Протонированные диаллиламмониевые полимеры: синтез и антибактериальные свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Еременко Иван Викторович

• Еременко Иван Викторович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Еременко Иван Викторович

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности

Цели и задачи

Методология и методы исследования

Достоверность полученных результатов

Личный вклад автора

Основные публикации по теме работы

Структура и объем диссертации

Литературный обзор

1.1 Проблемы полимеризации мономеров диаллиламмониевого ряда

1.2. Контролируемая радикальная полимеризация по ОПЦ-механизму

1.3. Модификация концевых групп полимеров, полученных контролируемой радикальной полимеризацией

1.4. Методы исследования молекулярных свойств полиэлектролитов

1.4.1. Метод статического рассеяния света

1.4.2. Дифузионно-седиментационный анализ

1.4.3. Метод определения молекулярных масс с использованием гидродинамического инварианта А0

1.4.4. Метод ультрацентрифугирования

1.4.5. Определение индекса полидисперсности полимеров

1.4.6. Метод анализа концевых групп с помощью спектров ЯМР Ш

1.5. Антимикробные полимеры

1.6. Примеры применения антимикробных полимерных материалов

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исходные вещества

2.2 Синтез мономерных соединений с последующим получением полимеров на их основе

2.2.1. Синтез мономерного соединения ДААТФА

2.2.2. Синтез мономерного соединения ДАМАТФА

2.2.3. Синтез поли(диаллиламмоний трифторацетата) (ПДААТФА)

2.2.4. Синтез поли(диаллилметиламмоний трифторацетата) (ПДАМАТФА)

2.2.5. Синтез поли (диаллиламмоний трифторацетата) (ПДААТФА) в присутствии ОПЦ- агента

2.2.6. Синтез поли (диаллиламмоний трифторацетата) (ПДААТФА) с низкими молекулярными массами

2.3. Измерения

2.4. Определение ММ полимеров, изучение гидродинамических свойств

2.5. Биологические тестирования

2.5.1. Методика исследования антибактериальной активности относительно P. aeruginosa (ATCC 27853) и S. aureus (ATCC 25923)

2.5.2. Оценка жизнеспособности бактерий P. aeruginosa (ATCC 27853) и S. aureus (ATCC 25923)

2.5.3. Культивирование Mycobacterium smegmatis mc2 155 и оценка жизнеспособности бактерий

2.5.4. Проточная цитометрия

2.5.5. Микроскопия

2.5.6. Трансмиссионная (просвечивающая) электронная микроскопия

2.5.7. Определение минимальных ингибирующих концентраций полимеров ПДАА в отношении штаммов Staphylococcus aureus ATCC 29213, Pseudomonas aeruginosa ATCC

2.5.8. Определение цитотоксичности полимеров ПДАА в отношении клеток эукариот А-549, МА-104

2.5.9. Определение цитотоксичности полимеров ПДАА в отношении клеток эукариот HEK293, HaCaT

ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение

3.1. Молекулярные свойства протонированных диаллиламмониевых полимеров, синтезированных ОПЦ-полимеризацией

3.1.1. ОПЦ-полимеризация ДААТФА и подтверждение структуры полимеров

3.1.2. Гидродинамические свойства в CH3OH и CH3OH+0,5MLiCl

3.1.3. Гидродинамические свойства в 1МNaCl

3.2. Оптимизация методологии свободно-радикальной полимеризации протонированных диаллиламмониевых мономеров для получения полимеров с небольшой молекулярной массой

3.2.1. Молекулярные массы полимеров

3.2.2. Структура полимера

3.3. Молекулярный механизм неспецифического антимикробного действия протонированных диаллиламмониевых полимеров на клетки микобактерий

3.3.1. ИК-Фурье исследование взаимодействия полимеров с молекулами ФГ

3.3.2. Влияние полимеров на клетки M. smegmatis: трансмембранный потенциал и барьер проницаемости

3.3.3. Биоцидная активность полимеров

3.3.4. ПЭМисследование клетокM. smegmatis, обработанныхПДААТФА

3.4. Цитотоксичность и антибактериальная активность протонированных диаллиламмониевых полимеров: влияние молекулярной массы и концевых групп

3.4.1. Влияние молекулярной массы (степени полимеризации)

3.4.2. Влияние концевых групп полимеров ПДАА

3.4.3. Уточнение данных МБК и ЦТД50 на других штаммах и эукариотических клетках

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ММ - молекулярная масса ЭПР - электронный парамагнитный резонанс ИК - инфракрасная спектроскопия ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия ГПХ - гель-проникающая хроматография ЯМР - ядерный магнитный резонанс ССР - статическое светорассеяние СДА - седиментационно-диффузионный анализ ДСР - динамическое светорассеяние ДАА - диаллиламин

ДААТФА - диаллиламмоний трифторацетат ПДААТФА - поли(диаллиламмоний трифторацетат) ДАМА - диаллил-Ы-метиламин

ДАМАТФА - диаллил-Ы-метиламмоний трифторацетат ПДАМАТФА - поли(диаллил-Ы-метиламмоний трифторацетат) ДАДМАХ - диаллил-Ы,Ы-диметиламмоний хлорид ПДАДМАХ - поли(диаллил-Ы,Ы-диметиламмоний хлорид) ПДАА - поли(диаллиламины)

NMP - полимеризация с обратимым ингибированием макрорадикалов посредством стабильных нитро-радикалов (nitroxide-mediated polymerization)

РППА/ATRP - радикальная полимеризация с переносом атома (atom transfer radical polymerization)

ОПЦ - радикальная полимеризация по механизму обратимой передачи цепи

RAFT - обратимая передача цепи по механизму присоединения-фрагментации (reversible addition fragmentation chain transfer)

КС - клеточная стенка

НМ - наружная мембрана

ЦМ - цитоплазматическая мембрана

ТБ - туберкулез

ФГЛ - фенольные гликолипиды ФГ - фенил-Р-О-глюкуронид ТФУ - трифторуксусная кислота ПСА - персульфат аммония

АЦПК - 4,4'-Азобис -(4-цианопентановая кислота)

ПТФА - пирролидиний трифторацетат

dH2O - дистиллированная вода

ddH2Ü - бидистиллированная вода

ПЭ - полиэлектролиты

ММР - молекулярно-массовое распределение М-К-Х - уравнение Марка-Куна-Хаувинка PDI - индекс полидисперсности КОЕ (CFU) - колониеобразующие единицы

МТТ - желтый тетразолиевый краситель (3-(4,5-диметилтиазолил-2)-2,5-дифенилтетразолий бромид) (используется в биологических тестированиях с применением МТТ-теста)

NB - питательный бульон Nutrient Broth/NB MHB - питательный бульон Мюллера-Хинтона MHA - плотная среда Мюллера-Хинтона PBS - фосфатно-солевой буфер ДМСО/DMSO - диметилсульфоксид

ПЭМ - просвечивающая (трансмиссионная) электронная микроскопия

P. aeruginosa - Pseudomonas aeruginosa - бактерии синегнойной палочки

S. aureus - Staphylococcus aureus - бактерии золотистого стафилококка

M. tuberculosis - Mycobacterium tuberculosis - вид микобактерии комплекса Mycobacterium, способной вызывать туберкулез у человека

M. smegmatis -Mycobacterium smegmatis - вид микобактерии комплекса Mycobacterium, ближайший быстро растущий родственник микобактерии M. tuberculosis, условно непатогенная бактерия

E. coli - Escherichia coli - бактерии кишечной палочки

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Протонированные диаллиламмониевые полимеры: синтез и антибактериальные свойства»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности

В последние два десятилетия область полимеров с антимикробными свойствами, включающая синтез новых структур и модификации известных полимеров, а также биологические, физико-химические и биохимические исследования и инженерное проектирование, получила большое распространение, как за рубежом, так и в отечественной практике. Это обусловлено интенсивным развитием науки о полимерах, которое способствовало получению различных полимерных структур и выявило фундаментальное различие между их свойствами и свойствами низкомолекулярных соединений, что позволило эффективно использовать полимеры в различных областях, включая создание макромолекулярных систем с антимикробной активностью. К настоящему моменту накоплены многочисленные данные по синтетическим антимикробным полимерам и разработаны исходные положения их молекулярного дизайна. Показано, что баланс между гидрофобными свойствами полимера и его зарядом является необходимым фактором для достижения антимикробной эффективности в сочетании с низкой токсичностью для клеток человека1. Тем не менее, проблема создания макромолекулярных систем с оптимальной селективностью антимикробного действия и не вызывающих антибиотикорезистентность является сегодня актуальной в области создания синтетических полимерных антимикробных материалов.

Представителями полимеров, обладающих высокой антимикробной активностью, являются полученные в начале 21 века водорастворимые протонированные вторичные/третичные диаллиламмониевые полимеры (ПДАА) на основе протонированных солей диаллиламмония. Благодаря протонированной аммониевой группе в звеньях ПДАА, их поведение и многие свойства отличаются от свойств кватернизованных аналогов и обычных катионных кватернизованных

1 Работы Н.Ф.Панарина, W.F.DeGrado, G.N.Tew, Е^.Ракгто, К.Кш^а с коллегами и др.

полиаминов. Более того, сочетание гидрофобной пирролидиниевой структуры с гидрофильной аммониевой группой придает полимерам новые свойства, отличные от свойств четвертичных аналогов2. Ранее была показана неспецифическая антимикробная эффективность ПДАА по отношению ко многим больничным патогенам, включая редкую активность относительно M. tuberculosis. Но оставались открытыми вопросы, без решения которых нельзя рассматривать перспективность применения полимеров ПДАА для биомедицинских целей. Прежде всего это касается цитотоксического действия ПДАА и влияния характеристик полимеров, в частности, молекулярных масс (ММ) в широком диапазоне, а также концевых групп полимеров на токсичность. Неясен механизм антимикробного действия протонированных ПДАА, и его отличие от действия кватернизованных полиаминов. Не разработана методология для получения полимеров ПДАА с низкими ММ в рамках свободно-радикальной полимеризации, что может быть необходимым для вариации цитотоксических свойств полимеров. Был также не изучен вопрос о влиянии концевых групп, в частности, полярных дитиокарбонильных групп полимеров с низкими ММ на их молекулярные свойства и поведение в растворе. Представленная диссертационная работа направлена на рассмотрение этих вопросов. Учитывая сказанное, тему этой работы можно считать актуальной.

Цели и задачи

Цель настоящей работы - исследования влияния молекулярных характеристик протонированных диаллиламмониевых полимеров на их способность проявлять антибактериальную активность и токсичность.

2 Работы Л.М.Тимофеевой с коллегами.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

— синтез линейки протонированных диаллиламмониевых полимеров в широком диапазоне молекулярных масс методами классической и контролируемой радикальной полимеризации;

— изучение молекулярных характеристик протонированных диаллиламмониевых полимеров;

— исследование молекулярного механизма антимикробного действия протонированных диаллиламмониевых полимеров на клетки бактерий на примере микобактериальных клеток;

— исследование цитотоксических и антибактериальных свойств этих полимеров в зависимости от их молекулярной массы и природы концевых групп.

