Отзыв ведущей организации (Структура и свойства катионных полиэлектролитов и комплексов на их основе)

«УТВБР)КДАЮ» Зам. директора по научной работе Федерального государственного бюджетного учреждения «Петербургский институт ядерной физики им, Б.П. Константинова едовательского зй институт», 2018 ведущей организации ФГБУ «Петербургский институт ядерной физики нм. Ь.П. Константинова» ИИЦ «Курчатовский институт» на диссертацию Перевязко Игоря К)рьевича «Структура и свойства катионных полнэлектролитов и комплексов на их основе», представленную на соискание ученой степени кандидата фнзико-математических наук по специальности 02.

ОО. 06 — высокомолекулярные соединения Диссертация посвящена актуальной области физики макромолекул н направлена на решение задач гидродинамики полиэлектролитов, знание которой необходимо с фундаментальной точки зрения и расширения научной базы для разработок новых полйэлектролйтов медйцййского йазйачейня. Аншшз гидроднйамйческйх эффек~ов прй наличии зарядов в цепях, явлений зкранировання цепей противононамн приближает к пониманию физики живых систем на клетОчном уровне. Выполненные эксперименты и обобщение их результатов в работе способствует решению перспективных задач физики полимеров и биофизики, росту степени понимания биологических функций полнэлектролйтов, учитывая также потребности фармацевтйкй.

Актуальность темы диссертации усилена н тем, что выбранные объекты образуют комплексы с биологически активными молекулами, что может найти применения в терапии заболеваний человека, Цель работы вытекает из указанных аспектов и включает анализ молекулярных и конформационных харакгеристик катионных полнэлекгролйтов, из)чение механизмов фо)змированйя н фйзйко-хймйческйх свойств полиэлекгролйтных Комплексов.

Автор решил задачи изучения молекулярных и конформациониых свойств катионных метилметакрилатов с разлйчнымй ионогеннымй гр) ппамй. такйх как полн(2-амййоэтйлметакрнлат) и поли ((2-аминоэтил)-метакрилат-со-1ч'-метил-(2-аминоэтйл)-метакрилат-со- Н,Н-диметил-(2-аминоэтил)-метакрнлат). Освоил н задействовал методы молекулярной гндродннамики„аналитическое ультрацентрнфугированне, измерения характеристической вязкости н изотермической диффузии, В итоге это гарантировало надежность н достоверность, новизну н практическую значимость результатов для физики полимеров, молекулярной физики и химии электролитов.

Исследования являются междисцнплннарными в фундаментальных аспектах и важны для технологий электролитов (энергетика, автономные источники питания и т.д.). Сильнан сторона работы - сочетание гидродннамических н других дополняющих методов - эксклюзионной хроматографии, ЯМР. УФ-снектрометрня, Исследование выглядит законченным и логически связанным по содержанию и положениям, выносимым на защиту, отражающим главные доказательные моменты диссертации, такие как специфика конформации макромолекул в отсутствии объемных эффектов, оптимальные условия формирования стабильных комплексов полимеров и ДНК, влияние а-концевой группы полимерной цепи на термодинамику взаимодействий полимеров с растворителем.

Результаты работы доложены на российских и международных конференциях, прошли апробацию, вошли в базы данных. На основе полностью опубликованных результатов написана диссертация (94 с., 42 рнс., 13 табл.). Г[о структуре, объему н содержанию это законченная квалификационная работа из введения, трех глав, заключения н списка литературы. Во введении обоснована актуальность„ цели работы, положения, выносимые на защиту„новизна н практическая значимость результатов.

В первой клаве даны основы теории в связи с экспериментами по структуре и физико- химическим свойствам полиэлектролитов. Обзор достаточно полный и показывает, что автор глубоко изучил тематику, предмет исследований и методологию экспериментов. Вторая глава — посвящена методам и постановке экспериментов, специфике исследуемых объектов, способах их синтеза, Третья глава суммирует результаты изучения полиэлектролитов н комплексов. Найдены скейлинговые соотношения для системы молекулярных параметров, определены индексы для гомо- и терполнмсра в конформации набухшего статистического клубка, Определены термодинамическая жесткость и диаметр полимерной цепи, используя теорию Грея-Блюмфильда-Хирста, данные вискозиметрин, скоростной седиментацни, изотермнческой диффузии для поли(2- амнноэтил-метакрилата) и поли ((2-аминоэтил)-метакрилата-со-Н-метил-(2-аминоэтил)- мстакрнлата-со-Н,Н-днметил-(2-аминоэтил)-метакрилата).

Найдены параметры Хаггннса (хН) н Кремера лля оценки растворимости полимеров, термодинамического качества растворителей макромолекул в растворе. Получены также новые данные о молекулярных характеристиках полиэтнлсниминов. Автор определял коэффициенты поступательной диффузии с помощью метода изотермической диффузией, ЯМР-спектроскопии, нашел решения уравнения Ламма на основе седиментационного анализа и в итоге получил надежные, хорошо согласующиеся результаты. Особенно интересен раздел, посвященный комплексам плазмидной ДНК н полиэтиленимина.

