Том 8, № 1 (2018)
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ
9-18 304
Аннотация
Реакционные системы Фентона применимы в органическом синтезе для селективной окислительной функционализации углеводородов, азоторганических и сераорганических соединений. Для комплекса Fe3+/H2O2 предположен механизм окислительной активации пероксида водорода, включающий перенос протона с образованием оксиводы Fe3 + -O-+OH2, которая гетеролитически диссоциирует, высвобождая воду и генерируя комплекс железо(III)-1D-оксена [Fe3+O0(1D)]3+, где атом кислорода находится в синглетном квантовом состоянии (2p [↑ ↓ ] [↑ ↓] [_]). Данный интермедиат предполагается в качестве селективного окислителя органических соединений. Целью работы является исследование избирательности окисления пиридоксина пероксидом водорода в водном растворе в присутствии ионов железа(III), связываемых органическими молекулами в комплексы. Методами протонного и углеродного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) исследована структура продукта окисления. На основании результатов ЯМР-спектроскопии в качестве основного пути превращений в системе обосновано окисление первичноспиртовой группы при 4 атоме углерода пиридинового ядра в карбоксильную группу, которая ацилирует гидроксильную группу при 3 атоме углерода соседней молекулы с образованием межмолекулярной сложноэфирной связи. В результате формируется циклический олигомер, включающий два или три мономерных звена. Дополнительными окислительными модификациями основного олигомерного продукта окисления являются окисление другой первичноспиртовой группы при 5 атоме углерода в карбоксильную группу и N-окисление пиридинового атома азота. При этом отдельные мономерные звенья могут не иметь дополнительных модификаций либо иметь одну из них или обе одновременно.
19-34 651
Аннотация
Основной мировой тенденцией улучшения экологических и эксплуатационных свойств автомобильных бензинов является использование многофункциональных добавок, главным образом, оксигенатов - кислородсодержащих веществ (спиртов, кетонов, эфиров и др.). Целью настоящего обзора является анализ литературных и патентных данных по синтезу кислородсодержащих соединений на основе возобновляемого сырья. В качестве последнего рассматривается, в основном, непищевое сырье (лигноцеллюлоза, глицерин) и сельскохозяйственные и бытовые отходы (солома, опилки, биомасса, биогаз). Рассмотрены и обобщены данные по применению оксигенатов в качестве добавок для улучшения эксплуатационных характеристик моторных топлив. Показано, что использование таких оксигенатов расширяет ресурсы топлив, часто позволяет повысить их качество и снизить токсичность продуктов сгорания. В обзоре проанализированы как традиционные добавки (спирты и эфиры), так и компоненты топлив второго поколения - производные глицерина, фурана и фенола.
35-41 162
Аннотация
Для извлечения благородных металлов из растворов предложена большая группа органических сорбентов. Особое место в этом ряду занимают кремнийорганические сорбенты. Их сорбционная активность определяется характером функциональной группы и ее положением в полимерной цепи. Рассмотрено влияние природы и положения функционального заместителя на сорбционную активность полиалкилсилсесквиоксанов по отношению к ионам Ag(I) и Au(III) для полимер-гомологов и полимер-аналогов с сульфгидрильными, сульфокислотными, тиоалкиламинными, гуанидиновыми, бигуанидиновыми, малонодиамидными и фталамидными группами. Показано, что при переходе от полиалкилсилсесквиоксанов, содержащих химически активные группы в a-положении, к их полимер-гомологам, содержащим эти же группы b- и g-положении, сорбционная активность повышается. Для комплексообразующих полимеров сорбционная активность определяется устойчивостью образующихся хелатных соединений, числом донорно-активных атомов в составе функциональных групп и их пространственной доступностью для образования комплексов.