Научная новизна:

— Впервые показано, что независимо от механизма полимеризации молекулярно-массовые характеристики протонированных диаллиламмониевых полимеров описываются одинаковым уравнением Марка-Куна-Хаувинка в широком диапазоне ММ (8 - 118)х103 г-моль-1: [ц] = (0.041±0.003) м0-54±0 04; Эв = (1.41±0.03)10-4 М"°-53±°-02; их гидродинамические свойства не зависят от метода синтеза и концевых групп полимеров.

— Впервые выявлено прямое взаимодействие молекул адсорбированного полимера с молекулярным компонентом внешней мембраны клетки микобактерии; показано, что действие протонированных ПДАА относительно микобактериальных клеток является неспецифическим и биоцидным. Оно ведет к разрушению внешней мембраны, нарушению проницаемости внутренней мембраны и гибели клетки;

— Впервые показано, что тип антибактериального действия кватернизованного ПДАДМАХ неспецифический, но он обусловлен постепенным ингибированием основных биоэнергетических процессов клетки в течение длительного времени воздействия.

Теоретическая и практическая значимость:

— Показано на основании комплекса исследований, что действие протонированных ПДАА относительно микобактериальных клеток является неспецифическим и биоцидным. Оно ведет к разрушению внешней мембраны, нарушению проницаемости внутренней мембраны и гибели клетки;

— Показано, что тип антибактериального действия кватернизованного ПДАДМАХ неспецифический, но он обусловлен постепенным ингибированием основных биоэнергетических процессов клетки в течение длительного времени воздействия.

— Синтезировано семейство антимикробных полимеров ПДАА в широком диапазоне значений ММ (8 - 118)х103 г/моль и с разными концевыми группами, проявляющих биоцидную активность по отношению к целому ряду больничных патогенов. На основании исследования токсичности по отношению к эукариотическим клеткам и бактерицидной активности (относительно антибиотико-устойчивых бактерий S. aureus и P. aeruginosa) показано влияние ММ и природы концевых групп полимеров на свойства их биологической активности. Показано, что два типа полимеров ПДАА могут быть перспективны для использования: 1) в качестве дезинфектантов (с ММ больше 60000 г/моль); 2) для разработки новых антимикробных препаратов местного действия (полимеры с ММ 18000-30000 г/моль и концевыми сульфатными группами).

Методология и методы исследования

Научную основу применяемой методологии составляют физико-химические методы анализа исходных реагентов и продуктов реакции, а также биохимические методы тестирования биоцидной активности и токсичности синтезированных полимеров. Полимерные образцы исследовались методами диффузионно-седиментационного анализа, 1Н и 13С ЯМР спектроскопии, ИК-спектрометрии с преобразованием Фурье, аналитической седиментации, статического и динамического светорассеяния, вискозиметрией, элементным анализом. Биологические тестирования полимерных образцов проводились с применением

комплекса физико-химических и биохимических методов анализа для получения данных о бактерицидных и токсических свойствах продуктов, просвечивающую электронную микроскопию, метод проточной цитометрии, флуоресцентную микроскопию.

Достоверность полученных результатов

Работа выполнена на современном научном и методическом уровне. Достоверность полученных результатов обеспечена:

— применением комплекса физико-химических методов анализа для получения данных о структуре и составе исходных реагентов и продуктов, а также о молекулярных характеристиках последних;

— применением биохимических методов анализа для получения данных о бактерицидных и токсических свойствах полимеров;

— сходимостью экспериментальных данных и отсутствием противоречий с данными литературных источников.

Личный вклад автора

Автор принимал непосредственное активное участие на всех этапах работы: при постановке задач, подборе и анализе научной литературы, в планировании и выполнении экспериментов, в обсуждении, анализе и обработке полученных результатов, в том числе, написании в соавторстве статей и подготовке докладов на научных конференциях.

Основные результаты диссертационной работы были представлены и

обсуждены на российских и международных конференциях: IV Международной

научно-практической конференции «Молодежная наука как фактор и ресурс

инновационного развития», (г. Петрозаводск, Россия, 22 ноября 2021 г.);

Шестнадцатая санкт-петербургская конференция молодых ученых с

международным участием «Современные проблемы науки о полимерах (г. ИВС

РАН, Санкт-Петербург, Россия, 24 октября 2022 г.); Восьмая Междисциплинарная

конференция «Молекулярные и Биологические аспекты Химии, Фармацевтики и

Фармакологии», (Санкт-Петербург, Россия, 24-27 апреля 2023 г.); Всероссийская

конференция с международным участием «Современные проблемы науки о

12

полимерах» (Санкт-Петербург, Россия, 13-17 ноября 2023 г.); Юбилейная научная конференция ИНХС РАН (ИНХС РАН, Москва, Россия, 8-12 апреля 2024 г.); Девятая Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры - 2024» (г. Москва, Россия, 1 июля 2024 г.).

Основные публикации по теме работы:

1. Timofeeva L., Bondarenko G., Nikitushkin V., Simonova Y., Topchiy M., Eremenko I., Shleeva M., Mulyukin A., Kaprelyants A., On the molecular mechanism of nonspecific antimicrobial action of protonated diallylammonium polymers on mycobacterial cells. // Europ. Polym. J. - 2022. - V. 171. - N. - P. 111214-111229. https://doi.org/10.1016/i.eurpolymi.2022.111214

2. Евлампиева Н.П., Везо O.C., Слюсаренко М.А., Губарев А.С., Симонова Ю.А., Еременко И.В., Топчий М.А., Тимофеева Л.М., Молекулярные свойства протонированных диаллиламмониевых полимеров, синтезированных ОПЦ-полимеризацией. // Высокомолек. соед. Сер. А. - 2023. - Т. 65. - №24. - С. 303311. DOI: 10.31857/S2308112023700554 [Yevlampieva N., Vezo O., Slyusarenko M., Gubarev A.S., Simonova Yu.A., Eremenko I.V., Topchiy M.A., Timofeeva L.M., Molecular Properties of Protonated Diallylammonium Polymers Synthesized via Reversible Addition-Fragmentation Chain-Transfer Polymerization. // Polym. Sci. Ser. A. - 2023. - V. 65. - P. 303-311. https://doi.org/10.1134/S0965545X2370102X ].

3. Eremenko I.V., Simonova Y.A., Filatova M.P., Yevlampieva N.P., Bondarenko G.N., Kleshcheva N.A., Timofeeva L.M., Optimization of methodology of protonated diallylammonium monomers free radical polymerization for the obtaining polymers with a low molecular weight. // Russ. J. Appl. Chem. - 2024. - V. 97. - N. 6. -P. 550-560. DOI: 10.1134/S1070427224060041.

4. Timofeeva L.M., Simonova Y.A., Eremenko I.V., Filatova M.P., Topchiy M.A., Kozobkova N.V., Shleeva M.O., Eropkin M.Y., Cytotoxicity and Antibacterial Activity of Protonated Diallylammonium Polymers: Influence of End Groups and Molecular Weight. // Int. J. Mol. Sci. - 2025. - V. 26. - N. 4. - P. 1501-1516. https://doi.org/10.3390/iims26041501

5. Simonova Y.A., Eremenko I.V., Topchiy M.A., Kozobkova N.V., Shleeva M.O., Eropkin M.Y., Timofeeva L.M., Antimicrobial protonated polydiallylamines: How to retain bactericidal efficiency at minimal toxicity. // Mendeleev Commun. - 2025. - V. 35. - N. - 4. - P. 450-453. DOI 10.71267/mencom.7621

Структура и объем диссертации

Диссертация включает разделы: введение, литературный обзор, экспериментальную часть, результаты и обсуждение, основные результаты и выводы, список цитируемых литературных источников, включающий 201 наименование. Материал диссертации изложен на 161 странице, содержит 9 таблиц, 29 рисунков, 8 рисунков в Приложении, и 10 схем.

Работа выполнена в рамках Государственного задания ИНХС РАН и при частичной финансовой поддержке гранта РНФ № 23-23-00420.

Глава 1 Литературный обзор 1.1 Проблемы полимеризации мономеров диаллиламмониевого

ряда

Протонированные вторичные и третичные трифторацетаты ДАА представляют собой катионные полимеры, способные растворяться в воде. Благодаря ряду уникальных свойств, их следует отнести к новому классу синтетических полиэлектролитов (ПЭ) [1-3]. Однако синтез полимеров на основе аллильных и диаллильных мономеров сопряжен со значительными сложностями. Основная проблема заключается в вырожденной (деградационной) передаче цепи на мономер (схема 1), которая, по сути, определяет ход процесса. Многие годы это оставалось основной причиной, препятствующей получению образцов с достаточно большой ММ [4-11 и др.].

Я— "

R

H

X

H"

X

k

+

RH

П

X

Схема 1 - Полимеризация аллильных мономеров - рост цепи (вверху) и вырожденная передача цепи на мономер

П.Д. Бартлетт (P.D. Bartlett) и его коллеги [4,5] впервые установили, что отрыв подвижного водорода от а-углеродного атома приводит к образованию резонансно-стабилизированного аллильного радикала, вследствие чего может погибать начальный активный растущий радикал. Н. Литт (N. Litt) и Ф. Айрих (F.R. Eirich) детально исследовали кинетику полимеризации аллилацетата. Они определили константы роста и передачи цепи, обнаружили, что предэкспоненты для этих конкурирующих реакций практически одинаковы, и показали, что максимальная

степень полимеризации не превышает двадцати [6]. Большие успехи в этой области были достигнуты в работах В.А. Кабанова, В.П. Зубова и др. [7-11 и др.]. В ряде исследований они выдвинули стратегию с применением комплексообразователей (кислот Льюиса, таких как хлорид лития, цинка) [7,8], протонных кислот [9-11]. Эти подходы позволили в некоторой степени снизить вероятность вырожденной передачи цепи на мономер, повысить скорость полимеризации и вероятность реакции эффективного взаимодействия аллильного радикала с мономерным соединением. Тем не менее, процесс гибели макрорадикалов оставался преимущественно "аллильным" по характеру, а молекулярные массы полимеров — низкими.

Существенный прорыв в разрешении перечисленных выше проблем был достигнут лишь благодаря использованию четвертичных форм ДАА, что в свою очередь позволило кардинально изменить реакционную способность мономера. Пионерские исследования Дж. Б. Батлера (G.B. Butler) и соавторов [12-14 и др.] описали механизм циклополимеризации кватернизованных диаллильных солей, что в будущем привело к изучению этого процесса для разных производных четвертичных ДАА (схема 2).

Согласно традиционным представлениям о радикальной полимеризации, мономерные соединения с двумя двойными связями должны проявлять функциональность выше двух и формировать разветвленные или сшитые полимерные структуры. Тем не менее, в случае четвертичных диаллильных мономеров наблюдается парадоксальное образование линейных, хорошо растворимых полимеров [15,16]. Это явление, согласно Батлеру, обусловлено тенденцией данных соединений к циклополимеризации, которая энергетически более выгодна благодаря специфическому электронному взаимодействию между еще одной двойной связью в молекуле и радикальным центром [16,17].

