Олимону муҳандисони лабораторияи спектроскопияи молекулавӣ дар якчанд самтҳои илмии соҳа таҳқиқот бурда истодаанд.
1). Омӯзиши динамикаи молекулавии растании полимерӣ дар мисоли нахи пахта бо усули нишонҳои спинӣ.
(Дотсент И.Х.Юсупов, к.к.и. А.Д. Бахдавлатов).
Маълумоти мухтасар дар бораи корҳои иҷрошуда.
Усули чархзании чархӣ барои омӯхтани таъсири намӣ ба динамикаи молекулавии нахи пахтаи навъҳои Астрахан-2013, ки аз тухмҳо бо махлули биологӣ иваз карда шудааст, истифода шудааст. Нишон дода шудааст, ки параметрҳои спектралӣ ва динамикӣ, ки зудҳаракатии нишони чархро тавсиф мекунанд, аз дараҷаи намии намунаҳо вобастаанд. Муайян карда шуд, ки дар намии нисбии P / Ps .60 ҷузъҳои нави спектри РЕП (h’ ва h”) пайдо мешаванд, ки ба радикалии зуд ивазшаванда мансубанд, ки намуди камбудиҳои сохторӣ ва гузаришҳои сохториро дар нахи пахта нишон медиҳанд. Хусусиятҳои физикию механикии полимерҳо аз бисёр ҷиҳат ба динамикаи занҷирҳои макромолекулавӣ вобастаанд. Усули самарабахши омӯзиши зудҳаракатии мутобиқати макромолекулаҳо методи нишони чархи аст. Муайян карда шуд, ки параметрҳои зудҳаракатии нишонаҳои спин-нитроксил, ки ба сохтори полимер ворид карда шудаанд, динамикаи мувофиқаи матритсаи полимериро дар минтақаи замима кардани онҳо инъикос мекунанд. Қобилияти мутобиқати занҷирҳои макромолекулавӣ дар нахҳои пахтаи миёнаравӣ нахи пахтаи Астрахан-2 (А-2), ки аз тухмҳо бо роҳи ҳалли биологӣ фаъол карда шудааст (бо патенти ВНИИОБ Федератсияи Россия патент гирифта шудааст) дар системаи капсула вобаста ба андозаи намии нисбӣ P / Ps омӯхта шудааст . Намунаҳои омӯхташударо намояндагони кормандони VNIIOB Астрахани ФР доштанд. Нишонҳо дар гурӯҳҳои гидроксил (OH) бо нишонаи чархдор ба таври химиявӣ тағйир дода шуданд. Аввалин ҳосилкунандаи сигнали азхудкунии РЭП E V1 дар PЭ-1306 сабт гардид. Рутубати ҳавои нисбии намунаҳо (P/ Ps: 0.04; 0.060; 0.96) тавассути панҷ рӯз дар камераи махсус ҷойгир карда шуд, ки бо маҳлули кислотаи сулфатии зичии муайян муошират мекарданд. Як радикалии устувори нитроксил (I), ки сохторҳои зерин доранд формула:
Спектрҳои маъмулии таҷрибавӣ дар расми 1 нишон дода шудаанд.
Расми 1. РЕП – спектрҳои нахи пахтаи бо ҳарф номгузоришуда аз рӯи нишондиҳандаи намии нисбӣ P / Ps: 1 – 0.04; 2-0.60; 3-0.96 дар ҳарорати хонагӣ.
Параметрҳои шакли хати спектрҳои стандартии нахҳои спинӣ ба намӣ намуна ҳассос мебошанд. Дар тасвири 1 спектрхои 2 ва 3 вобастагии параметрҳои Δl (нисбати паҳнои хат дар майдони паст) 2A’z (масофа байни экстремуми беруна), h’/ h (таносуби амплитудаҳои хатҳои саҳроии нишонаҳои заиф ва сахти беқувват) ва ΔH0 (паҳнои қисми марказӣ) ба намии нисбӣ P / Ps. Дар мавриди намунаҳои хушк (P/ Ps = 0.04), тағирёбии якхела дар параметрҳои h’/ h, 2A ва расми l (расмҳои 2 ва 3) ба назар мерасанд, ки амплификацияи ларзишҳои баландпаҳлои амудии радикалиро нишон медиҳад. Тағйирёбии параметрҳои 2A’з (нигаред ба расми 2, ҷадвали 2) ва ∆H0 (нигаред ба расми 3, каҷаги 2) дар фосилаи P / Ps ≤ 0.5 каме зиёд аст ва бо зиёд шудани параметр h’/h, ҳамзамон пастшавии якбора дар параметрҳои 2Аz’ ва ΔH0 дар минтақа мушоҳида мешавад. P/Ps = 0.5 – 0.6 (расми 2 ва 3).
