План лекций: «Механохимические технологии растительных материалов для получения биологически активных препаратов»
Лекция 1. Современные механохимические тенденции в получении биологически активных и медицинских препаратов.
1.1. О программах Биотех 2030, РФ и Зеленая химия, США
1.2. Особенности растительного сырья. Комплексный характер и строение
1.3. Целлюлозно-лигниновое межклеточное вещество
1.4. Целлюлоза – масштабный продукт переработки растительного сырья. Микрокристаллическая целлюлоза.
1.5. Лигнин – полифенольный отход производства целлюлозы. Танины из древесной коры.
1.6. Получение растворимых биодоступных продуктов из целлюлозы. Гидролиз целлюлозы. Технология биоэтанола.
1.7. Влияние механической обработки на гидролиз целлюлозы.
1.8. Растворимые производные целлюлозы. Механохимическое получение карбоксиметилцеллюлозы КМЦ.
1.9. Твердофазное карбоксиметилирование растительного сырья.
1.10. Устойчивость биологически активных веществ определяет условия механохимической обработки
1.11. Ферменты устойчивы, если обработка проводится вместе с растительным субстратом
1.12. Какие типы растительных матриц активны в механохимических реакциях
1.13. Можно ли объединить механическую обработку и ферментативное воздействие
1.14. Влияние ферментативной обработки на эффективность измельчения
1.15. Особенности клеточного строения и измельчение растительного сырья
1.16. Образование частиц, обогащенных целлюлозой и лигнином. Возможности твердофазного аэродинамического разделения компонентов.
1.17. Влияние совместной обработки с ферментом на реакционную способность растительного сырья
1.18. Технология биологически активных соединений: Алкалоиды, кислоты, стеролы, гликозиды
2. Истории успеха
2.1 . Антиоксиданты – особые преимущества механохимической технологии
2.2. Тритерпеновые кислоты из зелени пихты
2.3. Биогенные амины из неплодовых частей облепихи и галеги
2.4. Фитостеролы из шелухи проса
2.5. Препараты растворимого кремния из шелухи риса и галлокатехинов зеленого чая
2.6. Маннаноолигосахаридные заместители антибиотиков
3. Основные выводы
Лекция 2. Механохимический инструментарий.
1.1. Наиболее эффективные механохимические технологии совмещают механическую обработку и химические реакции
1.2. Типы механической обработки типы аппаратов
1.3. Механизмы релаксации механических напряжений
1.4. Образование дефектов при механической активации
1.5. Изменение микроструктуры твердых частиц при механической обработке
1.6. Изменение реакционной способности веществ при механической обработке
1.7. Мельницы как механохимические ректоры.
1.8. Мельницы со стесненным ударом. Шаровые, планетарные шаровые мельницы
1.9. Режимы работы шаровых мельниц
1.10. Проточные, вибрационные мельницы
1.11. Мельницы со свободным ударом. Дезинтеграторы и вихревые мельницы
1.12. Какими параметрами нужно характеризовать мельницу и условия проведения механической обработки
1.13. Чем различаются мельница и активатор
1.14. Как сравнивать мельницы
1.15. Как предотвращать загрязнение продуктов материалом реактора
1.16. Специальные активаторы для работы с неустойчивыми веществами и материалами
Лекция 4 . Методы интенсификации экстракционных процессов. (
1. Введение. Стандартная экстракция. Определение, диффузионная модель.
2. Перколяция, противоток, турбоэкстракция
3. Сверхкритика
4. Ультрозвуковая экстракция
5. Микроволновая экстракция
6. Экстракция в электрическом поле, электроразрядная экстракция.
Лекция 5. Механохимическая интенсификация экстракционных процессов.
1. Введение
2. Особенности строения и механического разрушения растительного сырья
3. Механохимические эффекты
4. Механохимическое оборудование
5. Последние достижения
6. Заключение
Лекция 5. Механохимия твердых органических веществ для фармации.