Особенности образования комплексов и их свойства изучены при различных соотношениях азото- и фосфоросодержаших групп. Определялась морфология комплексов методом атомно-силовой микроскопии. Показано„ что результаты согласуются с данными по седименгации и гель-электрофорезу. По ключевым моментам результаты соответствуют литературным данным и дают новую расширенную информацию о комплексах, важных для биомедицины. Заключение отражает основные результаты, их фундаментальное значение и новизну, достижения в развитии методологии исследований полиэлектролитов и комплексов. К достижениям работы следует отнести системный анализ гидродинамических и конформационных свойств гомологических рядов линейных, катионных полиэлектролитов, содержащих ионогенные группы различного характера.

интерполиэлектролитных комплексов полиэтиленимина и плазмидной ДНК. Это позволило определить равновесную жесткость, диаметр цепей, роль некомпенсированных зарядов и концевых групп как факторов, существенно влияющих на конформации макромолекул. Получен полный набор скелинговых соотношений для полимеров. При работе со сложными молекулярными объектами особенно важным было отработать методы их приготовления, обеспечить полностью контролируемое воспроизведение таких структур. Автор успешно справился с этими задачами. Вместе с хорошо продуманной методологией экспериментов это гарантировало надежность и достоверность результатов.

Работа выполнена на высоком экспериментальном уровне, данные прошли тщательную обработку, анализ и сопоставление с теорией, обобщение и представление в виде публикаций. На всех этапах работы преобладающий личный вклад автора является несомненным. Результаты диссертации представлены на российских и международных конференциях, полностью опубликованы в научных журналах.

Диссертация написана ясным физическим языком, хорошо иллюстрирована, содержит все необходимое, чтобы считаться законченной квалификационной работой по заявленной теме. Автореферат вполне отражает основное содержание диссертации. Работа содержит небольшие недостатки и вызывает некоторые вопросы: 1.

Чем объяснить, что тип и количество амнногрупп по данным работы вообще не влияют на конформационные характеристики полимеров, насколько это согласуется со статистической теорией равновесной термодинамической жесткости данных макромолекул? 2. Остается неясным, насколько прочными являются комплексы полиэтиленимина и ДНК, не приведены измерения, либо оценки энергий активации диссоциацнн комплексов.

В этой связи„ что означает стабильность комплексов" .По отношению к изменению температуры и концентрации компонент, наличию градиентов скорости в водном потоке? 3. Не приведены наглядныс модели, показывающие, как устроены комплексы. Хотелось бы понять, какова структура комплексов, плотность упаковки компонент в них и как зти параметры связаны с полученными конформационными характеристиками? Недостатки оформления, например: С.34.

Рис.б. В подписи нет расшифровки обозначений кривых 1-7, 1-10. С.35. Рнс.8, также нет объяснения обозначений для данных 1-?, 1-10, что относится также к рис.!0 на С.36. С.40, Рис,13, нс приведены единицы измерения разницы плотностей. С.54. Рис.б, также не единиц измерения для разницы плотностей. С.63, Выводы в большей степени — перечисление сделанного, а не его обобщение, С.81.

Заключение не структурировано, т.е. ие выделены ключевые положения. Отмеченные недостатки не снижают общий высокий уровень диссертации, не влияют на ее положительную оценку в целом. Научные положения, результаты и выводы диссертации надежно аргументированы и обоснованы„ хорошо известны специалистам, многократно докладывались на конференциях. Работа вносит значимый вклад в развитие физики полимеров, смежные области молекулярной физики и биофизики, полена для приложений в медицине и фармацевтике в связи с задачами доставки лекарственных препаратов в клетки. Результаты работы могут быть рекомендованы к использованию в МГУ, СПбГУ., НИЦ «Курчатовский институт», МФТИ, ИК РАН, ИФТТ РАН, Институте Молекулярной Генетики РЛН, Институте цитологии РЛН, Институте цитологии и генетики СО РАН, Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Институте фундаментальных проблем биологии, медицинских учреждениях РФ.

Диссертация «Структура и свойства катионных полиэлектролитов и комплексов на их основе», полностью удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым ВАК РФ к кандидатским диссертациям, Положению о присуждении ученых степеней» 1п.9-14), утвержденному постановлением Правительства 1'оссийской Федерации от 24 сентября 2013 г. № 342, а ее автор, Перевязко Игорь Юрьевич, заслуживает присуждения ученой стенеии кандидата физико-математических наук по специальности ОКОО.ОО высокомолекулярные соебинелия. Диссертация Перевязко И. Ю.

заслушана и обсуждена на научном семинаре Лаборатории нейтронных физико-химических исследований НИЦ КИ - ПИЯФ, 13 апреля 2013, н получила высокузо оценку. По итогам семинара составлен отзыв, основные положения и выводы которого олобрены в холе обсуждения. НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ кандидат фнз.-мат. наук Ши4нн В.А. Зав.

Лабораторией нейтронных, физико-химических исследований велугпий научный сотрудник НИЦ аКурчатовский института - ПИЯФ лектор фнз.-мат. Наук .