Расми 2. Вобастагии параметрҳои спектри РЭП ва аз намии h ‘/ h нисбии P/Ps намунаҳои нахи пахта, дараҷаи А-2. Аз ҷадвали вобастагии параметрҳои спектри РЭП h’/ h ба намӣ, мебинем, ки барои P / Ps ≥ 0,5 арзиши ин параметр афзоиш меёбад (расми 2 каҷии 1), ки ин афзоиши қобилияти нишонаҳоро дар нуқсонҳо дар сохтори нах бо τ0 ≤ 10 -8 – 5 • 10 -7с нишон медиҳад.
Расми 3. Вобастагии параметрҳои спектрҳои РЭП (1) ва ΔH0 (2) аз миқдори намии нисбии P/Ps, намунаҳои нахи пахтаи навъи А-2.
Шиддатнокии ҳаракат боиси ба миён омадани номутаносибии муҳити нишона ва кам шудани паҳнои хати спектр мегардад. Азбаски 2A якбора коҳиш меёбад (расми 2, гардиши 2) ва ∆H0 (расми 3, гардиши 2), мо метавонем хулоса барорем, ки дар ин қатор намӣ ҳаракати радикалӣ ба гардиш наздик аст. Мавқеи минтақаи намнокшудаи “гузариш” бо сохтор ва дараҷаи гидратсияи полимерҳо муайян карда мешавад. Дар намунаҳои хушк (P/Ps = 0.04), минтақаи “гузариш” ба минтақаҳои хушк хеле ғаразнок аст.
Ҳамин тавр, аз маълумотҳои таҷрибавӣ метавон хулоса кард, ки параметрҳои спектралӣ ва динамикӣ, ки зудҳаракатии нишони чархро тавсиф мекунанд, аз дараҷаи намии намунаҳои нахи пахта вобаста аст. Муайян карда шудааст, ки дар намии нисбии нисбатан паст (P / Ps = 0.04) ин нишондиҳандаҳо амплификатсияи монотоникии ҳаракатҳои баланд-амплитуда дар полимерро инъикос мекунанд.. Дар намӣ нисбии нисбии P/Ps ≥ 0.60, ҷузъҳои нави спектри нишонаи спинидор, ки ба радикалии зуд ивазшаванда марбутанд, пайдо мешаванд, ки ин шиддатнокии ҳаракатҳои мутобиқат ва гузаришҳои сохториро дар занҷирҳои полимерӣ нишон медиҳад.
Хусусиятҳои сохтории нахи пахта, ки аз навъи селексионии “«20-солагии Истиқлолият»” афзоиш ёфтааст
Усули тамғагузории молекулавӣ барои омӯхтани сохтори молекулавии нахи пахтаи навъҳои зотпарварии “20-солагии Истиқлолият”, ки дар Тоҷикистон парвариш карда мешавад, истифода шуд. Нишон дода шудааст, ки тағирёбии параметрҳои спектралии РЭП нахҳои пахта нишон дода шуда, тартиби сохтори молекулавии онро нишон медиҳад. Муайян карда шудааст, ки миқдори радикалии замимашуда дар матритсаи нах нисбат ба миқдори ин радикал дар матритсаи дигар навъҳои нахи пахта қаблан омӯхта шудааст. Тавре ки шумо медонед, яке аз усулҳои самарабахши омӯзиши ташаккули сохтори молекулавии нахи пахта усули нишони спинӣ аст. Муайян карда шуд, ки параметрҳои зудҳаракатии нишонаҳои спинии нитроксил, ки ба таркиби нах ворид карда шудаанд, динамикаи молекулаҳоро дар нуқтаи пайвастшавӣ нишон медиҳанд. Тезрасии мутобиқати занҷирҳои макромолекулаҳои пахтаи нахдори навъҳои селексияи “20-солагии Истиқлолият” омӯхта шуд. Намунаҳо аз ҷониби гурӯҳи гидроксилии нах бо тамғаи чарх ба тартиби ба таври химиявӣ тағйир дода шуда буданд. Аввалин ҳосилкунандаи сигнали азхудкунии РЭП E V1 дар РЭ-1306 сабт гардид. Спектрҳои РЭП дар ампулаҳои стандартии молибден бо диаметри дохилии 3,0 мм сабт шуда буданд, ки дар он 25 мг намунае, ки дорои тамғакоғаздор аст, дар шароити зерин ҷойгир карда шудааст: тавоноии мавҷи фавқулбасомад (СВЧ) дар 5 дБ, амплитудияи майдони магнитии 200 Э, суръати майдони магнитӣ 40 Э /дак.
