Preview

Тонкие химические технологии

Расширенный поиск
Том 14, № 1 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.32362/2410-6593-2019-14-1

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

5-24 266
Аннотация
Приведены обзор литературы и результаты собственных исследований, посвященных метаболизму и механизму токсичности селенсодержащих препаратов: элементного селена, селенита натрия, диацетофенонилселенида, селенопирана, эбселена, диметилдипиразолилселенида и селенсодержащих аминокислот, используемых для коррекции дефицита селена. Элементный селен обладает труднорегулируемой и труднопрогнозируемой биодоступностью, проникая через клеточные стенки, а не по транспортным каналам клетки. Селенит натрия является наиболее токсичным, плохо совестимым с компонентами пищи и малоуправляемым соединением селена. Ксенобиотик диацетофенонилселенид, в целом, имеет схожий с селенитом натрия механизм метаболизма, взаимодействуя с тиолами, например с восстановленным глутатионом, с образованием селеноводорода. Эбселен не является биодоступным источником селена и поэтому малотоксичен. Считается, что ксенобиотик селенопиран может элиминировать селен только в процессах ксенобиотического обмена печени, однако, как показано в наших исследованиях - частично и в процессе кислотно-катализируемого гидролиза. Отмечается малое число исследований, посвященных метаболизму малотоксичного ксенобиотика диметилдипиразолилселенида. Токсичность избытка селенометионина определяется в первую очередь некорректным включением в белки и жизненно важные ферменты, т.е. связана с изменением пространственной структуры белка. Токсичность избытка метилселеноцистеина определяется, по-видимому, отсутствием обменного пула в организме и быстрой генерацией селеноводорода из метилселенола, который образуется при ферментативном расщеплении аминокислоты. Также рассматривается концепция выбора оптимального донора микроэлемента селена. По совокупности таких свойств, как полная физиологическая совместимость, низкая токсичность, наличие обменного пула в организме, антиоксидантных свойств и простота производства, определен оптимальный донор селена -аминокислота селеноцистин.
25-31 63
Аннотация
Статья посвящена исследованию водных растворов пищевого хитозана и глутарового альдегида с целью определения возможности их использования в качестве компонентов эмболизирующего состава. На основании экспериментально полученных кривых течения и вязкостно-скоростных кривых показано, что исследуемые растворы имеют низкую вязкость и проявляют ньютоновское поведение при течении. В рамках уравнения АррениусаФренкеля-Эйринга в диапазоне температур 25-37 °С оценена энергия активации вязкого течения растворов, которая изменяется в узких пределах 17-24 кДж/моль. При смешении водных растворов пищевого хитозана и глутарового альдегида происходит химическое взаимодействие растворенных веществ, сопровождающееся повышением вязкости и образованием ковалентно сшитого сетчатого геля. С использованием простого экспоненциального уравнения рассчитаны эффективные константы скорости химического процесса, которые изменяются в широком диапазоне 1.9-82.7·103 с-1. Эти значения могут быть использованы при выборе оптимальной области соотношений пищевого хитозана и глутарового альдегида, а также концентраций их водных растворов для создания эмболизирующих агентов. Определен состав композиции, при котором формирование геля происходит в течение 40 с. Данные дифференциальной сканирующей калориметрии свидетельствуют о незначительности теплового эффекта реакции между пищевым хитозаном и глутаровым альдегидом в водной среде, что обеспечивает отсутствие термического ожога при формировании эмбола в кровеносном сосуде in situ. В результате работы получены твердые эластичные гели, пригодные для использования в качестве эмболизирующих агентов.
32-38 77
Аннотация
Растворы фотоокисленного псоралена обладают целым рядом биологических эффектов, механизм реализации которых предполагает участие в них гидропероксидов. В настоящей работе содержание гидропероксидов в растворах фотоокисленного псоралена оценивали фотометрически методом FOX-анализа (от англ. Ferrous Oxidation + Xylenol Orange). В экспериментах использовали модифицированный FOX-реагент, с 10-кратным содержанием ксиленолового оранжевого, позволяющий количественно обнаруживать в водной фазе до 50 мкМ гидропероксидов. В процессе фотоокисления 0.1 мМ раствора псоралена в фосфатном буферном растворе продукция гидропероксидов растет с увеличением дозы УФ-А-облучения (~2.5 мкМ экв. H2O2 для дозы 252 кДж/м2 и ~11 мкМ экв. H2O2 для дозы 1512 кДж/м2) и достигает ~16.5 мкМ экв. H2O2 в случае максимальной исследованной дозы облучения (3024 кДж/м2). Сравнение кинетики фотолиза псоралена и формирования гидропероксидов позволяет сделать вывод, что генерация гидропероксидов является результатом вторичных фотохимических процессов с участием фотопродуктов псоралена, предположительно, фотоиндуцированного автоокисления фотопродуктов псоралена альдегидной природы.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

