Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск
Том 13, № 2 (2018)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.32362/2410-6593-2018-13-2

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

5-20 87
Аннотация
Обзор посвящен использованию висмута и его соединений, в частности солей, в медицинской практике при лечении таких заболеваний, как спирохетозы, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, а также в терапии рака. Наряду с твердыми препаратами разработаны жидкие пероральные лекарственные формы для лечения диареи, колитов, язв и др. Препараты висмута используются в стоматологии для лечения воспалительных заболеваний пародонта. Рассмотрены синтезы и свойства висмутовых комплексов с природными и синтетическими порфиринами, которые находят применение в медицине и иных областях науки и техники. Значительное внимание уделено особенностям строения висмутовых комплексов порфиринов, их пространственной структуре, влиянию стерических и электронодонорных эффектов, образованию димеров и влиянию различных экстралигандов. Так, показано действие противоионов на конформацию, физико-химические свойства и устойчивость висмутовых металлокомплексов порфиринов
21-30 58
Аннотация
Разработаны подходы к синтезу новых мезо-арилпорфиринов с высшими алкоксильными заместителями - потенциальных красителей для фотовольтаики. Получены три различных типа структур порфиринов: симметричный тетраарилзамещенный порфирин (P1), несимметричные (типа А3В) с введением донорных (P2) или акцепторных заместителей через 1,3,5-триазиновый фрагмент (P3), а также их цинковые металлокомплексы (Zn-P1, Zn-P2, Zn-P3, соответственно). Проведено сравнение спектральных характеристик синтезированных веществ. Для полученных красителей проведена оптимизация геометрии и визуализация распределения электронной плотности с помощью расчетных методов, основанных на теории функционала плотности (DFT). Установлено, что более оптимальным расположением граничных вакантных молекулярных орбиталей обладает соединение Zn-P3, содержащее якорные карбоксильные группы. В результате исследования показано, что наибольшее влияние на эффективность ячеек с использованием описанных соединений оказывает пространственное расположение красителя при нанесении на электрод и, как следствие, количество его молекул на единицу площади полупроводника.
31-39 42
Аннотация
Исследовано влияние липопептидного антибиотика полимиксина В на рост чувствительного и резистентного к стрептомицину изогенных штаммов метилотрофной бактерии Methylophilus quaylei в планктоне и биопленке на полипропилене и тефлоне. Интенсивность образования биопленок определяли по окрашиванию кристаллическим фиолетовым, колониеобразующей способности, а также методом световой микроскопии. Обнаружено влияние гидрофобности клеточной поверхности бактерий на способность образовывать биопленки. На пластинах из тефлона и полипропилена более интенсивную биопленку образует штамм Methylophilus quaylei MT с гидрофобной поверхностью. Минимальная ингибирующая концентрация полимиксина В для изученных штаммов и в планктонной, и в биопленочной форме составила 1 мкг/мл. Полимиксин В в сублетальной концентрации 0.01 мкг/мл стимулирует образование биопленок, а в концентрации 0.10 мкг/мл проявляет антибиопленочные свойства. Обнаружено синергидное действие полимиксина В и стрептомицина на резистентный к стрептомицину штамм M. quaylei SM.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

40-50 50
Аннотация
Колоказия (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) является тропическим растением семейства Araceas. Нигерия, Китай и Гана представляют собой страны, которые в настоящее время являются лидерами мирового производства этого растения. Колумбия не культивирует колоказию в промышленных масштабах, внутри страны данное растение применяют главным образом в качестве корма для животных. Растение имеет надземную часть с высоким содержанием белка в листьях, при этом содержание крахмала в клубнях составляет в среднем около 25% мас. По сравнению с другим сырьем колоказия содержит крахмала намного больше, что позволяет рассматривать ее как первоочередного кандидата в качестве сырья для промышленного производства этанола. При проектировании промышленного процесса следует учесть наиболее передовые технологические решения, которые позволят увеличить его эффективность и устойчивость. По этой причине на этапе разработки стадии очистки этанола использован термодинамико-топологический анализ. В статье представлен технологический процесс производства этанола с использованием клубней колоказии в качестве сырья. Технико-экономическая оценка процесса и измерение его экологических характеристик проведено с использованием современного программного обеспечения: Aspen Plus v8.6 (Aspen Technology, Inc., США) и Алгоритма сокращения отходов (WAR) Агентства по охране окружающей среды EE.UU. (EPA). Стоимость производства этанола составила 1,6 долл. США за килограмм при низком воздействии на окружающую среду. Это отличный стимул для продвижения данного вида сырья в качестве приемлемой альтернативы при производстве этанола. Использование термодинамико-топологического анализа на стадии проектирования этапа очистки процесса оказалось простым очень полезным средством.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