Расми 1. РЭП – спектрҳои радикалии нитроксил (I); a- дар маҳлули этилӣ бо вақти коррелятсионӣ, tc ≤ 10-7 s, b- нахи пахтаи бо нишонаи тамғаи “20-солдагии Истилолият” бо вақти таносуби тс ≥ 5 10-7 с дар ҳарорати хонагӣ ва истинод 50% об маҳлули глицерин дар 77К
Формула (1) барои ҷараёни даврзании изотропии нитроксил аз нишони спинӣ ба воситаи механизми диффузионии броунӣ эътибор дорад. Гардиши воқеии макромолекулаи селлюлозаи нишонаи спинӣ дар матритсаи макромолекулаҳои нахи пахта метавонад анизотропӣ бошад. Интихоби модели гардиш дар доираи маълумотҳои спектроскопии РЭП дар масофаи 3 см, мушкил аст. Аммо, тавре ки дар адабиёт нишон дода шудааст, вобастагии вақти корелятсинии tc аз спектрҳои назариявӣ ҳисоб кардашуда робитаи бевоситаи мутаносиб вуҷуд дорад, ки бо воситаи формулаи намуди (1) барои ҳаракати изотропӣ ва қиматҳои ба ҳисобҳои гардиши анизотропӣ хосбуда муайян карда мешавад.
Таҷриба нишон дод, ки шумораи нишонаҳои спинӣ (R), ки ба матрисаи полимерии нахи пахта вобаста карда шудаанд, 2,4 ∙ 1019 спин/г аст, яъне 2.4 ∙ 1019 нишона ба як грамм намуна мувофиқат мекунад, ки дар муқоиса бо дигар навъҳои нахи пахта, ки мо онро муайян карда шудааст 1,5 маротиба зиёдтар мебошад. Ин нишон медиҳад, ки сохтори нахи пахтаи навъи «20-солагии Истиқлолият» хеле беҳтар, фасеҳ ва иттилоотӣ мебошад.
2). Таъсири шароити муҳит ба сохтори молекулавии растаниҳои шифобахши қоқу (Taraxacum officinale Wigg.) коснӣ (Cichorium intybus L)
(н.и. физ.мат., дотсент И.Х.Юсупов, н.и.т., ходими калони илмӣ А.Д. Бахдавлатов).
Маълумоти мухтасар дар бораи корҳои иҷрошуда.
Ҳадафи ин кор омӯзиши таъсири муҳити зист ба таркиби молекулаҳо дар растаниҳои гуногуни дорувории ёбоӣ: Қоқу (Taraxacum officinale Wigg.) ва коснии маъмул (Cichorium intybus L.), ки дар минтақаҳои гуногуни Тоҷикистон мерӯяндд. Техникаи омӯхтани тағирёбии химиявии молекулаҳо дар таркиби растаниҳои шифобахши ваҳшии қоқу ва коснӣ бо истифода аз усули нишони спинӣ таҳия карда шудааст. Таҳкими суботнокӣ ва зудҳаракатии молекулавии радикалии нитроксил, ки ба матритсаҳои қоқу ва коснӣ ворид карда шудаанд, омӯхта шуд.
Муайян карда шуд, ки дар ҳарорати хонагӣ дар спектри РЭП ҷараёни гардиши нишонаи чарх ба вақти коррелятсияи tc ≤ 10-7c мавҷуд аст, ки тағйири системаи алоқаи байни гидрогении дохилимолекулярӣ ва минтақаи нишонро нишон медиҳад. Тағироти параметрҳои спектрҳои РЭП ва зудҳаракатии нишонаҳои спинӣ дар ҳарорати хонагӣ аз шароити муҳити сабзиш растанӣ вобастаанд.
Растаниҳои шифобахш айни замон воситаи арзанда барои пешгирии бемориҳои музмин мебошанд. Таваҷҷӯҳ ба растаниҳои шифобахш бо зиёд шудани хоҳиши одамон ба табиат наздик шудан, барои пешгирӣ кардани таъсири манфии доруҳои синтетикӣ тавсиф меёбад. Дар айни замон, бартарии аксари растаниҳо заҳрнокии ками онҳо мебошад. Ғайр аз ин, муайян карда шудааст, ки гиёҳҳои шифобахш, ки дар шароити аз ҷиҳати экологӣ хуб ба воя мерасанд, самараноктар ҳисобида мешаванд [1].