39-46 43
Аннотация
В рамках методологии функционального моделирования построена формализованная модель управления синтезом углеродных сорбентов. Выявлены взаимосвязи между направлениями использования и свойствами углеродных сорбентов. Выделены характеристики, которые являются существенными независимо от направления использования сорбента, в частности, сорбционные свойства (удельная адсорбционная поверхность, сорбционная активность) и прочность. Рассмотрены технологии, базирующиеся на газофазном способе получения углеродного материала, выполнен анализ отдельных стадий процесса получения углеродных сорбентов. Сформировано описание влияния технологических параметров синтеза на свойства сорбентов. На основе установленных взаимосвязей построена функциональная модель, которая обеспечивает иерархически упорядоченное, структурированное, наглядное описание управления синтезом углеродных сорбентов. Моделирование выполнено «сверху вниз» - от наиболее общего описания к детализации. Результирующая модель представляет собой совокупность взаимосвязанных графических диаграмм. На начальном этапе синтез углеродного сорбента рассматривается как единый процесс, входными параметрами которого являются углеводородный газ, активирующий агент и фактор формы материала, выходным - углеродный сорбент, а управляющими - требования к прочности и сорбционным свойствам. Далее процесс синтеза декомпозируется. В результате декомпозиции выделены процессы управления (анализ свойств сырья и выбор матрицы), технологические процессы (подготовка сырья) и смешанные процессы. Модель включает в себя последовательное описание подбора технологических параметров (температуры, расхода газа и времени) для обеих стадий процесса синтеза. Модель является основой обеспечения информационной поддержки производства углеродных сорбентов с требуемыми свойствами.
47-58 70
Аннотация
В работе приведены новые экспериментальные данные о химическом равновесии в системе пропионовая кислота - этиловый спирт - этилпропионат - вода при 293.15 К и атмосферном давлении. Методом газового хроматографического анализа найдены составы химически равновесных фаз, отвечающие фазовому равновесию жидкостьжидкость. С использованием метода 1H-ЯМР определены гомогенные химически равновесные составы, на основании которых рассчитана концентрационная константа равновесия. Поверхность химического равновесия и область расслаивающихся химически равновесных составов представлены в квадрате трансформированных концентрационных переменных. Проведено сравнение полученных в работе данных с литературными при 303.15 и 313.15 K. Экспериментально установлено, что область этих составов уменьшается с ростом температуры, при этом поверхность химического равновесия не меняет форму и положение в концентрационном пространстве в температурном интервале 293.15-313.15 К и атмосферном давлении. Получены также составы, отвечающие фазовому равновесию жидкость-жидкость, методом газохроматографического анализа для псевдотройной системы этиловый спирт и этилпропионат с участием глубоких эвтектических растворителей (deep eutectic solvents, DES) на основе хлорида холина и глицерина/мочевины во всем диапазоне концентраций. Анализ экстракционных свойств DES показал наибольшую эффективность DES на основе хлорида холина и мочевины. Экспериментальные данные о фазовом равновесии обработаны с использованием моделей Отмера-Тобиаса и Ханда. Рассчитанный коэффициент корреляции (выше 0.99) подтверждает высокую внутреннюю согласованность полученных в работе экспериментальных данных.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