42-50 692
Аннотация
Синтезирован реагент на основе бензоилацетона и изучены аналитические возможности этого реагента на железо (III). Изучено комплексообразование Fe(III) с 1-фенил-2-[2-гидроксифенилазо]бутадионом-1,3 (ФГФАБ) в присутствии диантипирилметана (ДАМ), диантипирилфенилметана (ДАФМ) и диантипирилортооксифенилметана (ДАOФМ). Установлены оптимальные условия комплексообразования. Вычислены основные спектрофотометрические характеристики комплексов (рНопт, λопт, молярный коэффициент поглощения, состав комплексов, интервал подчинения закону Бера). Исследовано комплексообразование железа (III) с реагентом и установлено, что в присутствии ДАМ, ДАФМ и ДАOФМ образуются разнолигандные комплексы, при этом наблюдаются батохромные сдвиги в спектре поглощения и максимальный выход сдвигается в кислую среду по сравнению однороднолигандным комплексом. Установлены соотношения реагирующих компонентов в составе однородно- Fe-R (1:2) и смешаннолитандного FeR-ДАМ (1:2:2), FeR-ДАФМ (1:2:1) и FeR-ДАОФМ (1:2:2) комплексов. Показано, что определение железа (III) с реагентом в присутствии ДАOФМ высокоизбирательно. Изучено влияние некоторых ионов и маскирующих веществ на образование бинарного и разнолигандных комплексов железа (III). Многократные количества щелочных и щелочно-земельных металлов не мешают определению железа. Разработанная методика применена для определения микроколичеств железа в трех сортах яблок.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
51-58 256
Аннотация
Цель работы - изучение антимикробной и антиоксидантной активности сухих экстрактов из выжимок ягод брусники и клюквы, а также оценка возможности использования клюквенного экстракта для изготовления печенья с антиоксидантным эффектом. Ягодные выжимки содержат биологически активные вещества, такие как фенольные соединения и бензойную кислоту, извлечение и концентрирование которых позволило получить сухие экстракты как возможные ингредиенты функциональной направленности. Определены радикал-связывающая активность и Fe2+- хелатирующая способность экстрактов, а также установлено антимикробное действие по отношению Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes. Исследована возможность использования сухих экстрактов из вторичного сырья растительного происхождения при изготовлении сахарного печенья с повышенной биологической ценностью. Результаты исследований свидетельствуют о высоком содержании антиоксидантов в опытном образце, превышающем в 5,2 раза соответствующий показатель контрольного образца, что характеризует экстракт как эффективный ингредиент функционального назначения при производстве кондитерских изделий и возможности его использования для создания других продуктов функционального питания.
59-66 210
Аннотация
Изучено влияние ограниченных анаэробных условий на продуктивность Medusomyces gisevii. В экспериментах использовалась искусственная питательная среда объемом 0,4 л, с содержанием 25% инокулята. В качестве углевода в среду культивирования микроорганизмов добавляли сахар (100 г/л), а также экстракты черного или зеленого чаев (2 г/л) или кофе (2 г/л). Метаболическую активность микроорганизмов симбионта оценивали по закислению питательной среды, которая проявлялась в низких величинах рН и возрастании значений электропроводимости. Анабиоз симбионта создавался путем наслоения на поверхность питательной среды растительного масла. В условиях анабиоза отмечается отсутствие (экстракты черного и зеленого чаев) и ограниченный рост (экстракт кофе) биоцеллюлозы. При этом во всех пробах симбионтов Medusomyces gisevii, в условиях анабиоза, активность микроорганизмов резко снижалась, что проявлялось в понижении величин рН в течении месяца культивирования только на 1,6-7,3%, а значений электропроводимости - на 2,9-41,5%. Полученные данные свидетельствуют о том, что для нормального функционирования Medusomyces gisevii необходим как кислород, так и биоцеллюлоза, локализующаяся на поверхности культуральной жидкости.
67-73 189
Аннотация
Селенит натрия являются формой селена минерального происхождения. Научных данных об использовании селенита натрия в качестве интенсификатора солодоращения нет. С целью установления возможности использования селенита натрия для ускорения процесса солодоращения, были проведены исследования применения его водных растворов при замачивании ячменя сорта Ача. При получении солода использовался воздушно-оросительный способ замачивания. Проращивали ячмень на лабораторной мини-солодовне. В процессе эксперимента менялась степень замачивания и температура слоя зерна. Было выявлено, что при различных условиях ведения процесса замачивания и проращивания ячменя, максимальная амилолитическая активность солода наблюдалась на 4 сутки проращивания. Добавление селенита натрия вело к накоплению амилаз уже на третьи сутки проращивания. С помощью эксперимента и математического моделирования была установлена максимальная амилолитическая активность солода при использовании селенита натрия концентрацией его водного раствора 0,033 мг/л. Увеличение амилолитической активности в солоде, полученном при замачивании зерна с селенитом натрия, наблюдалось в 1,5 раза выше, по сравнению с контролем. Таким образом, исследования показали, что селенит натрия может быть использован в качестве интенсификатора солодоращения.
74-81 216
Аннотация
Цель работы - исследование состава и содержания фенольных соединений из листьев P. schlothauerae методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в связи с систематическим положением. Материалом для изучения флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в экстрактах из листьев P. schlothauerae послужили сборы из природных популяций в фазе цветения и плодоношения растений. Этанольные извлечения, полученные экстракцией на водяной бане 40%-м этиловым спиртом, анализировали на жидкостном хроматографе «Agilent 1200» с диодноматричным детектором. Выявлено, что 40% водно-этанольные извлечения из листьев содержат фенолкарбоновые кислоты - хлорогеновую, кофейную и n-кумаровую и флавонолы - агликоны кверцетин и кемпферол, гликозид кверцетина гиперозид. В гидролизатах водно-этанольных извлечений обнаружены кверцетин, кемпферол, кофейная и n-кумаровая кислоты. Выявлены различия в качественном составе фенольных соединений, содержащихся в гидролизатах водно-этанольных извлечений из листьев P. schlothauerae и растений рода Spiraea, что подтверждает таксономическую самостоятельность P. schlothauerae. Содержание фенольных веществ в листьях P. schlothauerae выше в фазе плодоношения. Кемпферол (0,07 мг/г) обнаружен в водно-этанольных извлечениях из листьев только в фазе плодоношения.
82-91 244
Аннотация
Цель - исследование активности фермента фитазы, синтезируемого штаммом Aspergillus niger Л-4 на сахарозоминеральной среде, определение наиболее оптимальных условий культивирования штамма, при которых синтезируется наибольшее количество фермента фитазы, с возможностью дальнейшего получения фермента фитазы в качестве дополнительного целевого продукта микробиологического синтеза. Активность фитазы, синтезируемой микромицетом Aspergillus niger Л-4, исследовалась колориметрическим методом, который основан на определении содержания неорганических фосфатов (РО4), образующихся в результате действия фермента фитазы на субстрат - фитат натрия (натриевую соль фитиновой кислоты) - при определенных стандартных условиях путем их связывания ванадиево-молибденовым реактивом с образованием фосфорнованадиево-молибденового комплекса желтого цвета. В результате ферментации штамма Aspergillus niger Л-4 в лимонную кислоту на сахарозоминеральной среде максимальная активность фитазы в нативном растворе для посевного мицелия возрастом 24 и 48 ч при разных объемах посевного мицелия (15 и 20% соответственно) и температуре процесса 290С составила 68,75 ед/см3; в мицелиальной массе фитазная активность в возрасте посевного мицелия 36 и 48 ч, объеме мицелиальной массы 15 и 20%, соответственно, и температуре процесса 290С составила 60,50 ед/г. Полученные данные могут быть применены для разработки способа получения двух пищевых микроингредиентов - лимонной кислоты и фитазы - в одном биотехнологическом процессе. Ключевые слова: Aspergillus niger, штамм Л-4, фитаза, лимонная кислота.
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
92-98 251
Аннотация
Обоснована необходимость утилизации твердых бытовых и промышленных отходов пиролитическим методом, позволяющим уничтожать свалки без остатка и вреда для здоровья населения. Представлено описание опытно-полупромышленной установки переработки мусора мощностью до 1000 кг/сутки в составе цеха термолиза мусороперерабатывающего комплекса. Показаны достоинства использования СВЧ-излучения для разложения углеродсодержащих компонентов отходов, содержащих преимущественно пищевые, полимерные, пластиковые, древесные, растительные, бумажные фракции влажностью от 30 до 40% на твердый углеродно-коксовый остаток и газообразную фракцию. Описана система очистки отходящих дымовых газов, представленная стадиями каталитической адсорбции в адсорбере с неподвижным слоем катализатора; хемосорбции в мокром скруббере путем промывки дымовых газов водным раствором известкового молока; хемосорбции в мокром скруббере путем промывки водным раствором карбамида. Приведены результаты анализов проб пылегазовых выбросов на содержание в них полихлорированных дибензо-п-диоксинов, дибензофуранов, полиароматических углеводородов и оксидов. Показано, что концентрации вредных веществ не превышают предельно допустимых значений. Доказана полнота и эффективность технологии, отвечающей всем современным мировым нормам экологической безопасности.