51-55 76
Аннотация
Представлены результаты исследований влияния механохимической обработки дизельной фракции нефти на её физико-химические характеристики. Механохимическая обработка дизельной фракции достигалась созданием в гидродинамическом режимекавитационного эффекта. Исследования проводились в диапазоне градиентов давлений до 50 МПа, число циклов обработки варьировалось от 1 до 5, температура сырья на входе в аппарат - 0 0С. Показано, что эффект от кавитационного воздействия проявляется не только при обработке высококипящих углеводородов, но и на среднедистиллятных фракциях. Так, в результате кавитационного воздействия снижается плотность дизельной фракции, температура её застывания, происходит изменение фракционного состава. Высказано предположение о том, что эти изменения связаны с деструкцией углеводородов. Схлопывание пузырьков газа приводит к локальному повышению температуры среды до 800 0С, что, в свою очередь, и приводит к деструкции углеводородов. Повышение градиента давлений гидродинамического потока усиливает отмеченный эффект. При увеличении числа циклов обработки отмечено снижение достигнутого эффекта. Возможная причина заключается в деструкции углеводородов, образовавшихся на первом этапе обработки и образовании полициклических и ароматических структур. Представленные в статье результаты расширяют представления о закономерностях протекания кавитации в среде углеводородов.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

56-63 52
Аннотация
В статье рассмотрен нетрадиционный подход к синтезу различных полиморфных модификаций диоксида марганца, заключающийся в гидротермально-микроволновой обработке реакционной смеси, содержащей перманганат калия и гексаметилентетрамин. Подчеркнута актуальность работы, обусловленная такими свойствами MnO2, как каталитическая и фотокаталитическая активность, его применением в аккумуляторах, суперконденсаторах, в биохимических приложениях. Подробно проанализировано влияние температуры и продолжительности гидротермально-микроволновой обработки, pH среды и типа добавляемой кислоты на фазовый состав и морфологию диоксида марганца. Показано, что фазовый состав диоксида марганца в значительной степени определяется не только температурой, продолжительностью синтеза и pH среды, но и типом добавляемой в реакционную смесь кислоты - азотной или серной. В частности, присутствие серной кислоты, по-видимому, приводит к стабилизации α-MnO2. Отмечено, что тип используемой в ходе синтеза кислоты, а также другие условия синтеза не оказывают существенного влияния ни на форму, ни на размер частиц α-, γ- и δ-MnO2. Напротив, морфология β-MnO2 оказалась крайне чувствительной к условиям синтеза: в условиях продолжительной (24 ч) гидротермальной обработки реакционных смесей в диапазоне рН 0.5-1 происходит формирование однофазного пиролюзита, микроструктура которого определяется составом реакционной смеси.

СИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ

64-71 35
Аннотация
С целью поиска эффективных решений проблемы переработки техногенных отходов, предложены системы наполнителей для битумных вяжущих, применяемых в дорожном строительстве. Впервые, совместно с использованием отходов серы, получаемых в технологических процессах переработки нефти, природного газа и др., для улучшения качества битумных дорожных вяжущих, был опробован продукт вторичный переработки шинных резин - активный порошок дискретно девулканизованной резины. Исследованы реологические свойства и усталостная долговечность содержащих серу битумных вяжущих по методу линейной амплитудной развертки (LAS) на реометре динамического сдвига Smart Pave серии Physica MCR компании Anton Paar (Австрия). На основании результатов анализа микрофотографий, получаемых методом оптической микроскопии, была разработана методика пробоподготовки образцов серосодержащих вяжущих для исследования на стойкость к усталостному растрескиванию. Анализ влияния серы и эластичного наполнителя индивидуально и совместно на показатель усталостной долговечности показал, что увеличение числа циклов до разрушения образцов вяжущих в 3-5 раз при их деформации 5 и 2.5% определяется концентрацией резиновой крошки. Введение серы в тройных системах: битум/сера/эластичный наполнитель позволяет за счет возможности изготовления сероасфальтобетонных смесей при более низких температурах экономить энергоресурсы.