59-65 73
Аннотация
В статье описан метод получения нового производного клозо-декаборатного аниона с диэтилентриаминпентауксусной кислотой (DTPA) в качестве пендантной группы, присоединенной к борному кластеру через алкоксильную спейсерную цепочку. Оно образуется при взаимодействии 1,4-диоксанового производного аниона [B10H10]2- с калийной солью DTPA в водной среде. В результате реакции происходит раскрытие экзо-полиэдрического циклического заместителя с последующим присоединением полифункциональной группы через атом кислорода. Синтезированное соединение по сути является эффективным полидентатным лигандом, способным координироваться к комплексообразователю как за счет донорных атомов присоединенного фрагмента DTPA, так и посредством образования трехцентровых двухэлектронных связей. Полученное соединение вступает во взаимодействие с карбонатом гадолиния(III), образуя комплекс состава [Gd2(B10H9O2C4H8(dtpa))]‧3H2O. Синтезированные вещества исследованы методами ИК-спектроскопии, полиядерной (11B, 13C и 1H) ЯМР-спектроскопии, ESI-масс-спектрометрии, элементного и термографического анализа. клозо-Декабораты с пендантной DTPA-группой представляют интерес для 10B-нейтронозахватной терапии злокачественных опухолей благодаря высокому содержанию атомов бора и удобному способу их транспорта к пораженным клеткам. Полученные борсодержащие производные гадолиния(III) могут выступать в качестве препаратов сочетанного действия, так как помимо вышеописанной терапевтической функции способны выполнять и диагностическую - за счет наличия в них атомов гадолиния.

ХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

66-74 40
Аннотация
Многоатомные спирты - неополиолы и их производные - в силу особенностей структуры обладают рядом уникальных свойств: высокой термостабильностью, влагоустойчивостью, химической стойкостью и находят широкое применение в производстве синтетических масел, смол, лаков, поверхностно-активных веществ и пластификаторов. Сложные эфиры неополиолов с несколькими сложноэфирными группами обладают прекрасными характеристиками при низких температурах, а также высокой экологичностью, что отвечает современным требованиям. Варьирование при производстве эфиров неополиолов спиртового и кислотного компонентов в различном сочетании позволяет получить широкий спектр продуктов с различными характеристиками и потребительскими свойствами. В настоящее время сложные эфиры неополиолов в России не производятся. Однако технические возможности освоения технологии R-Oxo на базе природного газа не вызывают сомнений, что позволит в ближайшее время организовать собственное производство сложных эфиров неополиолов для производства высокотехнологичных материалов. В представленной работе исследована возможность получения пластификаторов на основе сложных эфиров триметилолпропана и кислот С2-С5 различного строения. Синтезированы образцы 7 триэфиров триметилолпропана и определены их некоторые физико-химические свойства. Показано, что наиболее перспективным является синтез пластификатора с использованием уксусной кислоты. Проведены кинетические исследования по этерификации уксусной кислоты триметилолпропаном. Использовали дифференциальный метод оценки скорости реакции по начальным скоростям расходования уксусной кислоты. Определены первые порядки реакции по спирту и катализатору в изученных условиях; значение наблюдаемой энергии активации изученной реакции псевдовторого порядка в температурном интервале 80-115 °С составило 57.9±8.1 кДж/моль. Полученные результаты позволяют рекомендовать условия для реализации процесса в промышленности.
75-81 42
Аннотация
Представлены результаты исследований влияния предварительной механохимической активации тяжелого нефтяного сырья (мазута, гудрона) на выход продуктов их коксования. Активация сырья осуществлялась за счет создания кавитационного эффекта при прохождении под давлением потока углеводородов через диффузор. Градиент давлений на диффузоре варьировался от 10 до 50 МПа, а количество циклов прохода через диффузор составляло 1 и 5. Показано, что в результате гидродинамической кавитационной обработки изменяются физико-химические характеристики тяжелого нефтяного сырья. Представленные значения плотности сырья и его фракционного состава до и после обработки позволяют говорить о том, что в результате кавитационного воздействия в сырье протекают реакции крекинга. Изменение характеристик сырья отражается на изменении выхода продуктов его коксования. Установлено, что с увеличением градиента давлений и возрастанием количества актов воздействия, увеличивается выход жидких продуктов коксования и уменьшается выход кокса. Взаимосвязи между характеристиками исходного сырья и увеличением выхода дистиллятных фракций в результате предварительного кавитационного воздействия не установлено. При этом предварительная механохимическая активация сырья приводит к уменьшению плотности и коэффициента рефракции жидких продуктов коксования, снижению температуры начала их кипения, увеличению содержания в них углеводородов бензиновой и керосиновой фракций. Увеличение плотности и коэффициента рефракции светлых фракций жидких продуктов коксования позволяет предположить протекание в результате механохимической активации процессов ароматизаци

