Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2023 номер 4

Дескрипторы биоподобия и фармакокинетики были получены с использованием веб-сервисов SwissADME и ADMETlab 2.0. Анализ полученных дескрипторов показал, что, согласно правилу Липински, хиноксалилгидразоны 2-гидроксимино-1,3-диоксосоединений могут быть перспективными кандидатами при разработке лекарственных препаратов для перорального введения. Анализ фармакокинетических дескрипторов изучаемых структур выявил, что, согласно прогнозу, соединения могут проникать через гематоэнцефалический барьер, абсорбироваться в желудочно-кишечном тракте, связываться с белками плазмы крови, быстро выводиться из целевых клеток и не подвергаться метаболическим превращениям изоферментами CYP3A4, CYP2C19 и CYP2D6. Изучена антиоксидантная активность производных хиноксалилгидразонов с различными бензоильными, сложноэфирным и ацетильным фрагментами. Фармакологический скрининг на наличие антиоксидантной активности полученных веществ проводили in vitro на модели Fe²⁺-индуцированного перекисного окисления липидов. Полученные данные свидетельствуют о выраженной степени ингибирования перекисного окисления липидов в системе желточных липопротеидов синтезированными соединениями, что указывает на весомый вклад хиноксалонового скаффолда в проявление антиоксидантных свойств. Варьирование структуры исходных 1,3-дикарбонильных соединений не привело к значительным изменениям выраженности антиоксидантной активности получаемых гидразонов. Полученные соединения могут стать перспективными веществами с выраженной антиоксидантной активностью для дальнейших исследований in vivo, в том числе для изучения острой и хронической токсичности. Соединением-лидером является толилзамещенный хиноксалилгидразон IIb.

Предложены валидация стандартной аттестованной методики выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в почвах и донных отложениях методом ИК-спектрометрии для проведения измерений содержания нефтепродуктов в образцах сорбента на основе золошлаковых отходов теплоэнергетики и изменение способа подготовки проб с целью улучшения метрологических характеристик методики. Проведено 48 измерений для расчета метрологических характеристик валидируемого метода согласно рекомендациям, изложенным в РМГ 61-2010 (Приложение Е). Оценка показателя повторяемости проведена по критерию Кохрена. Для оценки показателя внутрилабораторной прецизионности применены статистики Граббса. Показатель правильности определен с использованием двухвыборочного критерия Стьюдента. Оценка показателя точности выполнена по выборочному относительному среднеквадратичному отклонению результатов измерений образца контроля. Показатели качества стандартной методики ПНД Ф 16.1:2.2.22-98 (издание 2005 г.): показатель повторяемости 8 %; показатель внутрилабораторной прецизионности 10 %; показатель правильности 15 %; показатель точности 25 %. Показатели качества валидируемого метода: показатель повторяемости 2.7 %; показатель внутрилабораторной прецизионности 2.7 %; показатель правильности 1.3 %; показатель точности 5.3 %. Результаты измерений, получаемые с помощью разработанного валидируемого метода измерения содержания нефтепродуктов в образцах модифицированного сорбента на основе золошлаковых отходов, являются более воспроизводимыми в условиях повторяемости и прецизионности, а также более правильными и точными в сравнении с результатами, получаемыми при проведении измерений с помощью стандартной методики ПНД Ф 16.1:2.2.22-98 (издание 2005 г.).