я1 я2

л- + =

ж

л

X

я1 я2

чх'

(2> \(2*)

я1 я2

я1 я2

л

л

X

чх'

(3)

(3*)

я1 я2

п

X

я1 я

чх'

Схема 2 - Межмолекулярная полимеризация и основные пути внутримолекулярной

+ 3 4

циклополимеризации кватернизованных диаллиламмониевых солей, X = N Я Я [12-17]

п

В 50-е-70-е гг. ХХ в. Дж. Б. Батлер разработал и представил схему процесса циклополимеризации, состоящий из ряда стадий, в ходе которых образуется минимум поперечных, а также остаточных двойных связей [13-17]. Основные этапы данного процесса можно представить следующим образом. В ходе инициации радикал инициатора связывается с п-связью аллильного конца мономера, что приводит к появлению радикала Рог Далее происходит реакция внутримолекулярной циклизации, что может давать разные продукты, а именно приводить к образованию радикалов с пирролидиновым циклом (по реакции 2), или пиперидиновым циклом (в ходе 2*).

В ходе исследования продуктов различными спектроскопическими и традиционным методами аналитической химии [18-20] выяснилось, что реакция инициации может выступать как лимитирующая при полимеризации мономерных соединений ряда ДАА с различными радикалами в разных растворителях. Нужно отметить тот факт, что "открытые" радикалы Ро^ не наблюдались при комнатной температуре из-за того факта, что реакция циклизации проходила с крайне высокой

скоростью. Кроме того, в исследованных конечных продуктах процесса не было найдено свидетельств участия радикалов Ро^ в процессе роста цепи [18,19].

При радикальном присоединении к диаллиламмониевым мономерам возможно образование как пятичленных (пирролидиновых), так и шестичленных (пиперидиновых) циклических структур. Конечные полимеры могут содержать один вид циклов или их комбинацию. Если рассматривать процесс с позиции термодинамики, формирование пирролидиновых циклов энергетически намного менее предпочтительно, чем пиперидиновых, и всё же процесс внутримолекулярного присоединения происходит в кинетическом режиме, и путь реакции обусловлен исключительно пространственной затрудненностью и электронной конфигурацией соединений, которые влияют на переходное состояние реакции [21].

Стадия роста цепи (реакции (3) и (3*)) включает присоединение циклического мономер-радикала к аллильной группе мономера (лимитирующая стадия) с последующей быстрой внутримолекулярной циклизацией и образованием полимерных радикалов Рп\ содержащих оба вида циклов в звеньях. Как указывалось ранее, полимерные радикалы с открытой структурой Ро^ не обнаруживаются в ходе процесса.

Комплексное изучение другими аналитическими методами выявило, что в конечных продуктах для ДАА с двумя заместителями у атома азота наблюдается наличие только пирролидиновых циклических структур [13, 18-27]. В то же время, ДАА с крупными и множественными заместителями в бета-положении (например, трет-бутил), демонстрируют образование конечных соединений с пиперидиновыми кольцами в составе звеньев. [28-30].

Необходимо также отметить, что большие значения давлений и меньшие для температур способствуют преобладанию пирролидиновых циклов [26,28]. Важно также, что заместители в Р-положении оказывают влияние на циклизацию не только согласно стерическим закономерностям. Имеет место также эффект гиперконъюгации, стабилизирующей соседний радикальный центр, как было

показано в соответствующих исследованиях [29].

18

В более поздних исследованиях [31-44 и др.] с применением протонных и углеродных спектров по методу ядерно-магнитного резонанса было обнаружено, что в конечных макрорадикалах на основе ^^дизамещенных соединений ряда ДАА присутствуют преимущественно пирролидиновые звенья, при независимости данного результата от первоначальной концентрации мономерного соединения, вида ^алкильного заместителя и противоиона.

Изучение специфики циклополимеризации кватернизованных ДАА солей, включая механизмы процессов и структуру образующихся полимеров, проводилось множеством научных групп. Значительный прогресс в этой области был достигнут в работах Кабановым В.А., Топчиевым Д.А. и др. [36-44 и др.]. Группой исследователей было установлено, что в случае четвертичных солей диаллиламмониевого ряда механизм обрыва цепи был бимолекулярным. Кроме того, вид функциональной зависимости исходной скорости реакции полимеризации от первоначальной концентрации мономерного соединения был обусловлен уменьшением значения константы скорости обрыва макрорадикалов. Согласно установленному в этих работах механизму, такая закономерность объяснялась положительным приростом значения относительной вязкости реакционной среды в условиях повышения взятой исходной концентрации мономерного соединения. Таким образом, повышение вязкости среды приводит к переходу процесса обрыва цепи в диффузионно-контролируемый режим [44]. Работа Кабанова В.А., Топчиева Д.А. и др. [36-44] дала основу для дальнейшего изучения принципиальных закономерностей исследуемых полимеризационных систем.

При изучении процесса с позиции трансформации радикала передачи цепи в активное состояние с образованием растущей макроцепи в ЯМР-спектрах полученных образцов ПДАДМАХ наблюдались характерные сигналы, соответствующие концевым метильным и винильным группам [37,43,44]. Эти экспериментальные данные позволили описать детальный механизм (схема 3) превращения четвертичного диаллильного радикала передачи цепи в

эффективный радикал роста (Рэф^).

я

я

я' я

радикал передачи цепи ЯП радикал роста Рэф^

Схема 3 - Трансформация кватернизованного диаллильного радикала передачи цепи на мономер в радикал роста цепи (эффективная передача)

По сути, для полимеризации четвертичных ДАА солей было дано описание процесса преобразования деградационного процесса в эффективный при том, что активный центр становится радикалом роста. В отличие от этого, для мономеров диаллиламмониевого ряда в форме оснований передача цепи приводит к образованию деградационного аллильного радикала передачи через отрыв

атома водорода от группы а-СН мономера. Для основной формы диаллиламмония радикал Rдп• весьма инертен по отношению к двойным связям из-за делокализации неспаренного электрона по всей аллильной группе. Исследования методом ЭПР [45] облученных в УФ-диапазоне образцов аллилового спирта при температуре -196°С подтвердили образование пятилинейного аллильного радикала (СНг=СН-С№). В нормальном температурном режиме для полимеризационной системы радикал вырожденной передачи не обнаружен [46]. Это, в свою очередь, обусловлено рекомбинированием макроцепей в области Тст. В работе [47] утверждается, что ЭПР-спектр, иллюстрирующий это, был получен только при -196°С для случая, когда аллиловый спирт взаимодействовал с инициатором полимеризации.

Ключевым отличием катионных кватернизованных систем оказалась способность радикала передачи цепи трансформироваться в активный радикал роста, что позволило синтезировать высокомолекулярные полимеры с высокой скоростью. Однако оставалась важной задача получения полимеров из некватернизованных ДАА. Такие полимеры, содержащие свободные аминогруппы, открывают возможности химической модификации и могут менять свойства от поликатионов до полиоснований в зависимости от кислотных свойств среды.

В Лаборатории № 25 ИНХС РАН химии полиэлектролитов и медико-биологических полимеров был разработан новый подход для полимеризационных систем на основе вторичных и третичных диаллиламинов. Как было подтверждено методами квантовой химии, данный подход работает благодаря тому, что преобладающая часть мономерного соединения переводится в протонированную форму [1-3,48-50], что также снижает конкурентность реакции передачи цепи и приводит к преобразованию этой реакции в эффективную. Такая стратегия универсальна и подходит для любых мономеров аллиламмониевого и ДАА рядов. Используя протонированные мономеры ДАА, впервые были получены некватернизованные соли ПДАА, а также аналогичные полиоснования со значениями ММ вплоть до 120000.

Кинетические исследования выявили бимолекулярный механизм обрыва цепей. Особое значение имеет обнаруженное превращение протонированного диаллильного радикала передачи цепи в активный радикал роста [2,3,48-50]. Механизм процесса приведен на схеме 4 [42,43].

Схема 4 - Трансформация протонированного диаллильного радикала передачи цепи на мономер в радикал роста цепи (эффективная передача)

На схеме 5 представлен механизм полимеризации протонированных диаллиламмониевых мономеров [1-3,48-50]. Согласно предложенной авторами концепции, ключевым фактором, обеспечивающим реакционную способность аллильного радикала как в протонированной, так и в кватернизованной формах, является локализация неспаренного электрона на а-углеродном атоме. Именно это

R = Щ СТ 3, C2H5 X = CFзCOO

спектр ЯМР Н

электронное состояние позволяет радикалу эффективно участвовать в реакциях присоединения к п-связям.

Для диаллильных систем это проявляется в способности к внутримолекулярной циклизации, что подробно иллюстрируется на схемах 2 и 3. Важно отметить, что протонирование или кватернизация азота существенно изменяет электронное строение радикального центра, смещая электронную плотность и тем самым активируя а-углеродный атом для последующих превращений.

Локализация неспаренного электрона на а-углеродном атоме в протонированных и кватернизованных формах объясняется пониженной электроотрицательностью группы а-СН—Аналогичное смещение спиновой плотности свойственно простым аллильным радикалам вида СНг=СН—Х% где группа X обладает меньшей электроотрицательностью относительно метиленового звена и несет довольно большой положительный заряд ([51] и ссылки в этой работе).

Кинетические исследования радикальной полимеризации трифторацетатов диаллиламмония выявили несколько уникальных особенностей [2,3]. В частности, наблюдался необычный степенной характер зависимости начальной скорости полимеризации от концентрации мономера при исходной концентрации мономера более 1 моль/л и при том, что не наблюдалась ее компенсация за счет классической поправки Норта на вязкость среды [52], в отличие от случая полимеризации кватернизованных ДАА солей, например ДАДМАХ [44].

Схема 5 - Полимеризация протонированных диаллиламмониевых мономеров: путь 1 - рост цепи, кр - константа скорости роста; путь 2 - передача цепи на мономер с последующей трансформацией диаллильного радикала передачи в радикал роста цепи, кт- константа скорости

реакции передачи цепи на мономер.

Это свидетельствовало о существенном влиянии полимеризационной среды на элементарные стадии процесса [3,53-55].

Детальные исследования диэлектрических свойств водных растворов диаллиламмониевых мономеров (в диапазоне 7-25 ГГц) позволили объяснить закономерности концентрационных эффектов [53-55]. Была описана роль "свободных" молекул воды в системе, присутствие или недостаток которых определяет характер концентрационных зависимостей констант скорости элементарных стадий (роста цепи, передачи цепи и бимолекулярного обрыва) [5355].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Еременко Иван Викторович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Timofeeva L.M., Vasilieva Y.A., Kleshcheva N.A., Gromova G.L., Topchiev D.A. Radical Polymerization of Diallylamine Compounds: from Quantum Chemical Modeling to Controllable Synthesis of High-Molecular Weight Polymers // International Journal of Quantum Chemistry. — 2002. — Vol. 88. — P. 531-541. https://doi.org/10.1002/qua.10205

2. Timofeeva L.M., Vasilieva Yu.A., Klescheva N.A., Gromova G.L., Timofeeva G.I., Rebrov A.I., Topchiev D.A. Synthesis of high-molecular-weight polymers based on N, N-diallyl-N-methylamine // Macromolecular Chemistry and Physics. — 2002. — Vol. 203. — No. 15. — P. 2296-2304. https://doi.org/10.1002/macp.200290015

3. Timofeeva L.M., Klescheva N.A., Vasilieva Yu.A., Gromova G.L., Timofeeva G.I., Filatova M.P. Mechanism and kinetic features of producing new polymers based on monomers of diallylamine series // Polymer Science Series A. — 2005. — Vol. 47. — No. 6. — P. 551-565.

