Створення нового комплексного рістрегулювального препарату на основі тіосульфонату та біосурфактантів
Автор: Чарка Роман Васильович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Біотехнології та біоінженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Чарка Р.В.; Монька Н.Я. (керівник). «Створення нового комплексного рістрегулювального препарату на основі тіосульфонату та біосурфактантів». Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка». Львів, 2024. Розширений реферат Об`єкти дослідження – 2,4-дихлоро-6-(4?-амінобензенсульфонілтіометил)-сим-триазин, 2,4-дихлоро-6-(4?-амінобензенсульфонілтіоетил)-сим-триазин та рамноліпідний біокомплекс Bacillus spp.. Cфера досліджень – регулятори росту рослин. Мета досліджень – синтез S-естерів тіосульфокислот похідних сим-триазину, одержання та дослідження композицій синтезованих тіосульфонатів та рамноліпідного біокомплексу Bacillus spp. із рістстимулюючою активністю. Застосування регуляторів росту рослин у сільському господарстві є важливим фактором підвищення якості та врожайності продукції рослинництва. Використання рістрегуляторів дозволяє цілеспрямовано регулювати найважливіші процеси росту і розвитку рослин, а саме: запобігати виляганню зернових культур, пришвидшувати дозрівання та зав’язування плодів, переривати фази спокою у насінин, запобігати опаданню плодів. Окрім того, регулятори росту підвищують стійкість рослин до несприятливих факторів природного або антропогенного походження – критичних перепадів температур, дефіциту вологи, фітотоксичної дії пестицидів, пошкодження шкідниками та хворобами грибкового, бактеріального і вірусного походження. З точки зору пошуку нових регуляторів росту значний інтерес становлять сим-триазини. Їх похідні широко використовують як гербіциди, засоби захисту рослин, лікарські засоби, реагенти для конденсації в пептидному синтезі, синтезі барвників, при модифікації полісахаридів. Тіосульфонатний фрагмент є перспективним для введення в сим-триазинову структуру, оскільки відомо, що тіосульфоестери проявляють широкий спектр і високий індекс біологічної активності і використовуються як ефективні засоби захисту рослин, рістрегулятори, біоцидні добавки, консерванти фруктів та овочів, інсектициди, радіопротектори, лікарські засоби. Проте ці сполуки характеризуються низькою розчинністю у воді, що ускладнює їх використання. Цю проблему можна вирішити шляхом створення композиційних препаратів тіосульфонатів з екологічно безпечними біогенними поверхнево-активними речовинами (біоПАР), серед яких, наприклад, рамноліпідний біокомплекс (РБК) Bacillus spp. Окрім того, здатність біосурфактантів впливати на проникність клітинних мембран, активність ензимів та інших біологічно активних речовин також сприяє росту рослин. Особливі властивості біогенних ПАР, а саме: поверхнева та емульгувальна активність, змочування поверхонь, вплив на проникність клітинних мембран – зумовлюють їх перспективну роль у створенні комплексних препаратів з різними біологічно активними речовинами, у тому числі із малорозчинними тіосульфонатами. У композиціях з біоПАР можна підвищити ефективність та зменшити робочі концентрації тіосульфонатів, що важливо з економічної й екологічної точки зору. В основній частині описано синтез тіосульфоестерів похідних сим-триазину, підтверджено їх будову даними елементного аналізу та ІЧ-спектроскопії. Розроблено методики одержання композицій на основі синтезованих тіосульфонатів та рамноліпідного біокомплексу Bacillus spp. Проаналізовано УФ-спектри розчинів тіосульфонатів, РБК та їх композицій, описано дослідження стабільності комплексних препаратів у часі. Опрацьовано результати дослідження рістрегулювальної активності синтезованих похідних сим-триазину, біоПАР та їх комплексних препаратів. Опираючись на результати проведених дослідженнь можна стверджувати, що синтезовані тіосульфонати та їх композиції з РБК є ефективними регуляторами росту для рослин. В розрахунковій частині обчислено матеріальний баланс усіх стадій виробництва комплексного рістрегулювального препарату на основі 2,4-дихлоро-6-(4?-амінобензенсульфонілтіоетил)-сим-триазину. Також розроблено і запроектовано принципову технологічну схему для процесу виробництва даного препарату. В економічній частині роботи розраховано техніко-економічні показники та доведено економічну доцільність описаного виробництва. Сформульовані в роботі висновки знаходяться у відповідності з літературними даними і базуються на результатах проведених досліджень. Ключові слова: тіосульфонати, тіосульфоестери із сим-триазиновим фрагментом, регулятори росту рослин, біосурфактанти, рамноліпідний біокомплекс. Перелік використаних літературних джерел: 1. Vasylyuk, S., Komarovska-Porokhnyavets, O., Novikov, V., & Lubenets, V. (2018). Modification of Alkyl Esters of 4-Aminobenzenethiosulfonic Acid by s-Triazine Fragment and Investigation of their Growth-Regulative Activity. Chemistry & Chemical Technology, 12(1), 24–28. https://doi.org/10.23939/chcht12.01.024. 2. Vasylyuk, S. V., Shiуan, G. B., Monka, N. Y., Shiyan, A. V., & Lubenets, V. (2018). Synthesis of tiosolfoesters with s-triazine fragment. Chemistry, Technology and Application of Substances, 1(2), 98–104. https://doi.org/10.23939/ctas2018.02.098. 3. Prokopalo, A., Maziar, I., Zayarnyuk, N., Krychkovska, A., Karpenko, O., & Lubenets, V. (2022). Combined solutions using biosurfactants based on water-insolute biologically active compounds. Chemistry, Technology and Application of Substances, 5(1), 96–101. https://doi.org/10.23939/ctas2022.01.096. 4. Pacwa-Plociniczak, M., Plaza, G. A., Piotrowska-Seget, Z., & Cameotra, S. S. (2011). Environmental applications of biosurfactants: Recent advances. International Journal of Molecular Sciences, 12(1), 633–654. https://doi.org/10.3390/ijms12010633. 5. Karpenko, O. V., Korecka N. I., Shheglova N. S., Karpenko I. V., Baranov V. I. (2013). Gramineae plants growth stimulation by surface-active rhamnolipids. Biotechnologia Acta, 6(6), 94–99. https://doi.org/10.15407/biotech6.06.094.