Исследовано влияние базальтовых волокон на реометрические, физико-механические, эксплуатационные и динамические (вибропоглощающие) свойства резины, используемой для подрельсовых прокладок. Резиновая смесь на основе бутадиен-метилстирольного (СКМС-30АРК), изопренового (СКИ-3) и бутадиен-нитрильного (СКН 2655) каучуков включала вулканизующие агенты (сера, N,N′-дитиодиморфолин, тетраметилтиурамдисульфид), ускоритель вулканизации (N-циклогексил-2-бензотиазолсульфенамид), активаторы вулканизации (оксид цинка, стеариновая кислота), мягчители (масло индустриальное И-12А, канифоль), противостарители (N-фенил-N′-изопропил-пара-фенилендиамин, воск ЗВ-П, ацетонанил Н), наполнители (каолин, технический углерод марок N 220 и П 514, диоксид кремния Zeosil 1165 МP) и другие ингредиенты. Показано, что с возрастанием содержания базальтовых волокон в резиновой смеси наблюдается увеличение прочностных свойств и твердости вулканизатов. Базальтовые волокна уменьшают изменения упруго-прочностных характеристик вулканизатов после суточного термоокислительного старения на воздухе и воздействия стандартной нефтяной жидкости СЖР-1. Улучшенными динамическими (вибродемпфирующими) свойствами обладает вулканизат резиновой смеси, включающий 12.0 мас. ч. базальтовых волокон на 100.0 мас. ч. каучуков.

Исследованы физико-химические и фармакологические свойства гуминовых веществ Канско-Ачинского угольного бассейна, месторождение Переясловское. Методами УФ-, ИК-, ¹³С ЯМР-спектроскопии, флуориметрии, элементного анализа установлено наличие ароматических полиядерных структур и алифатических фрагментов, замещенных различными по природе функциональными группами (карбоксильные, карбонильные и хиноидные, фенольные, спиртовые, простые и сложноэфирные, амино- и амидные). Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии установлено, что гуминовые вещества угля являются высокогидрофильными полидисперсными биополимерами со средними значениями молекулярных масс. По показателю “микробиологическая чистота” (категория 3Б) содержание микроорганизмов не превышает требуемых показателей Государственной фармакопеи Российской Федерации XIV издания (ГФ XIV). Содержание радионуклидов, токсичных металлов (свинец, кадмий, ртуть, мышьяк) соответствует нормам (согласно ГФ XIV). Установлено наличие 11 эссенциальных элементов. Исследуемые гуминовые вещества относятся к V классу опасности (вещества малоопасные, согласно ГОСТ 32644-2014), не обладают аллергизирующими свойствами и цитотоксическим действием в широком диапазоне концентраций. При изучении специфической фармакологической активности на различных экспериментальных моделях установлены антиоксидантные, иммунотропные, цитопротекторные свойства. Отмечена способность ингибировать свободные радикалы, такие как гидроксильные радикалы (HO^•) и супероксид анион-радикал (O₂^-•), поскольку данные радикалы способны обходить эндогенные системы антиоксидантной защиты организма. Сделано заключение, что исследуемые гуминовые вещества Канско-Ачинского угольного бассейна, месторождение Переясловское, представляют собой безопасные и эффективные биологически активные вещества природного происхождения для использования в качестве перспективной биологически активной субстанции в пищевой и фармацевтической промышленности.

Башкирский липовый мед известен не только своим неповторимым ароматом и нежным вкусом, но и лечебными антибактериальными свойствами. Одним из компонентов, отвечающих за бактерицидные свойства меда, является пероксид водорода, который образуется в результате ферментативного окисления глюкозы до глюконовой кислоты под действием вырабатываемого пчелами фермента глюкозооксидазы. В литературе отсутствуют данные об изучении пероксидных антибактериальных свойств башкирского меда. Настоящее исследование посвящено количественному определению содержания пероксида водорода в башкирском липовом меде, собранном из различных природно-сельскохозяйственных зон Республики Башкортостан. Согласно результатам мелиссопалинологического анализа, все изученные 39 образцов меда являются цветочными монофлорными липовыми медами. Концентрация пероксида водорода в них колеблется в пределах 0-51.97 мг/кг•ч. Высокое разнообразие в чувствительности исследованных штаммов условно-патогенных микроорганизмов Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa к испытанным образцам липового меда дает основание полагать о наличии как пероксидного, так и непероксидного механизмов антибактериальной активности. Непероксидная антибактериальная активность может быть обусловлена медовыми компонентами пчелиного, растительного и микробного происхождения: органическими кислотами, антимикробными белками и пептидами, а также бактериоцинами.