Ашёи хоми фитотерикӣ аз ҷиҳати экологӣ тоза ва дуруст хушконида мешавад, растаниҳои дорувориро (ё қисмҳои онро) нав ба нав интихобшударо барои тайёр кардани доруҳо истифода мебаранд [2]. Дар [3–11] нишон дода шудааст, ки шароити сабзиши гиёҳҳои шифобахш ба биосинтез ва ҳолати молекулавии ташаккули сохтори физикию химиявии моддаҳое, ки растаниҳоро ташкил медиҳанд, масалан, ба ташаккули системаи ҳамбастагии байнимолекулӣ ва дохиламолекулӣ таъсир расонида метавонад. Аз ҷумла, хулоса карда шуд, ки хосиятҳои шифобахши растаниҳо аз ҷамъшавии радикалҳои озод дар вақти биосинтез, ки ба шароити муҳити зисти афзоиш вобастаанд, вобаста аст. Аз ин рӯ, омӯхтани сохторҳои молекулии баргҳо ва гулҳои гиёҳҳои растаниҳо, ки дар шароити доимии дучори радиатсияи радиатсионии табиӣ, яъне изотопи Pb-210, ки маҳсули урани табиӣ мебошад ва изотопи техногении Cs-137 тавассути РЭП спектроскопӣ омӯхта шудааст.
Мувофиқи маълумоти [5] ин изотопҳо дар дараи дарёи Сиёма (шохоби дарёи Варзоб), дар масофаи 50 км аз Душанбе, ҷамъ мешаванд (Расми 1). Ҳангоми омӯзиши сохтори моеъҳо, полимерҳо ва сохторҳои биологӣ усулҳои гуногуни физикию химиявӣ истифода мешаванд. Аммо, бисёр усулҳо дар бораи сохтори динамикии молекулаҳо, тағирёбии гузаришҳои контурӣ ва мундариҷаи нуқсонҳои гуногун маълумоти муфассалро пешниҳод намекунанд.
Ҳангоми ба даст овардани маълумот дар бораи сохтори динамикии молекулаҳо, усули нишонаи спинӣ, ки дар радикалҳои устувори нитроксил мавҷуд аст, татбиқи васеъ пайдо кард [12-20]. Нишонаҳои спинии чархзананда нақши сенсорҳои молекулӣ мебозанд ва дар бораи тағиротҳои гуногуни динамикии системаи таҳқиқшаванда маълумоти нодир медиҳанд. Дар ин кор мо методикаи омӯзиши кимиёвии растаниҳои шифобахши қоқу ва косникиро аз рӯи нишонаи спинӣ таҳрик додем ва ҳаракатнокии нишони спинӣ дар ҳарорати хонагӣ низ бо методи РЭП омӯхта шуд. Намунаҳои қоқу ҳангоми гулкунӣ аз ҷойҳои сабзиш ҷамъоварӣ карда шуданд: дар роҳи автомобилгарди наздик ва дур аз шоҳроҳи Душанбе (дар ш. Душанбе), инчунин дар баландии гуногун аз сатҳи баҳр ва шароити мухталифи доимӣ ба заминаи радиатсионии табиӣ ва техногенӣ дар ҳавзаи дарёи Сиём (дараи Варзоб, Ҷумҳурии Тоҷикистон) ), ҳангоми омезиш бо шохобҳои Игизаки Хурд, Игизак ва Игизаки Калон. Намунаҳои коснӣ дар Помир ҷамъоварӣ карда шуданд: Хоруғ, Дарвоз, Шуғнон. Намунаҳо аз моддаҳои ҳамроҳикунанда бодиққат тоза карда шуданд, бо оби бенамак, бо эфир, спирт ҳосил карда шуданд ва дар ҳарорати хонагӣ хушк карданд.
Расми 1. Тақсимоти дозаи радиатсионии изотопҳои Pb -210 ва Cs-137 дар макони интихоб: TJ-93 (Иғизаки хурд); TJ-94 ( Игизаки калон); TJ-95 (Игизак), (TJ-93-95 – нишонаҳои ҷои ҷамъоварда).
Радикали нитроксилии устувор (I) истифода бурда шудааст, формулаи зерини сохториро доранд:
