Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2026 номер 1

Исследованы условия извлечения мышьяка из шлама руды Дашкесанского месторождения (Азербайджан), содержащего кобальтин (CoAsS), эритрин (Co₃(AsO₄)₂⋅8H₂O) и арсенопирит (FeAsS), методом спекания с содой (Na₂CO₃). Метод переработки состоит из двух стадий: 1) шихту шлам/сода/уголь (молярное соотношение 1 : 1 : 0.2) спекают при температуре 750 °C в течение 1-3 ч; 2) спеченный остаток (огарок) растворяют при 90 °C в течение 1 ч в воде при соотношении фаз Т/Ж = 1 : 5. Показано, что количество As₂O₃ в шихте в результате переработки уменьшилось с 5.47-6.19 до 0.52-0.71 мас. %. Состав мышьяксодержащих фаз в шламе и продуктах его переработки изучали методами рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии совместно с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией, а также методами дифференциального термического и термогравиметрического анализа. По результатам рентгенофазового анализа, в огарке, полученном при температуре 750 °С, обнаружены следующие мышьяксодержащие фазы: арсенат натрия (Na3AsO4), оксоарсенат натрия (Na₅AsO₅) и скородит (FeAsO₄⋅2H₂O). Полученный после водного выщелачивания остаток (кек) обогащен кобальтом (CoO - 4.43 %) и может рассматриваться в качестве исходного сырья для извлечения последнего.

Исследован химический состав пуховки пушицы Шейхцера (Eriophrum scheuchzeri Hoppe) и проведена оценка ее практической применимости в качестве альтернативы хлопкосодержащему растительному сырью для производства простых и сложных эфиров целлюлозы на ее основе. Показано, что опушенность семени пуховки составляет 40.5 %, средняя длина целлюлозного волокна - 10-25 мм, массовая доля трудногидролизуемых полисахаридов - 59.0±0.6 %, целлюлозы - 40.5±0.7 %, лигнина - 25.8±0.3 %, водорастворимых веществ - 14.5±0.5 %, массовая доля экстрактивных жирорастворимых веществ (масличность) - 14.3±0.3 %, зольность - 5.0±0.6 % от массы пуховки. Степень полимеризации целлюлозы равна 1510 ед., массовая доля α-целлюлозы составляет 84±1 %. В составе зольных веществ не выявлено накопления заметного количества тяжелых металлов. Состав зольных веществ представлен в основном, отн. %: оксидами калия (44.5), а также соединениями фосфора (18.7), кремния (15.2), кальция (9.6), магния (4.5), серы (3.1) и хлора (1.53). На основании проведенных исследований сделан предварительный вывод о потенциальной пригодности данного вида растительного сырья для хозяйственного использования.

Приведена краткая характеристика гелия, проанализированы мировые запасы данного химического элемента, рассмотрена структура его потребления, а также динамика производства на мировом рынке. Ввиду наращивания объемов потребления и производства товарного гелия, а также высокого производственного потенциала гелиевой продукции на территории России существует потребность в разработке комплекса технологических решений по улучшению извлечения гелия, его хранения и переработки. Проведен анализ применения на месторождениях в Восточной Сибири технологии мембранного газоразделения, дана сравнительная оценка этого метода по отношению к традиционной технологии криогенной дистилляции. Мембранная установка характеризуется энергоэффективностью, компактностью, простотой технологического обслуживания и контроля режима, а также не требует значительных капитальных и эксплуатационных затрат. Рассмотрены типы применяемых фильтрующих картриджей и основные технологические схемы получения гелия в газовой промышленности. В зависимости от плана использования гелиевой продукции на Марковском нефтегазоконденсатном месторождении (Иркутская область) предложено применение комбинированной технологии (двухступенчатое мембранное разделение с рециклом и без рецикла с добавлением дополнительных блоков тонкой очистки гелиевого концентрата). Дано обоснование экономической эффективности и коммерческой ценности предлагаемого технологического решения.