99-105 191
Аннотация
Цель работы - изучение закономерностей и эффективности процесса регенерации фильтрующей перегородки путем обратной струйной продувки вращающимся соплом при очистке запыленных газов щелевым фильтром. При исследованиях изменялись скорость вращения продувочного сопла и его расстояние до фильтрующей перегородки, число слоев проволоки и размер щелей между ними. В ходе эксперимента измерялся расход воздуха на фильтрацию и на продувку, гидравлическое сопротивление чистой перегородки, перегородки с осадком и после регенерации. Рассмотрены баланс сильнодействующих на пылевой осадок при регенерации и условия отрыва осадка от фильтрующей перегородки, на основе которых предложено математическое описание, определяющее минимальную скорость продувочной струи. Предложена зависимость для расчета эффективной рабочей скорости струи, обеспечивающей эффективную регенерацию и минимальные экономические затраты на продувку. Выявлено, что эффективность регенерации связана экспоненциальной зависимостью с показателем остаточного сопротивления осадка, который определяется условиями фильтрования и регенерации. Получена зависимость для расчета коэффициента регенерируемости, который рекомендуется использовать при определении общего гидравлического сопротивления щелевого фильтра, учитывающего сопротивление чистой фильтрующей перегородки, сопротивление пылевого осадка и остаточное сопротивление щелевой перегородки после регенерации.
Н. Г. Сосновская,
А. О. Иванова,
И. В. Никитин,
Г. Н. Чернышева,
Н. В. Руссавская,
И. А. Данченко,
Н. В. Истомина,
Н. А. Корчевин
106-114 273
Аннотация
Обсуждается влияние добавок трихлорэтиламидов некоторых сульфоновых и карбоновых кислот на формирование блестящих покрытий при электрохимическом никелировании с использованием стандартного электролита Уоттса. Из исследованных четырех соединений три показали эффект образования блестящих покрытий и одно - формирование полублестящего покрытия. Добавки вводились в электролит в количестве 0,1-0,7 г/л. Выход по току составил 78-97%. Пористость полученных покрытий 0,28-11,02 пор/см2, что существенно ниже, чем при использовании некоторых других блескоообразователей. Наилучшим блескообразующим действием среди исследованных добавок обладают 1-гидрокси-2,2,2-трихлорэтиламид уксусной кислоты и 1-4-метоксифенил-2,2,2-трихлорэтиламид-4-хлорфенилсульфоновой кислоты. Блокообразующее действие трихлорэтиламидов сульфоновых кислот связано с их электрохимическим разложением на катоде, что способствует внедрению серы в никелевое покрытие в количестве 0,3 - 0,4% масс, которое определяет блеск. Действие трихлорэтиламидов карбоновых кислот, возможно, связано с их адсорбцией на поверхности катода.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ
115-121 205
Аннотация
Цель - оценена возможность применения процессов пассивного транспорта через полупроницаемую мембрану из ацетата целлюлозы для сравнения свойств адаптированных молочных смесей и грудного молока. Потенциометрическим методом было определено содержание ионов калия и натрия, титриметрическим методом содержание кальция и магния в прокаленных молочных смесях. Полученные данные были использованы для оценки скорости диффузии из восстановленных молочных смесей. Были рассчитаны коэффициенты проницаемости ионов калия, натрия, магния и кальция из восстановленных молочных смесей и раствора моделирующего по ионному составу одну из молочных смесей, взятых для исследования. Было показано, что диффузия ионов in vitro, оцененная с помощью коэффициента проницаемости идентична процессам всасывания через стенку желудочно-кишечного канала. Результаты проведенного исследования показали, что образования казеинаткальцийфосфатного комплекса при восстановлении адаптированных молочных смесей, аналогичного таковому в грудном молоке не происходит. Об этом свидетельствует большая скорость диффузии ионов кальция и магния из восстановленных адаптированных молочных смесей, чем из грудного молока. Ионы кальция и магния в составе молочных смесей будут хуже усваиваться из молочных смесей, чем из грудного молока.
