УНИКАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРЕСА НЕ ВЫЗВАЛИ

- Г-жа Тоноян, вы занимаетесь синтезом гидрогелей. В каких сферах они могут найти практическое применение?

- Синтезом полиакриламидных гидрогелей (ПАГ) мы занимаемся с 2006 года, имеем два патента, опубликовано пять статей. ПАГ - это сшитые полимерные структуры, способные набухать с поглощением большого количества влаги и активных веществ без разрушения их оригинальной формы. Особое достоинство этих гидрогелей - способность возвращать поглощенные вещества в окружающую среду. Сетчатая структура придает им эластичность, механическую упругость, способность выдерживать высокие механические нагрузки. И именно за счет этих качеств ПАГ очень востребованы практически во всех сферах человеческой деятельности - сельского хозяйства, медицины, фармакологии, косметологии, пластической хирургии, производства предметов гигиены: памперсов, подгузников и т.д. Большое значение имеет применение гидрогелей для очистки нефти от воды и других примесей. Гидрогелевые скобы используются и для очистки нефтяных труб.

- Как используются эти полимеры в аграрном производстве?

- Очень важное значение имеет способность полиакриламидных гелей поглощать воду, а затем отдавать ее в окружающую среду. Это особенно актуально для засушливых регионов. Гидрогели вносятся в почву и регулируют ее влажность. В дождливую погоду или при поливе гидрогели поглощают воду и выделяют ее по мере необходимости. Чем суше почва, тем быстрее выделяется влага из гидрогеля. Прекрасный эффект дает использование полимерных гелей и для лечения корней растений. Гидрогели сначала обрабатываются водными растворами с питательными и лекарственными веществами, а затем вносятся в почву. Очень важно обеспечить чистоту полиакриламидных гелей, они не должны загрязнять грунтовые воды и почву.

- А как используются гидрогели в медицине?

- Эти гидрогели, называемые гидрогелями-суперабсорбентами, востребованы в пластической хирургии и фармакологии, для получения эндопротеза - наполнителя мягких тканей, для косметической и реконструктивной хирургии, лечения недержания мочи, артрита, пластики молочной железы и т. д. Огромные перспективы связаны с применением полимерных гидрогелей в фармакологии. Их можно использовать для изготовления капсул, впитывающих лекарственные препараты и постепенно выделяющих их в организм по заданной программе. Эти возможности могут быть использованы для поддержания необходимого уровня инсулина у диабетиков, мелатонина - для страдающих бессонницей, а также при лечении наркомании и алкоголизма. Дело в том, что это особый контингент больных, которые не станут регулярно принимать препараты, а одной капсулы такой лекарственной формы может хватить на заданное время, чтобы удержать пациента от употребления алкоголя или наркотиков. Как я уже сказала, гидрогели находят самое широкое применение в разных областях человеческой деятельности, они очень востребованы, поэтому исследованиями этого направления занимаются практически во всех крупных научных центрах мира.

- Ваше обращение к этой тематике - стремление идти в ногу со временем или попытка решения каких-то проблем?

- Основная цель всех проводимых в этом направлении исследований - поиск возможностей синтеза ПАГ, не содержащего исходного мономера-акриламида. Дело в том, что полиакриламидные гидрогели, в отличие от собственно акриламида, абсолютно безопасны для человеческого организма, тогда как сам акриламид - токсичное вещество. Имеется очень много методов получения ПАГ, но, насколько мне известно по научным публикациям, никому не удается исключить присутствие акриламида, потому что при синтезе полиакриламидных гидрогелей используются традиционные методы. Именно поэтому США, Китай, многие европейские страны, кажется, и Иран отказались от их использования в сфере человеческой жизнедеятельности. Мы отказались от традиционных подходов, осуществили синтез ПАГ методом фронтальной полимеризации и получили гидрогели, в которых отсутствуют даже следы акриламида. Дело в том, что полимеризация фронтальным методом представляет собой автоволновой процесс, протекающий в режиме распространения тепловой волны, наличие которой и очень высокие скорости протекания полимеризации по длине реактора позволили избежать захвата акриламида полимерными сетками. Поэтому полученный гидрогель оказался абсолютно чистым и безопасным. Ударная волна в процессе полимеризации и сшивки полимера выталкивает все остаточные продукты, в том числе и акриламид.