В течение последних двух десятилетий ионные жидкости стали объектом пристальных исследований в области “зеленой” химии. Одним из недавно разрабатываемых направлений применения ионных жидкостей является их использование в агрохимии в качестве регуляторов и стимуляторов роста растений, способствующих повышению урожайности культур и улучшению их качества. В представленной обзорной статье систематизированы результаты исследований в области использования ионных жидкостей в качестве гербицидов, фунгицидов, антимикробных средств, детергентов, индукторов иммунитета растений для повышения их устойчивости к фитопатогенам и стимуляторов роста растений. Описаны преимущества и недостатки ионных жидкостей по сравнению с коммерческими препаратами. Показаны достижения и перспективы использования ионных жидкостей в сельском хозяйстве, а также в качестве многофункциональных биологически активных веществ.

Представлены данные по комплексному метаболитному профайлингу змееголовника поникающего семейства Lamiaceae (Dracocephalum nutans L.) с использованием аналитической платформы газовой хроматографии с масс-селективным детектированием. В составе метаболитного пула обнаружены продукты основного обмена, фенольные соединения, а также моно-, сескви- и тритерпены. Мажорные компоненты эфирного масла Dracocephalum nutans: гермакрен D и В, (Е)-кариофиллен, α-гумулен, β-элемен, гексагидроксифарнезилацетон и бициклогермакрен. В составе метанольных экстрактов обнаружены олеаноловая, урсоловая, корозоловая и маслиновая кислоты, также розмариновая кислота, сальвиановая кислота А (даншенсу) и ряд других биологически активных соединений. Для описания результатов подобного нецелевого профайлинга предложен термин “молекулярный ресурс”.

Северо-Крымский канал, относящийся к оросительно-обводнительным сооружениям, построен в 1961-1971 гг. для обеспечения водой маловодных и засушливых территорий Крыма. Воды канала используются в хозяйственных целях, поэтому изучение процессов, сформировавшихся после разрушения Каховского водохранилища в 2023 г. и происходящих в водотоке в настоящее время, представляется актуальным. В работе исследованы концентрации углеводородов (с оценкой безопасности), особенности распределения н-алканов, потенциальные источники их поступления в воду и донные отложения канала и прилегающих акваторий. Определение суммарных концентраций углеводородов, и отдельно н-алканов, проводили методом газовой хроматографии. Превышение предельно допустимых концентраций углеводородов в воде (0.05 мг/л) зафиксировано в 50 % проб в 2024 г. независимо от территории и периода пробоотбора. Гигиенические нормативы в отношении содержания углеводородов (0.1 мг/л) ни в одной пробе превышены не были, что определяет качество воды как пригодной для питьевого водоснабжения. Во всех пробах донных осадков, отобранных в канале в 2024 г., нормативный уровень содержания углеводородов (50 мг/кг) был превышен. Условно чистые донные отложения зафиксированы только в русле реки Биюк-Карасу. Генезис углеводородов в 2024 г. в водах канала и прилегающих акваторий относится к смешанному типу, преимущественно биогенному. Молекулярный состав н-алканов в донных отложениях канала соответствовал смешанному происхождению углеводородов с преобладанием аллохтонных компонентов.

При изучении различных видов биологической активности серосодержащих монотерпеноидов ранее нами было выявлено перспективное в плане практического использования соединение-лидер - продукт реакции (+)-1,2-оксида лимонена с метилмеркаптоацетатом. В данной работе описано исследование антиоксидантной и мембранопротекторной активности соединения-лидера в сравнении с исходными для его синтеза структурами - лимоненом и 1,2-оксидом лимонена. При изучении антиоксидантной активности в качестве клеточной тест-системы использовали эритроциты крови лабораторных животных, в качестве неклеточной - гетерогенный субстрат на основе гомогената головного мозга лабораторных животных. Мембранопротекторная активность изучалась в условиях Н₂О₂-индуцированного гемолиза и при индукции окислительного стресса 2,2'-азобис-(2-амидинопропан)дигидрохлоридом. Показано, что все три соединения обладают статистически значимой антиоксидантной и мембранопротекторной активностью во всех использованных тест-системах, наиболее активным оказалось соединение-лидер - тиотерпеноид с фрагментом метилмеркаптоацетата. С целью расширения синтетических возможностей монотерпенов ментанового ряда в реакциях тиилирования и разработки синтетического подхода к новым потенциально биоактивным тиотерпеноидам, фармакофорный метилмеркаптоацетатный фрагмент вводили в структуры диоксида лимонена и карвона. В реакции диоксида лимонена с метилмеркаптоацетатом в основной среде был получен бициклический продукт внутримолекулярной циклизации с участием ОН-группы при изопропенильном фрагменте. Реакция карвона с метилмеркаптоацетатом в условиях кислотного катализа протекала региоселективно с образованием терпенсульфида по эндо-циклической двойной связи. Кристаллические структуры двух последних терпенсульфидов изучали методом рентгеноструктурного анализа. Оба тиотерпеноида в исследованных кристаллах представлены одним энантиомером.

Исследован химический состав летучих органических соединений, выделяемых тропическими и субтропическими растениями - представителями четырех семейств: Begoniaceae, Liliaceae, Myrtаceae, Moraceae, используемыми в озеленении интерьеров. Изучено 7 видов и 1 межвидовой гибрид. Разработана методика пробоотбора, обеспечивающая концентрирование органических соединений из воздуха на подготовленный сорбент, помещенный в поглотительные трубки. Состав летучих органических соединений определен методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Идентификацию соединений проводили с использованием режима спектрофотометрирования и метода “свидетелей”. В составе летучих выделений растений обнаружены соединения, содержащие карбонильную группу (альдегиды и кетоны), карбоновые кислоты, а также ненасыщенные углеводороды нормального и разветвленного строения. Состав выделяемых соединений и количественные соотношения между ними оказались зависимыми от фаз развития растений. Данные о составе летучих выделений сопоставлены с результатами изучения сезонной изменчивости антибактериальной и антифунгальной активности этих растений по отношению к культурам тестовых микроорганизмов: Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis и Candida albicans. В составе экзометаболитов определены соединения, которые могут обеспечивать усиление фитонцидного действия растений в определенные периоды. Так, обнаружено, что возрастание активности газообразных выделений растений по отношению к E. coli сопровождается появлением или резким увеличением концентрации производных фурфураля, в частности 5-метилфурфураля, 5-гидроксиметилфурфураля, а возрастанию активности по отношению к грибковым микроорганизмам C. albicans сопутствует появление о-метоксибензальдегида в составе летучих экзометаболитов. Оценена возможность использования исследованных видов декоративных растений для озеленения с целью оздоровления воздуха внутри помещений.

Представлены результаты определения содержания общей золы, аскорбиновой кислоты, танинов в листьях и цветках видов Hemerocallis: H. citrina, H. fulva, H. lilio-asphodelus, H. middendorffii, H. minor, культивируемых в условиях лесостепной зоны Новосибирской области. Значения биохимических параметров определены в период цветения растений в 2022 г. Установлено, что концентрация танинов, аскорбиновой кислоты, общей золы в листьях в 1.3-1.5 раза выше, чем в цветках. Листья отличаются наиболее высоким содержанием аскорбиновой кислоты (11.43-16.35 мг/100 г). Отмечена специфика содержания этих веществ в зависимости от вида, вегетативных и генеративных органов в период цветения растений.

Представлены результаты создания новой нефтевытесняющей композиции на основе тройной системы глубоких эвтектических растворителей (ГЭР) “пентаэритрит - карбамид - хлорид холина” и поверхностно-активных веществ (ПАВ) и лабораторных испытаний ее влияния на фильтрационные характеристики неоднородного пласта Усинского месторождения с тяжелой и высоковязкой нефтью. В результате исследований физико-химических характеристик и фазового равновесия тройной системы ГЭР была создана новая нефтевытесняющая композиция пролонгированного действия на основе тройной системы ГЭР “пентаэритрит - карбамид - хлорид холина” и ПАВ, применимая для различных геолого-физических условий месторождений, в том числе в Арктической зоне Российской Федерации. Эффективность композиции оценивали применительно к участкам месторождения, находящимся на ранней и поздней стадиях разработки. Установлено, что использование композиции на основе ГЭР и ПАВ приводит к выравниванию фильтрационных потоков с увеличением охвата пласта, восстановлению первоначальной проницаемости и, как следствие, к существенному приросту коэффициента нефтевытеснения как при низких, так и при высоких температурах.

Стабильное содержание фенилпропаноидов (розавины: розавин, розарин, розин - и коричный спирт) и фенилэтаноидов (салидрозид и тирозол) в соответствии с требованиями фармакопейных нормативов представляет собой одно из основных условий при масштабировании культивирования Rhodiola rosea L. с целью удовлетворения глобального спроса. Возможная причина низкого содержания веществ заключается в несовершенстве существующих подходов к стандартизации сырья и препаратов родиолы розовой. В работе проведены исследования по определению оптимального температурного режима сушки сырья одновозрастных клональных растений Rhodiola rosea сорта Mattmark. Результаты исследования продемонстрировали, что увеличение температуры сушки ведет к снижению содержания фенилэтаноидов, при этом оптимальным является режим сушки при комнатной температуре. Максимальные концентрации розавинов, преимущественно розавина, отмечались, напротив, при повышенных температурах (80 °C). Анализ относительного распределения фенилпропаноидов показал увеличение доли розавина и одновременное снижение доли коричного спирта с повышением температуры сушки при неизменном содержании розарина и розина. Показано, что содержание розавина доминирует среди фенилпропаноидов независимо от температуры. Таким образом, сушка корневищ при 80 °C способствует увеличению содержания розавинов в сырье на 20 %, однако приводит к значительному (в 1.5-2 раза) уменьшению общего уровня фенилэтаноидов. На основании проведенных исследований рекомендуется осуществлять сушку сырья при комнатной температуре, обеспечивая тем самым максимальное суммарное содержание фенилэтаноидов и фенилпропаноидов.

Элементы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева (таблица Менделеева) имеют относительную атомную массу как среднее значение от относительных атомных масс нескольких изотопов. Число этих изотопов достаточно велико, однако отсутствует удобная и доступная для работы их систематизация. Предложены способ и устройство для такой систематизации.

Антибиотикорезистентность является одной из главных угроз глобальному здравоохранению в XXI веке: по данным Всемирной организации здравоохранения за 2025 г. каждый шестой лабораторно подтвержденный случай бактериальной инфекции устойчив к стандартной антибиотикотерапии, а ежегодный рост резистентности достигает 5-15 % по более чем 40 % комбинаций патоген-антибиотик. В условиях кризиса эффективности монотаргетных антибиотиков особую актуальность приобретает разработка мультитаргетных гибридных антибактериальных соединений - единой молекулы, содержащей два или более фармакофорных фрагмента, способных одновременно воздействовать на разные мишени в бактериальной клетке. В данном обзоре систематизированы основные подходы к конструированию таких гибридов: с линкерной группой, путем слияния или перекрывания фармакофоров. Описаны фармакокинетические и токсикологические аспекты, ограничения комбинированной терапии и преимущества гибридных молекул, которые обеспечивают единый фармакокинетический профиль, устраняют химическую несовместимость компонентов и упрощают режим дозирования. Особое внимание уделено механизмам действия гибридных соединений. Некоторые из рассмотренных гибридов обладают низкими значениями минимальной ингибирующей концентрации и частоты возникновения спонтанной резистентности, а также оптимальным индексом синергии (FIC ≤ 0.5), что подтверждает терапевтическую перспективу данного подхода. Приведены примеры соединений, которые продемонстрировали активность в отношении различных устойчивых бактериальных штаммов, а также биопленок. Ряд гибридных соединений успешно прошли клинические испытания (TNP-2092, TNP-2198, цефилаванцин, DNV-3837).