, ол пластификация уақытын тұз қышқылына қарағанда 58%-ға және ОЭДФ-ке қарағанда 37,5%-ға қысқартады. Оның қолданылуы аз мөлшердегі катализаторды талап ететіндіктен, процестің тиімділігін арттырады және полимерлік химияда мүмкіндіктерді кеңейтеді. Әртүрлі катализаторлар (тұз қышқылы және ОЭДФ) көмегімен синтезделген жаңа синтетикалық ГУМЕФА полимерінің гемолитикалық әсері спектрофотометриялық әдіспен, антибактериялық белсенділігі авторлық модификациядағы стандартты диск-диффузиялық әдіспен алғаш рет зерттелді. Қорғауға ұсынылған диссертацияның негізгі ережелері: Реакцияға қабілетті аралық өнімдерді түзу арқылы макроциклді қосылыстарды синтездеуге гликолурилдің туындыларын қолдану ықтималды жоғары функционалдық қасиеттері бар жаңа құрылымдарды алуға мүмкіндік береді. Әдеби деректерді талдау негізінде функционалдық материалдарды әзірлеудің жаңа мүмкіндіктерін ашатын жеткіліксіз зерттелген бағыт ретінде жоғары молекулалық қосылыстар (полимерлер) синтезінде гликолурилді қолдану болашағы негізделді. Композиттік қабықша материалын алу шарттары (0,01% және 0,05% ерітінділері; гликолурил мен глиоксальдің мольдік қатынасы – 1:2,5; pH – 2,7–4,0; биологиялық инертті матрица: Na-КМЦ (M.W. 250000, DS = 0,9), Na-КМЦ (M.W. 250000, DS = 1,2) немесе гидроксипропилметилцеллюлоза; жалпы масса – 10,0 г; t – 24 сағат) оның Seprafilm коммерциялық медициналық өнімімен салыстыруға болатын биоүйлесімділікті қамтамасыз етеді. ГУМЕФА полимерін алу барысында ОЭДФ әсері тұз қышқылының қатысында алынған полимермен салыстырғанда бос формальдегидтің (спектрофотометриялық және флуориметриялық әдістер) және метилол топтарының (кері йодометриялық әдіс) мөлшерін төмендетуге әкеледі. ГУМЕФА полимерінің синтезінде катализатор ретінде ОЭДФ-ті қолдану оның гемолитикалық әсерін төмендетуге (0,1889%) және Escherichia coli-ге қатысты антибактериалдық белсенділікті артыруға (бактериялардың өсуін тежейтін аймақтардың орташа диаметрі 47,8 мм) ықпал етеді. Тұз қышқылы қатысында алынған полимер үшін бұл көрсеткіш төмен (43,7 мм), әрі бұл айырмашылық статистикалық тұрғыдан маңызды (p<0,05). Жұмыстың практикалық маңыздылығы. Гликолурил мен Na-КМЦ негізіндегі композиттік қабықша материалдардың алу шарттары мен биоүйлесімділігін зерттеу нәтижелері антиадгезиялық қасиеттері бар қабықша материалының прототипін жасауға негіз бола алады. Дайындалған композиттік қабықша материалдардың құрамы клиникалық хирургияда қажетті отандық тосқауыл типтегі антиадгезиялық заттарды жасауға қолданылуы мүмкін. Зерттеудің практикалық маңызы – ОЭДФ катализаторы ретінде қолдану ГУМЕФА полимеріндегі бос формальдегидтің мөлшерін төмендетіп, оның қолдану аясын кеңейтеді және формальдегид деңгейін азайту үшін пластификация процесін оңтайландырады. Сонымен қатар, зерттеу барысында алынған үлгілердің жоғары гемоүйлесімділігі мен антибактериалдық белсенділігі олардың биомедицинаның түрлі салаларында қолдануға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер, сондай-ақ, әртүрлі құрамдағы және мақсаттағы шайырларды әзірлеуге мүмкіндіктер ашып, берілген қасиеттері бар жаңа композиттік материалдарды жасауға ықпал етеді. Автордың диссертациялық зерттеуге қосқан жеке үлесі. Автор зерттеу тақырыбы бойынша белгілі ғылыми деректерді іздеу, талдау және жалпылау, зерттеу жоспарын жасау жұмысын атқарды. Автор барлық химиялық эксперименттерді, соның ішінде өнімдерді алу және тазартуды жүргізді, зерттеудің физика-химиялық талдау нәтижелерін түсіндірді. Ізденуші материалдарды ғылыми журналдарда жариялауға дайындап, оларды ғылыми конференцияларда баяндама ретінде ұсынды. Жұмысты апробациялау. Диссертацияның негізгі ережелері, қорытындылары мен ғылыми нәтижелері халықаралық конференцияларда баяндалды және талқыланды: «Жаратылыстану ғылымдарының өзекті мәселелері» ХІІ Халықаралық ғылыми-практикалық конференциясы (Петропавл, 2024), «Іргелі