4. Bartlett P., Altschul R. // Journal of the American Chemical Society. — 1945. — Vol. 67. — No. 5. — P. 812. https://doi.org/10.1021/ja01221a037

5. Bartlett P.D., Tate F.A. // Journal of the American Chemical Society. — 1953. — Vol. 75. — No. 1. — P. 91. https://doi.org/10.1021/ja01097a026

6. Litt N., Eirich F.R. // Journal of Polymer Science. — 1960. — Vol. 45. — No. 146.

— P. 379. https://doi.org/10.1002/pol.1960.1204514608

7. Зубов В.П., Кабанов В.А. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 1971.

— Т. 13. — № 6. — С. 1305.

8. Кабанов В.А., Зубов В.П., Семчиков Ю.Д. Комплексно-радикальная полимеризация. — М.: Химия, 1987. — 150 с.

9. Зубов В.П., Гарина Е.С., Корнильева В.Ф., Мастерова М.Н., Кабанов В.А., Полак Л.С. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 1973. — Т. 15. — № 1. — С. 100.

10. Мастерова М.Н., Андреева Л.И., Зубов В.П., Полак Л.С., Кабанов В.А. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 1976. — Т. 18. — № 9. — С. 1957.

138

11. Zubov V.P., Kumar M. Vijaya, Masterova M.N., Kabanov V.A. // Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry. — 1979. — Vol. A13. — No. 1. — P. 111.

12. Butler G.B., Bunch R.L. Preparation and Polymerization of Unsaturated Quaternary Ammonium Compounds // Journal of the American Chemical Society. — 1949. — Vol. 71. — No. 9. — P. 3120-3122. https://doi.org/10.1021/ja01177a053

13. Butler G.B. Cyclopolymerization and cyclocopolymerization. — New York: Marcel Dekker, 1992.

14. Butler G.B., Angelo R.J. Preparation and Polymerization of Unsaturated Quaternary Ammonium Compounds. VIII. A Proposed Alternating Intramolecular-Intermolecular Chain Propagation // Journal of the American Chemical Society. — 1957. — Vol. 79. — No. 12. — P. 3128. https://doi.org/10.1021/ja01569a037

15. Butler G.B., Crawshaw A., Miller W.L. The Formation of Linear Polymers from Diene Monomers by a Cyclic Polymerization Mechanism. I. The Structure of Poly-(diallylammonium Halides) // Journal of the American Chemical Society. — 1958. — Vol. 80. — No. 14. — P. 3615-3618. https://doi.org/10.1021/ja01547a034

16. Butler G.B. Recent developments in polymerization by an alternating intra-intermolecular mechanism // Journal of Polymer Science. — 1960. — Vol. 48. — No. 150. — P. 279-289. https://doi.org/10.1002/pola.1996.823

17. Butler G.B., Kimura S. The Fundamental Basis for Cyclopolymerization. V. A Kinetically Based Explanation for the Enhanced Rate // Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry. — 1971. — Vol. A5. — No. 1. — P. 181209. https://doi.org/10.1080/00222337108061032

18. Beckwith A.L.J., Ong A.K., Solomon D.H. Cyclopolymerization. II. Electron Spin Resonance Studies of the Free-Radical Reactions of Some Diolefins // Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry. — 1975. — Vol. 9. — No. 1. — P. 115-124. https://doi.org/10.1080/00222337508068650

19. Hawthorne D.G., Johns S.R., Solomon D.H., Willing R.I. The cyclopolymerization of N-Allyl-N-methyl(2- substituted allyl)amines. The structure of the polymers and low

molecular weight products // Australian Journal of Chemistry. — 1976. — Vol. 29. — No. 9. — P. 1955-1974. http://dx.doi.org/10.1071/CH9761955

20. Beckwith A.L.J., Ong A.K., Solomon D.H. Cyclopolymerization. III. Electron Spin Resonance Studies of Diallylamines with Redox Systems // Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry. — 1975. — Vol. 9. — No. 1. — P. 125147. https://doi.org/10.1080/00222337508068651

21. Beckwith A.L.J., Moad G.J. Intramolecular addition in hex-5-enyl, hept-6-enyl, and oct-7-enyl radicals // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. — 1974. — No. 12. — P. 472-473. https://doi.org/10.1039/C39740000472

22. Johns S.R., Willing R.I., Middleton S., Ong A.K. Cyclopolymerization. VII. The 13C NMR spectra of cyclopolymers obtained from N,N-diallylamines // Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry. — 1976. — Vol. A10. — No. 5. — P. 875-891. https://doi.org/10.1080/00222337608061224

23. Hawthorne D.G., Johns S.R., Solomon D.H., Willing R.I. Cyanoisopropyl radical induced cyclization and cyclopolymerization of N-methyl-N-(2-alkylallyl)amines and N-methyl-NN-bis- (2-alkylallyl)amines. A 13C nuclear magnetic resonance study // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. — 1975. — No. 24. — P. 982-983. https://doi.org/10.1039/C39750000982

24. Hawthorne D.G., Johns S.R., Solomon D.H., Willing R.I. Initiation and termination group identification in polymers by 13C N.M.R. spectroscopy // Australian Journal of Chemistry. — 1979. — Vol. 32. — No. 5. — P. 1155-1157.

25. Hawthorne D.G., Johns S.R., Willing R.I. 13C N.M.R. spectra of pyrrolidines and piperidines. Structure of the perhydroisoindol-5-ones and 3-azabicyclo[3,3,1]nonan-6-imines formed by the cyanoisopropyl radical induced cyclization of N-methyl-N,N-bis(2-alkylallyl)amines // Australian Journal of Chemistry. — 1976. — Vol. 29. — No. 9. — P. 315-326.

26. Solomon D.H. Cyclopolymerization // Journal of Polymer Science: Polymer Symposia. — 1975. — Vol. 49. — No. 1. — P. 175-190. https://doi.org/10.1002/polc.5070490118

27. Solomon D.H. Cyclopolymerization. I. Structure and Mechanism // Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry. — 1975. — Vol. A9. — No. 1. — P. 97-113. https://doi.org/10.1080/00222337508068649

28. Moad G., Solomon D.H. The Chemistry of Free Radical Polymerization. — Oxford: Pergamon, 1995. — P. 21.

29. Hawthorne D.G., Solomon D.H. Cyclopolymerization. IX. Effect of ß-substituents on the cyclopolymerization of diallylamines // Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry. — 1976. — Vol. 10. — No. 5. — P. 923-941. https://doi.org/10.1080/00222337608061226

30. Beckwith A.L.J., Hawthorne D.G., Solomon D.H. Cyclopolymerization. XII. Electron spin resonance studies of the free radical reactions of ß-substituted diallylamines // Australian Journal of Chemistry. — 1976. — Vol. 29. — No. 5. — P. 995-1003.

31. Hamann S.D., Pompe A., Solomon D.H., Spurling T.H. Steric effects in cyclization reactions // Australian Journal of Chemistry. — 1976. — Vol. 29. — No. 9. — P. 19751977.

32. Armentrout R.S., McCormick C.L. The synthesis and solution behavior of pH-responsive cyclopolymers containing a sulfobetaine monomer // Polymer Preprints. — 1999. — Vol. 40. — No. 2. — P. 193-194.

33. Thomas D.B., Armentrout R.S., McCormick C.L. The synthesis and characterization of responsive zwitterionic cyclopolymers containing a novel carboxybetaine monomer // Polymer Preprints. — 1999. — Vol. 40. — No. 2. — P. 275-278.

34. Ali Sk. A., Rasheed A., Wazeer M.I.M. Synthesis and solution properties of a quaternary ammonium polyampholyte // Polymer. — 1999. — Vol. 40. — No. 9. — P. 2439-2446. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(98)00448-0

35. Wandrey Ch., Jaeger W., Reinisch G. Kinetik der radikalischen Polymerisation von Dimethyl-diallylammoniumchlorid. I. Bruttokinetik bei niedrigen Umsätzen und Versuche zu ihrer Deutung // Acta Polymerica. — 1981. — Vol. 32. — No. 4. — P. 197202. https://doi.org/10.1002/actp.1981.010320402

36. Топчиев Д.А., Бикашева Г.Т., Мартыненко А.И., Капцов Н.Н., Гудкова Л.М., Кабанов В.А. Радикальная полимеризация галоидных солей

141

диалкилдиаллиламмония в водных растворах // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. — 1980. — Т. 22. — № 4. — С. 269-276.

37. Топчиев Д.А., Нажметдинова Г.Т., Крапивин А.М., Шрейдер В.А., Кабанов В.А. О циклолинейной структуре полимеров ^^диалкил-^^ диаллиламмонийгалогенидов // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. — 1982. — Т. 24. — № 6. — С. 473-476.

38. Топчиев Д.А., Нажметдинова Г.Т. Особенности кинетики радикальной полимеризации мономеров ряда ^Ы-диалкил-Ы^-диаллиламмонийхлоридов // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 1983. — Т. 25. — № 3. — С. 636641.

39. Нажметдинова Г.Т., Шрейдер В.А., Топчиев Д.А., Кабанов В.А. Влияние природы N-алкильного заместителя и противоиона на кинетику радикальной полимеризации мономерных четвертичных солей диаллильного ряда // Известия Академии наук СССР. Серия химическая. — 1984. — № 5. — С. 1024-1025.

40. Babaev N.A., Martynenko A.I., Topciev D.A., Kabanov V.A., Reinisch G., Wandrey Ch., Hahn M., Jaeger W. Radical polymerization of N,N-diallyl-N-methyl-N-carbisopropyloxymethylammonium chloride // Acta Polymerica. — 1985. — Vol. 36. — No. 7. — P. 396-397. https://doi.org/10.1002/actp.1985.010360715

41. Martynenko A.I., Wandrey Ch., Jaeger W., Hahn M., Topchiev D.A., Reinisch G., Kabanov V.A. Radical polymerization of dimethyl diallyl ammonium chloride: Effect of monomer and initiator concentration on the overall kinetics // Acta Polymerica. — 1985. — Vol. 36. — No. 9. — P. 516-517. https://doi.org/10.1002/actp.1985.010360914

42. Golubkova N.A., Drabkina A.M., Gudkova L.A., Topchiev D.A. Photopolymerization of quarternary diallylammonium salts in aqueous solutions // Acta Polymerica. — 1989. — Vol. 40. — No. 7. — P. 435-438. https://doi.org/10.1002/actp.1989.010400703

43. Кабанов В.А., Топчиев Д.А., Нажметдинова Г.Т. О причинах отсутствия актов деградационной передачи цепи на мономер при радикальной полимеризации N,N-диалкил-Ы^-диаллиламмоний-галогенидов // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. — 1984. — Т. 26. — № 1. — С. 51-53.

142

44. Кабанов В.А., Топчиев Д.А. Кинетика и механизм радикальной полимеризации ^№диалкил-Ы^-диаллиламмонийгалогенидов // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 1988. — Т. 30. — № 4. — С. 675-685.

45. Maas K.A., Volman D.H. // Transactions of the Faraday Society. — 1964. — Vol. 60. — No. 499/7. — P. 1202.

46. Дакин В.И., Карпов В.Л. Исследование методом ЭПР радиолиза некоторых аллильных мономеров в твердом состоянии // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 1970. — Т. 12. — № 2. — С. 409-415.