Исследовано влияние низкомолекулярных азотистых оснований (на примере хинолина) на состав и коллоидную стабильность асфальтенов в растворах и нефтяных дисперсных системах. В качестве объектов исследования использовались модельные нефтяные системы с содержание основного азота 1.0-3.0 мас. %, полученные смешением исходной нефти и хинолина. Содержание основного азота определяли с использованием метода неводного потенциометрического титрования. Анализ коллоидной стабильности асфальтенов в растворах и нефтяных системах проводился методом спектрофотометрии. Показано, что с увеличением содержания основного азота (хинолина) до 3 мас. % в нефтяных системах снижается содержание асфальтенов на 0.22 мас. %. Вместе с тем увеличивается содержание смол практически на 8 мас. %. С увеличением содержания хинолина в нефтяных системах доля основного азота в выделенных из них асфальтенах возрастает с 1.71 до 3.60 мас. %, что указывает на активное участие хинолина в образовании надмолекулярных структур асфальтенов при осаждении последних н-гексаном. Присутствие низкомолекулярных азотистых оснований (хинолина) в нефти способствует значительному повышению скорости роста агрегатов и снижению коллоидной стабильности нефтяных систем.

Изучены содержание фенольных соединений (флавонолы, флаваны (катехины), танины), полисахаридов (пектины, протопектины), тетратерпенов (каротиноиды) и антиоксидантная активность Inula helenium L., Antennaria dioica (L.) Graertn., Ligularia macrophylla (Ledeb.) DC., Echinacea purpurea (L.) Moench., культивируемых в условиях Западной Сибири. Содержание флавонолов в листьях и соцветиях исследуемых видов сем. Asteraceae составило 0.75-1.98 мас. %, максимальное количество отмечено для соцветий I. helenium. Дубильные вещества содержатся в количестве 9.62-14.86 мас. %, максимальное содержание наблюдается в листьях A. dioica и соцветиях E. purpurea. Количество катехинов колеблется в пределах от 0.02 (A. dioica, L. macrophylla) до 0.13 мас. % (E. purpurea, I. helenium). Пектины содержатся на уровне 1.20 мас. %, несколько меньше их в листьях I. helenium и соцветиях L. macrophylla (0.43 и 0.59 мас. % соответственно), достаточно высокое содержание протопектинов (7.89-11.88 мас. %) в листьях и соцветиях исследуемых видов существенных различий не имеет. Концентрация каротиноидов в L. macrophylla в листьях и соцветиях находится практически на одном уровне, в I. helenium и E. purpurea существенно выше в листьях, в A. dioica - в соцветиях. Показатели суммарного содержания антиоксидантов фенольной природы в листьях и соцветиях I. helenium, A. dioica и L. macrophylla достоверных различий не имеют. По результатам сравнения антиоксидантной способности исследуемых экстрактов методом DPPH, максимальной радикалсвязывающей активностью обладают листья I. helenium (0.46 мг/мл) и соцветия A. dioica (0.47 мг/мл), несколько меньшей - экстракты E. purpurea (0.70-0.92 мг/мл) и L. macrophylla (1.00-1.25 мг/мл).