ғылымдардың даму перспективалары» ХХ студенттердің, аспиранттардың және жас ғалымдардың халықаралық конференциясы (Томск, 2023), 7th International Scientific Conference «Reviews of Modern Science» (Zurich, Switzerland, 2024), International Scientific Conference «Foundations and Trends in Research» (Copenhagen, Denmark, 2024), International Scientific Conference «European Research Materials» (Amsterdam, Netherlands, 2024). Жарияланымдар. Диссертациялық зерттеудің негізгі нәтижелері жарияланған 9 жұмыста көрсетілген, оның ішінде Clarivate Analytics (Кларивэйт Аналитикс) компаниясының Journal Citation Reports (Жорнал Цитэйшэн Репортс) деректеріне сәйкес импакт-фактор бойынша бірінші және екінші квартильге кіретін басылымдарда жарияланған 2 мақала және 1 шолу; шетелдік ғылыми басылымда 1 жарияланым, республикалық және халықаралық ғылыми конференциялар материалдарында 5 жұмыс. Kabieva, S.K.; Zhumanazarova, G.M.; Kanasheva, N.; Bakibaev, A.A.; Panshina, S.Yu.; Malkov, V.S.; Mamaeva, E.A.; Knyazev, A.S. Methods of synthesizing glycoluril-based macrocyclic compounds as precursors for polymeric compounds. Journal of Saudi Chemical Society 2023, 27, 101768. Докторант зерттеу тақырыбы бойынша әдебиеттерді іздеуге, деректерді талдауға және жұмыстың бастапқы нұсқасын дайындауға белсенді қатысты. «Journal of Saudi Chemical Society» журналының 2023 жылғы Impact Factor (Импакт-фактор) 5,9-ға тең, химия, пәнаралық бойынша Q1 квартиліне ие. 2023 жыл үшін CiteScore 8,9-ға тең, жалпы химия бойынша процентиль 83-ке тең. Kanasheva, N.; Fedorishin, D.A.; Lyapunova, M.V.; Bukterov, M.V.; Kaidash, O.A.; Bakibaev, A.A.; Yerkassov, R.; Mashan, T.; Nesmeyanova, R.; Ivanov, V.V.; Udut, E.V.; Tuguldurova, V.P.; Salina, M.V.; Malkov, V.S. and Knyazev, A.S. The Determination of the Biocompatibility of New Compositional Materials, including Carbamide-Containing Heterocycles of Anti-Adhesion Agents for Abdominal Surgery. Molecules 2024, 29, 851. Ізденуші – бірінші автор. «Molecules» журналының 2023 жылғы Impact Factor (Импакт-фактор) 4,2-ге тең және биохимия мен молекулалық биология, химия, пәнаралық - Q2 квартилі бар. 2023 жыл үшін CiteScore 7,4-ке тең, химия (әртүрлі) бойынша процентиль - 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 процентилі - 68. Докторант зерттеулер жүргізуге және деректерді талдауға қатысты, графиктер мен кестелер жасады, сондай-ақ қолжазбаны құрылымы, стилі және мазмұндық анықтығын жақсарту үшін өңдеді. Сонымен қатар, Н.К. Канашева мақаланы журнал талаптарына сәйкес рәсімдеумен айналысты. Kanasheva, N.; Ukhov, A.; Malkov, V.S.; Gubankov, A.; Sergazina, S.; Issabayeva, M.A.; Mashan, T.; Kolpek, A.; Ryskaliyeva, R.; Bakibaev, A. and Yerkassov, R. The Synthesis of a New Glycoluryl–Melamine–Formaldehyde Polymer under the Action of HEDP and the Investigation of the Content of Methylol Groups and Free Formaldehyde. Polymers 2024, 16, 2877. Докторант – бірінші автор. «Polymers» журналының 2023 жылғы Impact Factor (Импакт-фактор) 4,7-ге тең, полимер ғылымы бойынша квартилі Q1 болып табылады. 2023 жыл үшін CiteScore 8,0-ге тең, жалпы химия бойынша процентиль – 81; полимерлер және пластмасслар бойынша процентиль – 80. Н.К. Канашева тәжірибелік деректерді алуға, оларды өңдеуге және нәтижелерін интерпретациялауға, қолжазбаның бастапқы нұсқасын дайындауға, мақаланы рәсімдеу үшін эксперимент бойынша қорытынды жазуға тікелей қатысты. Ізденуші журналға мақаланы жіберумен де айналысты, рецензиялау және жариялау барысында редакциямен байланыста болып, хат жазысуды жүргізді. Докторант республикалық және халықаралық ғылыми конференцияларда 5 баяндаманың материалдары мен тезистерін рәсімдеу үшін эксперименттік деректерді алуға, нәтижелерді өңдеуге және түсіндіруге тікелей қатысты.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://youtu.be/rm4nIhQ1I4g