47. Fujimoto M., Ingram D.I.E. Electron resonance studies of the change in free radical spectra of solid alcohols with variation of temperature and time of u.-v. irradiation // Transactions of the Faraday Society. — 1958. — Vol. 54. — P. 1304-1315. https://doi.org/10.1039/TF9585401304

48. Тимофеева Л.М., Васильева Ю.А., Клещева Н.А., Топчиев Д.А. Механизм взаимодействия диаллилметиламина и его протонированной и кватернизованной форм с собственными радикалами в растворителе // Известия Академии наук. Серия химическая. — 1999. — Т. 48. — № 5. — С. 865-872.

49. Васильева Ю.А., Клещева Н.А., Громова Г.Л., Ребров А.И., Филатова М.П., Крутько Е.Б., Тимофеева Л.М., Топчиев Д.А. Синтез высокомолекулярного полиамина при радикальной полимеризации ^^диаллил-^метиламина // Известия Академии наук. Серия химическая. — 2000. — Т. 49. — № 3. — С. 430436.

50. Алдушина О.А., Клещева Н.А., Филатова М.П., Шлеева М.О., Тимофеева Л.М. Синтез протонированных полидиаллиламинов - новых полимеров с высокой антимикробной активностью // Труды Всероссийской научной молодежной школы-конференции «Химия под знаком СИГМА: исследования, инновации, технологии». — Омск: Институт катализа СО РАН, 2012. — С. 388-390.

51. Wiberg K.N., Cheeseman J.R., Ochterski J.W., Frisch M.J. Substituent Effects. 6. Heterosubstituted Allyl Radicals. Comparison with Substituted Allyl Cations and Anions // Journal of the American Chemical Society. — 1995. — Vol. 117. — No. 24. — P. 6535-6543. https://doi.org/10.1021/ja00129a018

143

52. North A.M., Reed G.A. Diffusion-controlled polymerization of some alkyl methacrylates // Journal of Polymer Science A. — 1963. — Vol. 1. — No. 4. — P. 13111321. https://doi.org/10.1002/pol. 1963.100010420

53. Тимофеева Л.М., Клещева Н.А., Логинова Д.В., Лилеев А.С., Лященко А.К. Влияние диэлектрических и структурных свойств растворов на полимеризационную способность мономеров ряда диаллиламмония // Доклады Академии наук. Физическая химия. — 2006. — Т. 406. — № 6. — С. 780-783. https://doi.org/10.1134/S0012501606020072

54. Lileev A., Loginova D., Lyashchenko A., Timofeeva L., Kleshcheva N. The Hydrophobic Hydration in Aqueous Solutions of Allyl-Substituted Ammonium Salts // Journal of Molecular Liquids. — 2007. — Vol. 131-132. — No. 1. — P. 101-104. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2006.08.028

55. Тимофеева Л.М., Клещева Н.А., Логинова Д.В., Лилеев А.С., Лященко А.К. Влияние диэлектрических свойств и строения водных растворов диаллиламмониевых солей на их реакционную способность в радикальной полимеризации // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 2008. — Т. 50. — № 3. — С. 434-445.

56. Тимофеева Л.М., Клещева Н.А. Полидиаллиламины и содержащее их дезинфицирующее средство. Патент РФ № 2272045, 2006.

57. Timofeeva L.M., Kleshcheva N.A., Moroz A.F., Didenko L.V. Secondary and Tertiary Polydiallylammonium Salts: Novel Polymers with High Antimicrobial Activity // Biomacromolecules. — 2009. — Vol. 10. — No. 11. — P. 2976-2986. https://doi.org/10.1021/bm900435v

58. Тимофеева Л.М., Клещева Н.А., Капрельянц А.С., Шлеева М.О. Полидиаллиламмониевые соли в качестве микобактерицидного и туберкулоцидного дезинфицирующего средства. Патент РФ № 2415679, 2011.

59. Hawker C.J., Bosman A.W., Harth E. New polymer synthesis by nitroxide mediated living radical polymerizations // Chemical Reviews. — 2001. — Vol. 101. — No. 12. — P. 3661-3688. https://doi.org/10.1021/cr990119u

60. Grubbs R.B. Nitroxide-mediated radical polymerization: limitations and versatility // Polymer Reviews. — 2011. — Vol. 51. — No. 2. — P. 104-137. https://doi.org/10.1080/15583724.2011.566405

61. Ouchi M., Terashima T., Sawamoto M. Transition metal-catalyzed living radical polymerization: toward perfection in catalysis and precision polymer synthesis // Chemical Reviews. — 2009. — Vol. 109. — No. 11. — P. 4963-5050. https://doi.org/10.1021/cr900234b

62. Matyjaszewski K., Xia J. Atom transfer radical polymerization // Chemical Reviews.

— 2001. — Vol. 101. — No. 9. — P. 2921-2990. https://doi.org/10.1021/cr940534g

63. Matyjaszewski K., Tsarevsky N.V. Nanostructured functional materials prepared by atom transfer radical polymerization // Nature Chemistry. — 2009. — Vol. 1. — No. 4.

— P. 276-288. https://doi.org/10.1038/nchem.257

64. Chiefari J., Chong Y.K., Ercole F., Krstina J., Jeffery J., Le T.P.T., Mayadunne R.T.A., Meijs G.F., Moad C.L., Moad G., Rizzardo E., Thang S.H. Living-Free radical polymerization by reversible addition-fragmentation chain transfer: the RAFT process // Macromolecules. — 1998. — Vol. 31. — No. 16. — P. 5559-5562. https://doi.org/10.1021/ma9804951

65. Barner-Kowollik C., Davis T.P., Heuts J.P.A., Stenzel M.H., Vana P., Whittaker M. RAFTing down under: tales of missing radicals, fancy architectures, and mysterious holes // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. — 2003. — Vol. 41. — No. 3.

— P. 365-375. https://doi.org/10.1002/pola.10567

66. Moad G., Rizzardo E., Thang S.H. Living radical polymerization by the RAFT process // Australian Journal of Chemistry. — 2005. — Vol. 58. — No. 6. — P. 379-410. https://doi.org/10.1071/CH05072

67. McCormick C.L., Lowe A.B. Aqueous RAFT polymerization: recent developments in synthesis of functional water-soluble (co)polymers with controlled structures // Accounts of Chemical Research. — 2004. — Vol. 37. — No. 5. — P. 312-325. https://doi.org/10.1021/ar0302484

68. Lowe A.B., McCormick C.L. Reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) radical polymerization and the synthesis of water-soluble (co)polymers under

145

homogeneous conditions in organic and aqueous media // Progress in Polymer Science. — 2007. — Vol. 32. — No. 3. — P. 283-351. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2006.11.003

69. Assem Y., Chaffey-Millar H., Barner-Kowollik C., Wegner G., Agarwal S. Controlled/living ring-closing cyclopolymerization of diallyldimethylammonium chloride via the reversible addition fragmentation chain transfer process // Macromolecules. — 2007. — Vol. 40. — No. 11. — P. 3907-3913. https://doi.org/10.1021/ma0629079

70. Chernikova E.V., Terpugova P.S., Garina E.S., Golubev V.B. Controlled radical polymerization of styrene and n-butyl acrylate mediated by trithiocarbonates // Polymer Science Series A. — 2007. — Vol. 49. — No. 2. — P. 108-119. https://doi.org/10.1134/S0965545X07020022

71. Moad G., Rizzardo E., Thang S.H. Radical addition-fragmentation chemistry in polymer synthesis // Polymer. — 2008. — Vol. 49. — No. 5. — P. 1079-1131. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2007.11.020

72. Barner-Kowollik C., Perrier S. The future of reversible addition fragmentation chain transfer polymerization // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. — 2008. — Vol. 46. — No. 17. — P. 5715-5723. https://doi.org/10.1002/pola.22866

73. Guerre M., Uchiyama M., Lopez G., Ameduri B., Satoh K., Kamigaito M., Ladmiral V. Synthesis of PEVE-b-P(CTFE-alt-EVE) block copolymers by sequential cationic and radical RAFT polymerization // Polymer Chemistry. — 2018. — Vol. 9. — No. 3. — P. 352-361. https://doi.org/10.1039/C7PY01924F

74. Warren N.J., Mykhaylyk O.O., Mahmood D., Ryan A.J., Armes S.P. RAFT Aqueous Dispersion Polymerization Yields Poly(ethylene glycol)-Based Diblock Copolymer Nano-Objects with Predictable Single Phase Morphologies // Journal of the American Chemical Society. — 2014. — Vol. 136. — No. 3. — P. 1023-1033. https://doi.org/10.1021/ja410593n

75. Kutcherlapati S.R., Koyilapu R., Jana T. Poly(N-vinyl imidazole) grafted silica nanofillers: Synthesis by RAFT polymerization and nanocomposites with

polybenzimidazole // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. — 2017.

— Vol. 55. — No. 2. — P. 365-375. https://doi.org/10.1002/pola.28917

76. Gonzato C., Courty M., Pasetto P., Haupt K. Magnetic Molecularly Imprinted Polymer Nanocomposites via Surface-Initiated RAFT Polymerization // Advanced Functional Materials. — 2011. — Vol. 21. — No. 20. — P. 3947-3953. https://doi.org/10.1002/adfm.201100466

77. Moad G., Chong Y.K., Postma A., Rizzardo E., Thang S.H. Advances in RAFT polymerization: the synthesis of polymers with defined end-groups // Polymer. — 2005.

— Vol. 46. — No. 19. — P. 8458-8468. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2004.12.061

78. Barner-Kowollik C. (Ed.) Handbook of RAFT Polymerization. — Weinheim: Wiley-VCH, 2008.

79. Черникова Е.В., Сивцов Е.В. Полимеризация с обратимой передачей цепи по механизму присоединения-фрагментации: фундаментальные основы и практическая реализация // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. — 2017. — Т. 59. — № 2. — С. 93-123. https://doi.org/10.7868/S2308113917020139

80. Destarac M., Bzducha W., Taton D., Gauthier-Gillaizeau I., Zard S.Z. Xanthates as chain-transfer agents in controlled radical polymerization (MADIX): structural effect of the O-alkyl group // Macromolecular Rapid Communications. — 2002. — Vol. 23. — No. 18. — P. 1049-1054. https://doi.org/10.1002/marc.200290002

81. Stenzel M.H., Cummins L., Roberts G.E., Davis T.P., Vana P., Barner-Kowollik C. Xanthate mediated living polymerization of vinylacetate: a systematic variation in MADIX/RAFT agent structure // Macromolecular Chemistry and Physics. — 2003. — Vol. 204. — No. 9. — P. 1160-1168. https://doi.org/10.1002/macp.200390089

82. Nakabayashi K., Mori H. Recent progress in controlled radical polymerization of N-vinyl monomers // European Polymer Journal. — 2013. — Vol. 49. — No. 10. — P. 2808-2838. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2013.07.006

83. Simonova Yu.A., Topchiy M.A., Filatova M.P., Yevlampieva N.P., Slyusarenko M.A., Bondarenko G.N., Asachenko A.F., Nechaev M.S., Timofeeva L.M. Impact of the RAFT/MADIX agent on protonated diallylammonium monomer cyclopolymerization

with efficient chain transfer to monomer // European Polymer Journal. — 2020. — Vol. 122. — P. 109363. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2019.109363

84. Simonova Y.A., Filatova M.P., Timofeeva L.M. Radical Polymerization of Protonated Diallylammonium Monomers in Bidistilled Aqueous Solution: Kinetic Study // Polymer Science, Series B. — 2018. — Vol. 60. — No. 4. — P. 445-454. https://doi.org/10.1134/S1560090418040103

85. Lunn D.J., Discekici E.H., Read de Alaniz J., Gutekunst W.R., Hawker C.J. Established and Emerging Strategies for Polymer Chain-End Modification // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. — 2017. — Vol. 55. — No. 18. — P. 29032914. https://doi.org/10.1002/pola.28575

86. Michl T.D., Locock K.E.S., Stevens N.E., Hayball J.D., Vasilev K., Postma A., Qu Y., Traven A., Haeussler M., Meagher L., Griesser H.J. RAFT-derived antimicrobial polymethacrylates: elucidating the impact of end-groups on activity and cytotoxicity // Polymer Chemistry. — 2014. — Vol. 5. — No. 19. — P. 5813-5822. https://doi.org/10.1039/C4PY00652F

87. Chong Y.K., Moad G., Rizzardo E., Thang S.H. Thiocarbonylthio End Group Removal from RAFT-Synthesized Polymers by Radical-Induced Reduction // Macromolecules. — 2007. — Vol. 40. — No. 13. — P. 4446-4455. https://doi.org/10.1021/ma062919u

88. Deletre M., Levesque G. Kinetics and mechanism of polythioamidation in solution. 1. Reaction of mono- and bis(dithioester)s with excess amine // Macromolecules. — 1990.