- Чистота полученного вами продукта получила подтверждение?

- Безопасность и высокое качество акриламидного гидрогеля, полученного в режиме фронтальной полимеризации, подтверждены не только в разных лабораториях Армении, но и зарубежными специалистами. Чистоту полученного ПАГ мы доказали и методами спектроскопии, и гель-хроматографии. Эти данные у нас есть. Гель-хроматографию делали в специализированной фирме в Бельгии. Разработанная нами технология позволяет получать полиакриламидные гидрогели, обладающие неоспоримыми преимуществами. Отсутствие акриламида не единственное достоинство наших гидрогелей. С помощью варьирования температуры окружающей среды, скорости подачи исходных веществ в реактор, нанодобавок и т.д. нам удалось получить гидрогели с заданными свойствами. Например, способность наших гелей впитывать воду и активные вещества варьируется в пределах от 0,1 мл на грамм сухого гидрогеля до пяти литров воды и активных веществ на грамм сухого гидрогеля, тогда как самые лучшие международные показатели - на грамм сухого веществ от 300 мл до 500 мл. Такой широкий спектр свойств гидрогеля позволяет использовать его практически во всех аспектах применения.

- Предложенная вами технология сложная?

- Эта технология достаточно доступная и легкая, но при условии грамотного и правильного технологического расчета условий установления стабильности протекания волны полимеризации, что требует, конечно, глубокого понимания специфики процесса, нелинейности и кинетических особенностей.

- Вы проводили исследования по возможностям практического применения ваших гидрогелей?

- Были проведены исследования по использованию наших гидрогелей в разных сферах. Так, в области сельского хозяйства изучались скорость и закономерности поглощения активных веществ как самих гелей, так и гелей, находившихся в почве. Исследовались закономерности высвобождения влаги и активных веществ в самой почве. Получены данные по поведению гидрогелей в почвах разной кислотности, влажности и плотности при регулировании температуры почвы и окружающей среды. Мы провоцировали разные условия для разложения ПАГ в почве и подтвердили их прочностные свойства. Кроме того, были проведены исследования возможностей воспроизводства ПАГ после нескольких циклов поглощения и отдачи влаги и активных веществ и установлено количество циклов воспроизводства наших гелей не только в свободном состоянии, но и в почве. Также изучались закономерности поглощения и высвобождения питательных веществ для обработки почвы под сельскохозяйственными растениями, а также порфирина - лечебного препарата для корней растений. В лабораторных условиях нам удалось разработать методы, позволяющие регулировать размеры и плотность пор в синтезированном гидрогеле с заданными свойствами, соответствующими требованиям в используемой области. Исследовалась также проблема использования ПАГ в качестве емкостей для изготовления лекарственных форм пролонгированного действия, резервуаров для влаги и различных полезных веществ. Имея возможности получения ПАГ с регулируемым высвобождением введенных лекарственных препаратов в человеческий организм, мы продолжаем исследования с целью решения проблемы пролонгированного высвобождения лекарственных препаратов в человеческом организме.

- То есть вам удалось получить выдающиеся результаты и значительно опередить зарубежных коллег. Ваши научные достижения вызвали практический интерес в Армении?

- Пока нет. Но самое плохое не это. Люди, которым мы доверяли, начали закупать какие-то непонятные гели за рубежом и, выдавая их за свои разработки с характеристиками наших гелей, стали распространять их в хозяйствах Армении. Мы проверили эти гели, они полностью не соответствуют заявленным характеристикам и, безусловно, наносят большой вред почвам и полученной на них аграрной продукции. К сожалению, добиться решения этой проблемы нам пока не удалось.

- За рубежом проявили интерес к вашей технологии?

- Мы уже получили несколько очень настойчивых и привлекательных предложений из России и Казахстана, где нашу технологию хотят использовать в аграрном производстве, Израиля, где предлагается реализовать нашу разработку в фармацевтическом производстве, и Арабских Эмиратов, где наши гели хотели бы использовать для очистки нефти. Мы пока ни одно из этих предложений не приняли, поскольку наши потенциальные партнеры настаивают на том, чтобы эти производства были организованы в их странах. А мы все еще надеемся, что это произойдет в Армении.