1. Структурные изменения при механической обработки твердых органических веществ
2. Измельчение
3. Аморфизация и скорость растворения
4. Полиморфные переходы
5. Стадийность превращений при механической обработке
6. Агрегация частиц твердых органических веществ
7. Образование композитов
8. Органический механохимический синтез
9. Получение солей (нейтрализация)
10. Реакции окисления. Механохимическое окисление пероксидами
11. Окисление нерегулярных природных полифенолов. Изменение содержания функциональных групп и свойства продуктов.
12. Реакция перекисного окисления имидазолина для количественной характеристики интенсивности механического воздействия
13. Реакции восстановление. Восстановление борогидридами кетонов, гибберилиновой кислоты
14. Реакции присоединения. Альдольная конденсация. Реакция димеризации фуллеренов
15. Реакции ацилирования. Синтез фталазола. Высокая чистота продукта
16. Реакции этерификации
17. Реакции замещения. Нуклеофильное замещение в ароматических соединениях. Высокая селективность реакций.
18. Реакции перегруппировки более эффективны в твердой, чем в жидкой фазе
19. Реакции циклизации. Получение солей оксазепама
20. Образование поверхностных комплексов и комплексов включения. Механохимическая солюбилизация труднорастворимых субстанций
21. Механохимическое получение комплексов с неорганическими слоистыми соединениями. Применение в бальнеологии.
Лекция 6. Традиционные медицинские препараты
1. Традиционная медицина и Нобелевская премия 2015 г.
2. Сравнение традиционных и современных механохимических технологий традиционных препаратов
3. «Зола серебра» как характерный пример
4. Определение параметров механической обработки на современном оборудовании на основе анализа традиционных приемов
5. Интенсивность механической обработки ограничена устойчивостью природных материалов
6. Преимущества использования механохимии и порошковых форм препаратов
7. Растения «лошади»(носители) в традиционных сборах и система доставки веществ в живых организмах. Использование реакций гликозилирования.
8. Гликозилирование природных фитоэкдистероидов – иммуномодуляторов
9. Взаимодействие с белками и выделение активной низкомолекулярной части природных полифенолов. Перспективы механохимического подхода.
10. Взаимодействие компонентов смесей природных продуктов для увеличения растворимости активных веществ на примере кремнезема и катехинов растений
11. П. А. Бадмаев и развитие традиционной медицины в России и на Западе.
Лекция 7 8. Механическая активация ферментативных процессов для получения биологически активных препаратов
1. Введение в строение растительных и микробных клеточных стенок.
1.1.Химический состав. Перечень целевых, мешающих веществ.
1.2. Ультраструктура, аморфные и аморфно-кристаллические полимеры.
1.3. Проблемы при ферментативной переработке и потенциальные пути их решения.
2. Особенности ферментативного гидролиза жидких и твёрдых субстратов
2.1. Факторы, влияющие на реакционную способность жидких и твёрдых субстратов
2.2. Профили активности типичных ферментных комплексов, производимых промышленно.
2.3. Гидролиз лигноцеллюлозного каркаса. Гетерогенная стадия – «бутылочное горло» процесса.
3. Динамика процессов, протекающих при механической активации растительного сырья (на примере модельного сырья – соломы пшеницы).
3.1. Изменение морфологии материала
3.2. Увеличение удельной площади поверхности
3.3. Аморфизация кристаллитов.
3.4. Разупорядочение ультраструктуры клеточных стенок
3.5. Общее изменение реакционной способности в процессе последующего ферментативного гидролиза. Кинетика гидролиза.
3.6. Сравнение гидролиза механически активированного гидролиза целлюлозы с гидролизом крахмала и белка.
4. Перенос опыта с модельного объекта на реальный – клетки дрожжей.
4.1. Аморфизация бета-глюкана – структурного аналога целлюлозы.
4.2. Разупорядочение слоистой структуры для более эффективного гидролиза целевых полмеров.
4.3. Автолокализация твердофазного гидролиза дрожжевых клеток. Роль предварительно разрушенных клеток – центров зарождения процесса.
4.4. Морфология и ультраструктура конечного продукта – частично гидролизованной клеточной стенки.
4.5. Усиление биологического эффекта добавлением наночастиц серебра.
4.6. Биологические испытания получаемых продуктов.
Основные порталы (построено редакторами)