— Vol. 23. — No. 21. — P. 4733-4741. https://doi.org/10.1021/ma00224a001

89. Legge T.M., Slark A.T., Perrier S. Thermal stability of reversible addition-fragmentation chain transfer/macromolecular architecture design by interchange of xanthates chain-transfer agents // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry.

— 2006. — Vol. 44. — No. 24. — P. 6980-6987. https://doi.org/10.1002/pola.21803

90. Perrier S., Takolpuckdee P., Mars C.A. Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization: End Group Modification for Functionalized Polymers and Chain Transfer Agent Recovery // Macromolecules. — 2005. — Vol. 38. — No. 6. — P. 2033-2036. http://dx.doi.org/10.1021/ma047611m

148

91. Willcock H., O'Reilly R.K. End group removal and modification of RAFT polymers // Polymer Chemistry. — 2010. — Vol. 1. — No. 2. — P. 149-157. https://doi.org/10.1039/B9PY00340A

92. Theato P., Klok H.-A. Functional Polymers by Post-Polymerization Modification Concepts, Guidelines, and Applications. — Weinheim: Wiley-VCH, 2012.

93. Jesson C.P., Pearce C.M., Simon H., Werner A., Cunningham V.J., Lovett J.R., Smallridge M.J., Warren N.J., Armes S.P. H2O2 Enables Convenient Removal of RAFT End-Groups from Block Copolymer Nano-Objects Prepared via Polymerization-Induced Self-Assembly in Water // Macromolecules. — 2017. — Vol. 50. — No. 1. — P. 182191. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.6b01963

94. Harding S.E., Schuck P., Abdelhameed A.S., Adams G., Kok M.S., Morris G.A. Extended Fujita approach to the molecular weight distribution of polysaccharides and other polymeric systems // Methods. — 2011. — Vol. 54. — No. 1. — P. 136-144. https://doi.org/10.1016/jymeth.2011.01.009

95. Schuck P. Size-distribution analysis of macromolecules by sedimentation velocity ultracentrifugation and Lamm equation modeling // Biophysical Journal. — 2000. — Vol. 78. — No. 3. — P. 1606-1619. https://doi.org/10.1016/S0006-3495(00)76713-0

96. Gillis R.B., Adams G.G., Wolf B., Berry M., Besong T.M.D., Corfield A., Kok M.S., Sidebottom R., Lafond D., Rowe A.J., Harding S.E. Molecular weight distribution analysis by ultracentrifugation: adaptation of a new approach for mucins // Carbohydrate Polymers. — 2013. — Vol. 93. — No. 1. — P. 178-183. https://doi.org/10.1016Zj.carbpol.2012.05.018

97. Schuck P., Gillis R., Besong D., Almutairi F., Adams G.G., Rowe A.J., Harding S.E. SEDFIT-MSTAR: molecular weight and molecular weight distribution analysis of polymers by sedimentation equilibrium // Analyst. — 2014. — Vol. 139. — No. 1. — P. 79-92. https://doi.org/10.1039/C3AN01507F

98. Baussard J.-F., Habib-Jiwan J.-L., Laschewsky A., Mertoglu M., Storsberg J. New chain transfer agents for reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerisation in aqueous solution // Polymer. — 2004. — Vol. 45. — No. 11. — P. 3615-3626. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2004.03.081

149

99. Yevlampieva N., Vezo O., Simonova Yu., Timofeeva L. Protonated Member of Poly(diallylammonium) Family: Hydrodynamic and Conformational Properties // International Journal of Polymer Analysis and Characterization. — 2018. — Vol. 23. — No. 5. — P. 403-414. https://doi.org/10.1080/1023666X.2018.1461471

100. Berne B.J., Pecora R. Dynamic Light Scattering: With Applications to Chemistry, Biology, and Physics. — Mineola: Dover Publications, 2000.

101. Wyatt P.J. Light scattering and the absolute characterization of macromolecules // Analytica Chimica Acta. — 1993. — Vol. 272. — No. 1. — P. 1-40. https://doi.org/10.1016/0003-2670(93)80373-S

102. Tsvetkov V.N. Rigid-Chain Polymers. — New York: Plenum Press, 1989.

103. Kulicke W.-M., Clasen C. Viscosimetry of Polymers and Polyelectrolytes. — Berlin: Springer, 2004.

104. Schärtl W. Light Scattering from Polymer Solutions and Nanoparticle Dispersions. — Berlin: Springer, 2007.

105. Van Holde K.E., Baldwin R.L. Rapid Attainment of Sedimentation Equilibrium // The Journal of Physical Chemistry. — 1958. — Vol. 62. — No. 6. — P. 734-743. https://doi.org/10.1021/j150564a025

106. Bancroft F.C., Freifelder D. Molecular weights of coliphages and coliphage DNA. I. Measurement of the molecular weight of bacteriophage T7 by high-speed equilibrium centrifugation // Journal of Molecular Biology. — 1970. — Vol. 54. — No. 3. — P. 537546. https://doi.org/10.1016/0022-2836(70)90124-5

107. Ward L.D., Winzor D.J. Self-association of sperm whale metmyoglobin // Archives of Biochemistry and Biophysics. — 1984. — Vol. 234. — No. 1. — P. 125-128. https://doi.org/10.1016/0003-9861(84)90332-1

108. Murthy N.S., Braswell E.H., Knox J.R. The association behavior of ß-lactamases in polyethylene glycol solution // Biopolymers. — 1988. — Vol. 27. — No. 5. — P. 865881. https://doi.org/10.1002/bip.360270512

109. Fujita H. Mathematical Theory of Sedimentation Analysis. — New York: Academic Press, 1962.

110. Polymer Analysis by NMR // Material Matters. — 2006. — Vol. 1. — No. 1. — P. 3.

111. Timofeeva L.M., Klescheva N.A., Shleeva M.O., Filatova M.P., Simonova Yu.A., Ermakov Yu.A., Kaprelyants A.S. Nonquaternary poly(diallylammonium) polymers with different amine structure and their biocidal effect on Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium smegmatis // Applied Microbiology and Biotechnology. — 2015. — Vol. 99. — No. 5. — P. 2557-2571. https://doi.org/10.1007/s00253-014-6331-1

112. Tashiro T. Antibacterial and bacterium adsorbing macromolecules // Macromolecular Materials and Engineering. — 2001. — Vol. 286. — No. 2. — P. 6387. https://doi.org/10.1002/1439-2054(20010201)286:2%3C63::AID-MAME63%3E3.0.C0;2-H

113. Kenawy E.-R., Worley S.D., Broughton R. The Chemistry and Applications of Antimicrobial Polymers: A State-of-the-Art Review // Biomacromolecules. — 2007. — Vol. 8. — No. 5. — P. 1359-1384. https://doi.org/10.1021/bm061150q

114. Timofeeva L., Kleshcheva N. Antimicrobial polymers: mechanism of action, factors of activity, and applications // Applied Microbiology and Biotechnology. — 2011. — Vol. 89. — No. 3. — P. 475-492. https://doi.org/10.1007/s00253-010-2920-9

115. Munoz-Bonilla A., Fernandez-Garcia M. Polymeric materials with antimicrobial activity // Progress in Polymer Science. — 2012. — Vol. 37. — No. 2. — P. 281-339. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.08.005

116. Siedenbiedel F., Tiller J.S. Antimicrobial polymers in solution and on surfaces: overview and functional principles // Polymers. — 2012. — Vol. 4. — No. 1. — P. 4671. https://doi.org/10.3390/polym4010046

117. Lam S.J., Wong E.H.H., Boyer C., Qiao G.G. Antimicrobial polymeric nanoparticles // Progress in Polymer Science. — 2018. — Vol. 76. — P. 40-64. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2017.07.007

118. Jung K., Corrigan N., Wong E.H.H., Boyer C. Bioactive Synthetic Polymers // Advanced Materials. — 2021. — Vol. 34. — No. 2. — P. 2105063. https://doi.org/10.1002/adma.202105063

119. Tew G.N., Scott R.W., Klein M.L., DeGrado W.F. De Novo Design of Antimicrobial Foldamers and Small Molecules: From Discovery to Practical Application // Accounts of Chemical Research. — 2010. — Vol. 43. — No. 1. — P. 30-39. https://doi.org/10.1021/ar900036b

120. Takahashi H., Palermo E.F., Yasuhara K., Caputo G.A., Kuroda K. Molecular design, structures, and activity of antimicrobial peptide-mimetic polymers // Macromolecular Bioscience. — 2013. — Vol. 13. — No. 10. — P. 1285-1299. https://doi.org/10.1002/mabi.201300126

121. Ergene C., Yasuhara K., Palermo E.F. Biomimetic antimicrobial polymers: recent advances in molecular design // Polymer Chemistry. — 2018. — Vol. 9. — No. 18. — P. 2407-2427. https://doi.org/10.1039/C8PY00012C

122. Palermo E.F., Lienkamp K., Gilles E.R., Ragogna P.J. Antibacterial activity of polymers: discussions on the nature of amphiphilic balance // Angewandte Chemie International Edition. — 2019. — Vol. 58. — No. 12. — P. 3690-3693. https://doi.org/10.1002/ange.201813810

123. Singer S.J., Nicholson G.L. The fluid mosaic model of the structure of cell membranes // Science. — 1972. — Vol. 175. — No. 4023. — P. 720-731. https://doi.org/10.1126/science.175.4023.720

124. Franklin T.J., Snow G.A. Biochemistry and Molecular Biology of Antimicrobial Drug Action. 6th ed. — New York: Springer, 2005.

125. Афиногенов Г.Е., Панарин Е.Ф. Антимикробные полимеры. — СПб.: Гиппократ, 1993. — 264 с.

126. Denyer S.P., Stewart G.S.A.B. Mechanisms of Action of Disinfectants // International Biodeterioration & Biodegradation. — 1998. — Vol. 41. — No. 3-4. — P. 261-268. https://doi.org/10.1016/S0964-8305(98)00023-7

127. Russell A.D., Hugo W.B., Ayliffe G.A.J. (Eds.) Principles and Practice of Disinfection, Preservation and Sterilization. 3rd ed. — Oxford: Blackwell Science, 1999.

128. Ikeda T., Yamaguchi H., Tazuke S. New Polymeric Biocides: Synthesis and Antibacterial Activities of Polycations with Pendant Biguanide Groups // Antimicrobial

Agents and Chemotherapy. — 1984. — Vol. 26. — No. 2. — P. 139-144. https://doi.org/10.1128/AAC.26.2.139

129. Ikeda T., Tazuke S., Suzuki Y. Biologically active polycations: synthesis and antimicrobial activity of poly(trialkylvinylbenzyl ammonium chloride)s // Makromolekulare Chemie. — 1984. — Vol. 185. — No. 5. — P. 869-876. https://doi.org/10.1002/macp.1984.021850503

130. Merianos J.J. Surface-Active Agents // In: Block S.S. (ed.) Disinfection, Sterilization and Preservation. 5th ed. — Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2001. — P. 283-320.

131. Allison B.C., Applegate B.M., Youngblood J.P. Hemocompatibility of hydrophilic antimicrobial copolymers of alkylated 4-vinylpyridine // Biomacromolecules. — 2007.

— Vol. 8. — No. 10. — P. 2995-2999. https://doi.org/10.1021/bm7004627

132. Sambhy V., Peterson B.R., Sen A. Antibacterial and Hemolytic Activities of Pyridinium Polymers as a Function of the Spatial Relationship between the Positive Charge and the Pendant Alkyl Tail // Angewandte Chemie International Edition. — 2008.

— Vol. 47. — No. 7. — P. 1250-1254. https://doi.org/10.1002/anie.200702287

133. Palermo E., Kuroda K. Chemical Structure of Cationic Groups in Amphiphilic Polymethacrylates Modulates the Antimicrobial and Hemolytic Activities // Biomacromolecules. — 2009. — Vol. 10. — No. 6. — P. 1416-1428. https://doi.org/10.1021/bm900044x

134. Sovadinova I., Palermo E.F., Huang R., Thoma L.M., Kuroda K. Mechanism of polymer-induced hemolysis: nanosized pore formation and osmotic lysis // Biomacromolecules. — 2011. — Vol. 12. — No. 1. — P. 260-268. https://doi.org/10.1021/bm1011739

135. Hong S., Takahashi H., Nadres E.T., Mortazavian H., Caputo G.A., Younger J.G., Kuroda K. A Cationic Amphiphilic Random Copolymer with pH-Responsive Activity against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus // PLOS ONE. — 2017. — Vol. 12.

— No. 6. — P. e0179262. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169262

136. Сивов Н.А., Меняшев М.Р., Герасин В.А., Клещева Н.А. Сополимеризация метакрилоилгуанидин трифторацетата со стиролом в ацетоне и

153

диметилсульфоксиде на высоких степенях конверсии // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. — 2019. — Т. 61. — № 1. — С. 30-34. https://doi.org/10.1134/S2308113919010108

137. Сивов Н.А., Клещева Н.А., Валуев И.Л., Валуев Л.И. Биоцидные сополимеры метакрилоилгуанидин гидрохлорида с метакриламидом и диаллилдиметиламмоний хлоридом // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. — 2021. — Т. 63. — № 4. — С. 345-353. https://doi.org/10.31857/S2308113921050132

138. Мисин В.М., Зезин А.А., Климов Д.И., Сыбачин А.В., Ярославов А.А. Биоцидные полимерные рецептуры и покрытия // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. — 2021. — Т. 63. — № 4. — С. 295-306. https://doi.org/10.31857/S2308113921050077

139. Rutala W.A., Weber D.J. Disinfection, Sterilization, and Control of Hospital Waste // In: Bennett J.E., Dolin R., Blaser M.J. (eds.) Mandell, Douglas, and Bennett's Principles and Practice of Infectious Diseases. 9th ed. — Philadelphia: Elsevier, 2020. — P. 32943309. https://doi.org/10.1016/B978-1-4557-4801-3.00301-5

140. Yavvari P.S., Gupta S., Arora D., Nandicoori V.K., Srivastava A., Bajaj C.A. Clathrin-Independent Killing of Intracellular Mycobacteria and Biofilm Disruptions using Synthetic Antimicrobial Polymers // Biomacromolecules. — 2017. — Vol. 18. — No. 7. — P. 2024-2033. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.7b00106

141. Kozon D., Mierzejewska J., Kobiela T., Grochowska A., Dudnyk K., Glogowska A., Sobiepanek A., Kuzminska A., Ciach T., Augustynowicz-Kopec E., Janczewski D. Amphiphilic Polymethyloxazoline-Polyethyleneimine Copolymers: Interaction with Lipid Bilayer and Antibacterial Properties // Macromolecular Bioscience. — 2019. — Vol. 19. — No. 8. — P. 1900254. https://doi.org/10.1002/mabi.201900254

142. Enarson D.A. Global control of tuberculosis and new drugs: public health aspects of new drug developments for tuberculosis // In: Yew W.W. (Ed.) Development of new antituberculosis drugs. — New York: Nova Science Publishers, 2006. — P. 1-16.

143. WHO. Global tuberculosis report, 2017. — URL: https://reliefweb.int/report/world/global-tuberculosis-report-2017.

144. Clemedson C., Ekwall B. Overview of the final MEIC results: I. The in vitro- in vitro evaluation // Toxicology in Vitro. — 1999. — Vol. 13. — No. 4-5. — P. 657-663. https://doi.org/10.1016/S0887-2333(99)00060-0

145. Seibert H., Balls M., Fentem J.H., Bianchi V., Clothier R.H., Dierickx P.J., Ekwall B., Garle M.J., Gomez-Lechon M.J., Gribaldo L., et al. Acute Toxicity Testing in Vitro and the Classification and Labelling of Chemicals: The Report and Recommendations of ECVAM Workshop 16 // Alternatives to Laboratory Animals. — 1996. — Vol. 24. — No. 4. — P. 499-510. https://doi.org/10.1177/026119299602400409

146. Kyziol A., Khan W., Sebastian V., Kyziol K. Tackling microbial infections and increasing resistance involving formulations based on antimicrobial polymers // Chemical Engineering Journal. — 2020. — Vol. 385. — P. 123888. https://doi.org/10.1016/jxej.2019.123888

147. Cao Z., Qin Z., Duns G.J., Huang Z., Chen Y., Wang S., Deng R., Nie L., Luo X. Repair of Infected Bone Defects with Hydrogel Materials // Polymers. — 2024. — Vol. 16. — No. 2. — P. 281. https://doi.org/10.3390/polym16020281

148. Neumann M., di Marco G., Iudin D., Viola M., van Nostrum C.F., van Ravensteijn B.G.P., Vermonden T. Stimuli-Responsive Hydrogels: The Dynamic Smart Biomaterials of Tomorrow // Advanced Materials. — 2023. — Vol. 35. — No. 23. — P. 2207355. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.3c00967

149. Olaret E., Voicu S.I., Oprea R., Miculescu F., Butac L., Stancu I.-C., Serafim A. Nanostructured Polyacrylamide Hydrogels with Improved Mechanical Properties and Antimicrobial Behavior // Polymers. — 2022. — Vol. 14. — No. 12. — P. 2467. https://doi.org/10.3390/polym14122320

150. Powell C.R., Foster J.C., Okyere B., Theus M.H., Matson J.B. Therapeutic Delivery of H2S via COS: Small Molecule and Polymeric Donors with Benign Byproducts // Journal of the American Chemical Society. — 2016. — Vol. 138. — No. 41. — P. 1347713480. https://doi.org/10.1021/jacs.6b07204

151. Harada S., Arai K. The cyclo- copolymerization of diallyl compounds and sulfur dioxide. II. Diallyldimethylammonium chloride and sulfur dioxide // Makromolekulare

Chemie. — 1967. — Vol. 107. — P. 78-89. https://doi.org/10.1002/macp.1967.021070106

152. Ma J.C.N., Warnhoff E.W. On the use of nuclear magnetic resonance for the detection, estimation, and characterization of n-methyl groups // Canadian Journal of Chemistry. — 1965. — Vol. 43. — No. 6. — P. 1849-1854. https://doi.org/10.1139/v65-242

153. ГОСТ 6709-72 «Вода дистиллированная. Технические условия». — М.: Стандартинформ, 2007.

154. Dautzenberg Н., Gornitz E., Jaeger W. Synthesis and characterization of poly(diallyldimethylammonium chloride) in a broad range of molecular weight // Macromolecular Chemistry and Physics. — 1998. — Vol. 199. — No. 8. — P. 15611571. https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-3935(19980801)199:8%3C1561::AID-MACP1561%3E3.0.C0;2-9

155. Лезов А.В., Полушина Г.Е., Лезов А.А., Власов П.С., Домнина Н.С. Молекулярные свойства сополимеров Н,Н-диаллил-Н,Ндиметиламмоний хлорида с малеиновой кислотой // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 2011. — Т. 53. — № 2. — С. 179-188.

156. Connell N.D. Mycobacterium: isolation, maintenance, transformation, and mutant selection // Methods in Cell Biology. — 1994. — Vol. 45. — P. 107-125. https://doi.org/10.1016/S0091-679X(08)61848-8

157. Public Health Ministry USSR /Ed. Instruction for Analysis of Bactericidal Properties of Novel Disinfecting Compounds #739-68. — Moscow: Public Health Ministry USSR, 1968.

158. Nikitushkin V.D., Trenkamp S., Demina G.R., Shleeva M.O., Kaprelyants A.S. Metabolic profiling of dormant Mycolicibacterium smegmatis cells' reactivation reveals a gradual assembly of metabolic processes // Metabolomics. — 2020. — Vol. 16. — No. 2. — P. 24-32. https://doi.org/10.1007/s11306-020-1645-8

159. Shapiro H.M. Membrane Potential Estimation by Flow Cytometry // Methods. — 2000. — Vol. 21. — No. 3. — P. 271-279. https://doi.org/10.1006/meth.2000.1007

160. Novo D., Perlmutter N.G., Hunt R.H., Shapiro H.M. Accurate flow cytometric membrane potential measurement in bacteria using diethyloxacarbocyanine and a ratiometric technique // Cytometry. — 1999. — Vol. 35. — No. 1. — P. 55-63. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0320(19990101)35:1%3C55::AID-CYTO8%3E3.0.CO;2-2

161. Ito S., Karnovsky M. Formaldehyde-glutaraldehyde fixatives containing trinitrocompounds // Journal of Cell Biology. — 1969. — Vol. 39. — No. 1. — P. 168169.

162. Hayat M.A. Principles and Techniques of Electron Microscopy. Biological Application. — Cambridge: Cambridge University Press, 2000.

163. Newman G.R., Jasani B., Williams E.D. A simple post-embedding system for the rapid demonstration of tissue antigens under the electron microscope // Histochemical Journal. — 1983. — Vol. 15. — No. 6. — P. 543-555. https://doi.org/10.1007/BF01954145

164. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy // Journal of Cell Biology. — 1963. — Vol. 17. — No. 1. — P. 208212. https://doi.org/10.1083/jcb.17.L208

165. Dynalssoftware :https://www.photocor.ru/dynals

166. Wiegand I., Hilpert K., Hancock R.E.W. Agreement of MIC and disk diffusion methods with clinical and laboratory standards institute (CLSI) and European committee on antimicrobial susceptibility testing (EUCAST) breakpoints for testing susceptibility of Pseudomonas aeruginosa to colistin // Journal of Clinical Microbiology. — 2008. — Vol. 46. — No. 6. — P. 2105-2107.

167. Ito H., England W.P., Lundmark S.B. Effects of polymer end groups on chemical amplification // Proceedings of SPIE. — 1992. — Vol. 1672. — P. 1-10. https://doi.org/10.1117/12.59721

168. Bencherif S.A., Srinivasan A., Sheehan J.A., Walker L.M., Gayathri Ch., Gil R., Hollinger J.O., Matyjaszewski K., Washburn N.R. End-group effects on the properties of PEG-co-PGA hydrogels // Acta Biomaterialia. — 2009. — Vol. 5. — No. 6. — P. 18721883. https://doi.org/10.1016Zj.actbio.2009.02.030

157

169. Wandrey C., Hernández-Barajas J., Hunkeler D. Diallyldimethylammonium Chloride and its Polymers // Advances in Polymer Science. — 1999. — Vol. 145. — P. 123-182. https://doi.org/10.1007/3-540-70733-6_3

170. Chu B. Laser Light Scattering: Basic Principles and Practice. 2nd Edition. — Boston: Academic Press, 1991. — 354 p.

171. Yamakawa H., Fujii M. Translational Friction Coefficient of Wormlike Chains // Macromolecules. — 1973. — Vol. 6. — No. 3. — P. 407-415. https://doi.org/10.1021/ma60033a018

172. Tsvetkov V.N., Lavrenko P.N., Bushin S.V. Hydrodynamic invariant of polymer molecules // Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition. — 1984. — Vol. 22. — No. 11. — P. 3447-3466. https://doi.org/10.1002/pol.1984.170221160

173. Pavlov G., Frenkel S. Sedimentation parameter of linear polymers // In: Analytical Ultracentrifugation. — Dresden: Steinkopff-Verlag, 1995. — Vol. 90. — P. 101-115. https://doi.org/10.1007/BFb0114077

174. Grube M., Cinar G., Schubert U.S., Nischang I. Incentives of Using the Hydrodynamic Invariant and Sedimentation Parameter for the Study of Naturally- and Synthetically-Based Macromolecules in Solution // Polymers. — 2020. — Vol. 12. — No. 2. — P. 277. https://doi.org/10.3390/polym12020277

175. Brennan P.J. Structure, function, and biogenesis of the cell wall of Mycobacterium tuberculosis // Tuberculosis. — 2003. — Vol. 83. — No. 1-3. — P. 91-97. https://doi.org/10.1016/S1472-9792(02)00089-6

176. Crick D.C., Quadri L.E.N., Brennan P.J. Biochemistry of the cell envelope of Mycobacterium tuberculosis // In: Kaufmann S.H.E., Rubin E. (Eds.) Handbook of tuberculosis: molecular biology and biochemistry. — Weinheim: Wiley-VCH, 2008. — P. 1-19.

177. Chatterjee D., Brennan P.J. Glycosylated components of the mycobacterial cell wall: Structure and function // In: Holst O., Brennan P.J., Itzstein M. (eds.) Microbial Glycobiology. — San Diego: Academic Press, 2010. — P. 147-167. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374546-0.00009-2

178. Chavadi S.S., Edupuganti U.R., Vergnolle O., Fatima I., Singh S.M., Soll C.E., Quadri L.E.N. Inactivation of tesA reduces cell wall lipid production and increases drug susceptibility in mycobacteria // Journal of Biological Chemistry. — 2011. — Vol. 286. — No. 28. — P. 24616-24625. https://doi.org/10.1074/jbc.M111.247601

179. Oldenburg R., Demangel C. Pathogenic and immunosuppressive properties of mycobacterial phenolic glycolipids // Biochimie. — 2017. — Vol. 141. — P. 3-8. https://doi.org/10.1016Zj.biochi.2017.03.012

180. Dick T., Lee B.H., Murugasu-Oei B. Oxygen depletion induced dormancy in Mycobacterium smegmatis // FEMS Microbiology Letters. — 1998. — Vol. 163. — No. 2. — P. 159-164. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1998.tb13040.x

181. Khan A., Sarkar D. Identification of a respiratory-type nitrate reductase and its role for survival of Mycobacterium smegmatis in Wayne model // Microbial Pathogenesis. — 2006. — Vol. 41. — No. 2-3. — P. 90-95. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2006.04.006

182. Zimmermann M., Kuehne A., Boshoff H.I., Barry C.E. 3rd, Zamboni N., Sauer U. Dynamic exometabolome analysis reveals active metabolic pathways in non-replicating mycobacteria // Environmental Microbiology. — 2015. — Vol. 17. — No. 12. — P. 4802-4815. https://doi.org/10.1111/1462-2920.13056

183. Tyagi J.S., Sharma D. Mycobacterium smegmatis and tuberculosis // Trends in Microbiology. — 2002. — Vol. 10. — No. 2. — P. 68-69. https://doi.org/10.1016/s0966-842x(01)02296-x

184. J.A.S. T, R. J, A. Rajan, V. Shankar. Features of the biochemistry of Mycobacterium smegmatis, as a possible model for Mycobacterium tuberculosis // Journal of Infection and Public Health. — 2020. — Vol. 13. — No. 9. — P. 1255-1264. https://doi.org/10.1016/jjiph.2020.06.023

185. Ikeda T., Yamaguchi H., Tazuke S. Phase separation in phospholipid bilayers induced by biologically active polycations // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Biomembranes. — 1990. — Vol. 1026. — No. 1. — P. 105-112. https://doi.org/10.1016/0005-2736(90)90339-P

186. Yaroslavov A.A., Efimova A.A., Lobyshev V.I., Kabanov V.A. Reversibility of structural rearrangements in the negative vesicular membrane upon electrostatic

159

adsorption/desorption of the polycation // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Biomembranes. — 2002. — Vol. 1560. — No. 1-2. — P. 14-24. https://doi.org/10.1016/S0005-2736(01)00453-9

187. Li Petri G., Raimondi M.V., Spano V., Holl R., Barraja P., Montalbano A. Pyrrolidine in Drug Discovery: A Versatile Scaffold for Novel Biologically Active Compounds // Topics in Current Chemistry. — 2021. — Vol. 379. — No. 5. — P. 3479. https://doi.org/10.1007/s41061-021-00347-5

188. Raimondi M.V., Listro R., Cusimano M.G., La Franca M., Faddetta T., Gallo G., Schillaci D., Collina S., Leonchiks A., Barone G. Pyrrolomycins as antimicrobial agents. Microwave-assisted organic synthesis and insights into their antimicrobial mechanism of action // Bioorganic & Medicinal Chemistry. — 2019. — Vol. 27. — No. 4. — P. 721728. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2019.01.010

189. Strassburg A., Kracke F., Wenners J., Jemeljanova A., Kuepper J., Petersen H., Tiller J.C. Pyrrolomycins as antimicrobial agents. Microwave-assisted organic synthesis and insights into their antimicrobial mechanism of action // Macromolecular Bioscience. — 2015. — Vol. 15. — No. 12. — P. 1710-1722. https://doi.org/10.1002/mabi.201500207

190. Krumm C., Trump S., Benski L., Wilken J., Oberhaus F., Köller M., Tiller J.C. Fast-Acting Antibacterial, Self-Deactivating Polyionene Esters // ACS Applied Materials & Interfaces. — 2020. — Vol. 12. — No. 18. — P. 21201-21210. https://doi.org/10.1021/acsami.9b19313

191. Izumrudov V.A. Self-assembly and molecular "recognition" phenomena in solutions of (bio)polyelectrolyte complexes // Russian Chemical Reviews. — 2008. — Vol. 77. — No. 5. — P. 381-405. https://doi.org/10.1070/RC2008v077n04ABEH003767

192. Ishihara M., Kishimoto S., Nakamura S., Sato Y., Hattori H. Polyelectrolyte Complexes of Natural Polymers and Their Biomedical Applications // Polymers. — 2019. — Vol. 11. — No. 4. — P. 672. https://doi.org/10.3390/polym11040672

193. Fay J.M., Kabanov A.V. Interpolyelectrolyte Complexes as an Emerging

Technology for Pharmaceutical Delivery of Polypeptides // Reviews and Advances in

Chemistry. — 2022. — Vol. 12. — No. 2. — P. 137-150.

https://doi.org/10.1134/S2634827622600177

160

194. Sinelnikova D.G., Novoskoltseva O.A., Loiko N.G., Nikolaev Yu.A., Yaroslavov A.A. Hybrid polycomplexes of anionic alginate with a synthetic cationic polymer: attractive and poisonous for microorganisms // Mendeleev Communications. — 2024. — Vol. 34. — No. 1. — P. 31-33. https://doi.org/10.10167j.mencom.2024.01.010

195. Panova I.G., Lokova A.Yu., Bagrov D.V., Loiko N.G., Nikolaev Yu.A., Yaroslavov A.A. Do cationic polymer coatings retain their biocidal activity after washing with water? // Mendeleev Communications. — 2023. — Vol. 33. — No. 4. — P. 562-564. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2023.06.039

196. Balls M., Worth A.P. The History of Alternative Test Methods in Toxicology // In: Balls M., Combes R., Worth A.P. (Eds.) The History of Alternative Test Methods in Toxicology. — San Diego: Academic Press, 2019. — P. 307-314.

197. Borenfreund E., Babich H., Martin-Alguicil N. Comparison of two in vitro cytotoxicity assays—The neutral red (NR) and tetrazolium (MTT) tests // Toxicology in Vitro. — 1988. — Vol. 2. — No. 1. — P. 1-6. https://doi.org/10.1016/0887-2333(88)90030-6

198. Kwon S., Yang W., Moon D., Kim K.S. Comparison of Cancer Cell Elasticity by Cell Type // Journal of Cancer. — 2020. — Vol. 11. — No. 18. — P. 5403-5412. https://doi.org/10.7150/jca.45897

199. Ikeda T., Hirayama H., Yamaguchi H., Tazuke S., Watanabe M. Polycationic Biocides with Pendant Active Groups: Molecular Weight Dependence of Antibacterial Activity // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. — 1986. — Vol. 30. — No. 1. — P. 132-136. https://doi.org/10.1128/aac.30.L132

200. Jain A., Duvvuri L.S., Farah S., Beyth N., Domb A.J., Khan W. Antimicrobial polymers // Advanced Healthcare Materials. — 2014. — Vol. 3. — No. 12. — P. 19691985. https://doi.org/10.1002/adhm.201400418

201. McDonnell G., Russell A.D. Antiseptics and disinfectants: Activity, action, and resistance // Clinical Microbiology Reviews. — 1999. — Vol. 12. — No. 1. — P. 147179. https://doi.org/10.! 128/cmr.12.1.147