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ХИМИИ И ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

72-80 38
Аннотация
Рассмотрено определение фипронила методом обращено-фазовой ВЭЖХ в изократическом режиме с ультрафиолетовым детектированием при 280 нм. Проведен анализ инсектицидных гелей, содержащих фипронил и смесь фипронила с хлорпирифосом. Рассмотрены возможность и целесообразность определения изомерного состава фипронила. Установлены условия проведения экстракционного извлечения, включая дополнительную обработку ультразвуком, инсектицидов из гелевых матриц, содержащих пищевые привлекатели. Выработанный режим экстракционного извлечения действующих веществ (фипронила и хлорпирифоса) базируется на предпочтительной гомогенизации образца геля минимальным количеством воды с последующей экстракцией изопропанолом при подкислении уксусной кислотой. Предложенная схема отличается от реализуемой ранее экстракции хлороформом осуществлением стадии пробоподготовки. Однако именно при этих условиях удается для гелеобразной матрицы добиться высокой степени однородности образца, при этом предотвратить протекание возможного гидролиза целевых компонентов. Выбранные условия хорошо сочетаются с полярностью подвижной фазы при непосредственно разделении. Подобраны режимы хроматографирования, позволяющие идентифицировать титульное соединение в реальных инсектицидных средствах без наложения сигналов от других экстрагируемых компонентов с использованием тривиальных неподвижных фаз. Рассматривается возможность и целесообразность проведения хроматографического анализа с целью определения оптических изомеров титульного соединения, обладающих различной инсектицидной активностью. Оптимальный диапазон концентраций определения фипронила в рабочих растворах составляет от 0.005 до 0.15 мг/мл (для хлорпирифоса от 0.002 до 0.15 мг/мл). Предел определения субстанции в рабочих растворах/смывах составляет 0.0005 мг/мл.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

81-90 50
Аннотация
Рассмотрены практически важные задачи нестационарной теплопроводности для гиперболических моделей переноса. Развит аналитический подход, основанный на контурном интегрировании операционных решений гиперболических моделей, приводящий к новым интегральным соотношениям, удобным для численных экспериментов. Показана эквивалентность новых функциональных конструкций и известных аналитических решений данного класса задач. На основе полученных соотношений описан волновой характер нестационарной теплопроводности с учетом конечной скорости распространения теплоты; рассчитаны скачки на фронте тепловой волны. Предложенный подход дает эффективные результаты при исследовании тепловой реакции на нагрев или охлаждение областей, ограниченных изнутри плоской поверхностью, либо цилиндрической полостью, либо сферической поверхностью.
91-99 50
Аннотация
В статье рассматривается применение системного подхода для построения информационной поддержи жизненного цикла производства лекарственных препаратов. Рассмотрены принципиальные трудности создания единой информационной системы всего жизненного цикла. Дается краткий анализ информационной и компьютерной поддержки отдельных звеньев жизненного цикла. Особое внимание уделено применению системного подхода к созданию информационной поддержки звена фармацевтической разработки лекарственных средств. За основу взят принцип QbD - «Качество, запланированное при разработке». Для реализации принципа QbD на основе системного подхода при создании информационной поддержки устойчивого поиска оптимального варианта (программы) проводимых исследований предложено использовать итерационный цикл Шухарта-Деминга. Показана возможность совмещения цикла PDCA и методики системного подхода. На его основе проведено построение системных теоретико-множественных моделей информационной поддержки фармацевтической разработки в графо-аналитической номинации. Приводится методика применения критериального подхода для формирования глобального и локальных критериев управления исследованиями и построение системных моделей управления в скобочной номинации Мелентьева. Проведено информационное моделирование этапа фармацевтической разработки, построены функциональные модели в номинации IDEF0.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)