С целью развития технологии переработки эвдиалитового концентрата, основанной на применении метода сорбционной конверсии, исследованы закономерности извлечения металлов из насыщавшихся в процессе сульфокатионитов, а также регенерация сульфокатионита и используемых для десорбции растворов для повторного применения. Приведены составы насыщенных сорбентов, в которых содержатся щелочные (натрий, калий), щелочноземельные и редкоземельные металлы, титан, цирконий (гафний), ниобий (тантал), алюминий, железо, марганец, природные радионуклиды. Исследована десорбция различными растворами. Установлено, что наиболее трудно десорбируется ниобий (тантал). Рекомендовано проводить двухстадийную десорбцию при температуре 20 °С: сначала десорбцию раствором 5 М NaCl, при которой достигается перевод в раствор большинства содержащихся в сорбенте металлов, а затем десорбцию циркония и ниобия раствором 1 М Н₂С₂О₄. Рассмотрены вопросы дальнейшей переработки полученных десорбатов. В соответствии с проведенными ранее исследованиями из десорбатов на основе раствора 5 М NaCl дробной нейтрализацией сначала до рН 4 осаждается и отделяется примесный кек, содержащий торий, железо, алюминий, титан, затем до рН 7.5 - концентрат редкоземельных элементов и, наконец, при рН ≥ 10 - щелочноземельные металлы и марганец. Из десорбатов на основе раствора 1 М Н₂С₂О₄ нейтрализацией NaOH до рН 10 осаждается цирконий (гафний)-ниобиевый концентрат, из которого раствором Na₂CO₃ выщелачивается цирконий (гафний). Отмечено, что после десорбции раствором 1 М Н₂С₂О₄ получается сорбент в Н⁺-форме, что позволяет его использовать повторно для разложения эвдиалитового концентрата методом сорбционной конверсии. Показано, что раствор 1 М Н₂С₂О₄ может быть регенерирован методом электродиализа из раствора Na₂С₂О₄, полученного при осаждении коллективного цирконий (гафний)-ниобиевого концентрата.

Представлены результаты исследований по разработке технологий утилизации кремнезолей, образующихся при переработке эвдиалитового концентрата методом сорбционной конверсии. В качестве перспективных направлений предложены и изучены: дополнительное извлечение содержащихся в кремнезолях ценных металлов сорбцией сульфокатионитом; разделение кремнезоля на обогащенный кремнеземом кремнегель и обедненный кремнеземом кислотный раствор последовательным замораживанием и размораживанием исходного кремнезоля; использование содержащегося в кремнезолях кремнезема для получения волластонита. Найдено, что из кремнезолей, полученных при 80 °С - оптимальной температуре разложения эвдиалитового концентрата методом сорбционной конверсии - сульфокатионитом может быть поглощено из содержащихся в кремнезолях, %: 58.6-70.3 Ti, 46-50 Zr, 24.7-29.9 Hf, 23.5-34.7 Nb; при этом натрий остается в кремнезоле. Низкая степень заполнения сорбционной обменной емкости сульфокатионита позволяет его дополнительно насыщать в процессе сорбционной конверсии. Показано, что в кремнегелях, полученных при последовательном замораживании и размораживании кремнезолей, концентрация SiO₂ достигала 33.0 г/л. Удельная эффективная радиоактивность кремнегелей мала, что позволяет их использовать в производстве строительных материалов гражданского назначения. В обедненные кремнеземом кислотные растворы, объем которых составлял 72.5-81.2 % объема исходных кремнезолей, попадает до, %: 78.3 Ti, 56 Zr, 45.1 Hf, 76.4 Nb, 92.2 Na, 100 Th, 100 U и лишь 1.1-3.6 SiO₂. Такие растворы после дополнительного укрепления пригодны для повторного использования для разложения эвдиалитового концентрата. Экспериментально доказана возможность получения волластонита из кремнезоля на основе азотнокислого раствора без использования автоклавного оборудования. Обсуждаются пути регенерации маточного раствора, полученного после осаждения прекурсора волластонита.

Предложен экономичный и экологически безопасный способ переработки методом измельчения с помощью проточной центробежной мельницы ЦЭМ-7-1 отходов после электроэрозионной обрезки заготовок, полученных искровым плазменным спеканием порошковой композиции на основе диборида циркония c добавками карбида кремния, оксидов лантана и иттрия. Исследована микроструктура и фазовый состав спеченных заготовок, изготовленных из исходной порошковой композиции и из порошка, полученного после размола отходов керамики, остающихся после чистовой обработки готовых изделий. Показано, что для увеличения выхода измельченного порошка необходимо предварительное дробление самых крупных частей отходов, которые не поддаются размолу в мельнице. Выявлено отсутствие различий в фазовом составе исходных и переработанных смесей порошков и заготовок из них, что показывает возможность повторного использования отходов для искрового плазменного спекания изделий из керамических порошков на основе диборида циркония с целью сокращения расхода исходных компонентов.

С применением комплекса методов - ИК-спектроскопии, рентгенофазового анализа, кинетики набухания в растворителях и сорбции молекулярного йода - определены особенности молекулярного и надмолекулярного строения бурых и каменных углей ряда метаморфизма. Установлены связи надмолекулярного строения углей с показателями молекулярного состава, рассмотрены эволюция структуры углей в ряду метаморфизма и механизмы транспорта молекул растворителей в объем органической массы различных углей.

Рассмотрены опубликованные данные и выполнен анализ технологических аспектов перспективного промышленного процесса бесхлорного получения алкоксисиланов из диоксида кремния. Особое внимание обращено на ключевые вопросы, до настоящего времени не освещенные в литературе. Показано, что сырьевая база синтеза алкоксисиланов может быть расширена за счет микросилики - отхода производства кремния и ферросилиция. Экспериментально подтверждено, что гидроксид калия, используемый как катализатор синтеза алкоксисиланов, может быть рекуперирован и возвращен в процесс. Установлено, что продукты синтеза тетраметоксисилана (Si(OMe)₄) из диоксида кремния и диметилкарбоната содержат 55 компонентов (из них 45 высококипящих не идентифицировано). Основными примесями в продуктах реакции являются MeOH, CH₂O, MeOMe и (MeO)₃SiOSi(OMe)₃. Рассмотрены технологические перспективы процесса получения Si(OMe)₄ из промышленных отходов.

Изучены закономерности протекания реакции этоксилирования производных бензойной кислоты при взаимодействии с полиэтиленгликолем, осуществляемой методом механохимического твердофазного синтеза в вибрационном аппарате. Проанализированы условия проведения механохимических реакций для увеличения степени превращения исходных реагентов в продукты реакции. Продукты реакции этоксилирования охарактеризованы методами ИК-спектроскопии, кислотно-основного потенциометрического титрования, тензиометрии и дилатационной реологии. Установлено, что степень превращения исходных реагентов в продукты реакции этоксилирования зависит от природы заместителя и его положения в бензольном кольце. Степень превращения в продукты реакции выше в случае орто-замещенных производных бензойной кислоты. Показано, что соли этоксилированных производных бензойной кислоты проявляют выраженные поверхностно-активные свойства на границе раздела "раствор - воздух".

Исследовано распределение загрязняющих веществ 1 класса опасности и микрокомпонентов в природных водах Новосибирской городской агломерации, где немаловажную роль в загрязнении вод играет не только большое количество транспортных средств, но и промышленных предприятий. Показано, что природные воды в основном гидрокарбонатного кальциевого и кальциево-магниевого состава с величиной общей минерализации от 127 до 910 мг/дм³ и концентрацией кремния 0.14-11.61 мг/дм³. Геохимическая обстановка изменяется от восстановительной (Eh -164.3 мВ) до окислительной (Eh 442.1 мВ), pH 6.9-8.8 с содержанием O₂(раств.) 0.48-20.28 мг/дм³. В черте города Новосибирска выявлены превышения фоновых значений по 33 химическим элементам, содержания загрязняющих веществ 1 класса опасности составляют, мг/дм³: для Be (6.4·10^-6)-(1.4·10^-4), As 0.0003-0.26, Hg (8.33·10^-7)-(2.3·10^-4), Tl (6.2·10^-7)-(8.2·10^-5), U (1.3·10^-5)-0.21. Активность радона, установленная в природных водах города Новосибирска, изменяется от 1 до 1570 Бк/дм³. Определено, что активному антропогенному воздействию подвержены в основном речные воды Ини, 2-й Ельцовки, Плющихи, Ельцовки, Камышенки и Оби. В подземных водах выявлены большие несоответствия действующим нормативным документам и превышения предельно допустимых концентраций в скважине пос. Кирова (Mn - в 14 раз, Fe - в 10 раз, As - в 5 раз) и в СНТ "Тополь" (Mn - в 59 раз, Fe - в 94 раза, As - в 27 раз).