СИНТЕЗ И ПЕРЕРАБОТКА ПОЛИМЕРОВ И КОМПОЗИТОВ НА ИХ ОСНОВЕ

82-89 53
Аннотация
Исследована возможность проведения синтеза силатрансодержащих полимеров с использованием трех различных синтетических методик: образование силатрановых фрагментов из полимеров с триалкоксисилильными группами, сополимеризация силатрансодержащих мономеров и взаимодействие реакционноспособных силатранов с функциональными сополимерами. Полученные полиметакрилатные сополимеры были охарактеризованы с использованием гель-проникающей хроматографией, ИК- и ЯМР-спектроскопии. Показано, что в зависимости от используемой схемы синтеза полимеры были получены в виде частично сшитых или растворимых продуктов. Установлено, что молекулярная масса синтезированных полимеров существенно зависела как от содержания в них силатрановых фрагментов, так и от используемой методики синтеза. В работе показано, что именно модификация линейных карбоксилсодержащих сополимеров силатранами позволяет синтезировать высокомолекулярные полимеры с высоким содержанием силатрановых фрагментов. Для синтезированных полимеров были исследованы термические свойства, а также оценена гидрофобность поверхности полимерных пленок. Было установлено, что все исследованные полимеры не имели четких температур плавления и кристаллизации. Полимеры были стабильны в инертной атмосфере до 270-280 °С, тогда как на воздухе они разлагались при более низких температурах с перестройкой макромолекулярного скелета и образованием высокотермостойких кремнийорганических структур. Увеличение содержания силатрановых фрагментов в сополимерах приводило к увеличению гидрофильности полимеров.
90-96 35
Аннотация
Методом капиллярной вискозиметрии получены кривые течения расплава литьевого фенопласта и его композиций со смазкой, пластификатором и их смесью. Показано, что на зависимости эффективной скорости сдвига от напряжения сдвига (кривые течения) исследованных композиций оказывает влияние размер (диаметр) канала капилляра. Подобное реологическое поведение композиций при течении связано с эффектом скольжения по поверхности стенки капилляра. По методу Муни построены зависимости эффективной скорости сдвига при заданных значениях напряжения сдвига от обратной величины радиуса капилляра. Функция скорости скольжения от напряжения сдвига на стенке капилляра охарактеризована через величину коэффициента скольжения, связывающего напряжение сдвига на стенке канала капилляра со скоростью скольжения по ней композиции. Для исследованных композиций проведено разделение общего потока через капилляр на объемные доли, одна из которых связана со сдвиговым течением, другая определяется эффектом скольжения. Показано, что введение в композицию как смазки, так и пластификатора приводит к повышению текучести композиций. При этом введение смазки увеличивает объемную долю потока скольжения. Наибольший эффект повышения текучести композиции дает применение комплексной модифицирующей добавки, содержащей и смазку, и пластификатор.


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


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