122-128 179
Аннотация
Трепанг дальневосточный - биологически ценный объект аквакультуры и морского промысла на восточном побережье Российской Федерации. Производство пищевой продукции из трепанга, расширение ее ассортимента является актуальным на Дальнем Востоке. Важная технологическая задача - создание из трепанга продукта, имеющего функциональную направленность, с высокими потребительскими свойствами и пониженным содержанием влаги. Цель работы - разработка технологии сушеной продукции из трепанга дальневосточного, позволяющей сохранить его биологически активные химические соединения и получить готовый продукт пролонгированного срока хранения с высокими органолептическими характеристиками. В результате экспериментальных исследований обоснованы технологическая схема производства нового сушеного продукта из трепанга, его рецептура и технологические параметры процесса. На разработанный продукт утвержден СТО 00471515-054-2017 «Снеки из трепанга сушеные». Дана оценка качества готовой продукции по органолептическим и физико-химическим показателям, подтверждена ее биологическая ценность. Установлено, что снеки из трепанга сушеные по микробиологическим показателям соответствуют требованиям ТР ЕАЭС 040/2016 «О безопасности рыбы и рыбной продукции». Обоснован срок хранения сушеного формованного продукта из трепанга в герметичной упаковке.
ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ
129-134 288
Аннотация
Целью исследований являлось определение экологического состояния почв, находящихся в зоне влияния предприятий нефтегазовой отрасли, по комплексу микробиологических и биохимических показателей. В качестве объекта исследований были выбраны почвенные образцы, отобранные на территории нефтебазы №5 ООО «ЛУКОЙЛ-НВНП», расположенной в черте города Астрахани. Почвенные образцы отбирали вблизи источника загрязнения, в 20 и в 100 м от источника загрязнения, а также вне зоны загрязнения. В результате работы изучена биологическая и ферментативная активность исследуемых почвенных образцов. Используя наиболее информативные показатели, рассчитали интегральный показатель биологического состояния исследуемых почв. При этом установлено, что для определения эколого-биологического состояния почв в условиях хронического загрязнения нефтепродуктами, наиболее применимы микробиологические показатели по сравнению с биохимическими. Полученные результаты свидетельствуют, что экологическое состояние почв нефтебазы №5 ООО «ЛУКОЙЛ-НВНП» г. Астрахани по значениям интегральных показателей, можно характеризовать как высокоопасное.
135-143 222
Аннотация
Антропогенными источниками загрязнения почв урболандшафтов Волгоградской агломерации являются химические и металлургические предприятия, АЗС, транзитные автомагистрали, железнодорожная сеть и др. Для объективной оценки загрязнения почв нефтепродуктами необходимо учитывать наличие естественных органических соединений самой почвы. Выщелачивание нефтепродуктов из светло-каштановых почв происходит в течение первых 11 сут независимо от ее гранулометрического состава и их концентрации, в глинистой почве снижается в 2,58 раза (с 5,29 до 2,05), в песчаной почве - в 13,9 раз (с 69,00 до 4,92%). Количество испарившегося органического углерода в глинистой почве максимально на 2-е и 6-е сутки. Глубина проникновения нефтепродуктов в почвенный профиль зависит от их гранулометрического состава. Содержание нефтепродуктов, переходящих в водную вытяжку, не зависит от их концентрации, типа почвы, ее гранулометрического состава. После автоклавирования под действием температуры и давления возможен процесс термической десорбции, разрушения химических связей, в результате чего органические компоненты высвобождаются из глиногумусовых и песчаногумусовых комплексов. В результате термической десорбции содержание нефтепродуктов в аллювиальной почве увеличивается.
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
144-147 243
Аннотация
Разработан способ проведения суспензионной полимеризации стирола в дисперсионной гелевой среде. В качестве геля выбран водный раствор метилцеллюлозы. Установлена зависимость динамической вязкости растворов метилцеллюлозы от температуры. Процесс полимеризации стирола осуществляли в точке гелеобразования раствора метилцеллюлозы в течение 2 ч или 4 ч при температуре 60-80 °С. Соотношение стирола к метилцеллюлозе составляло 1 : 10. При охлаждении полимеризата твердые частицы полимера осаждаются на дно ампулы и легко отделяются. Размеры частиц полимера составляют от 0,01 до 7 мм .
148-152 212
Аннотация
В настоящее время во всем мире уделяется повышенное внимание альтернативным источникам углеводородного сырья, в частности, тяжелым высоковязким нефтям и природным битумам. Ос-воение и рациональное использование таких месторождений является важнейшей научной задачей в направлении по извлечению синтетической нефти и редкоземельных металлов, получения вяжущих материалов для дорожного строительства. В работе изучено распределение микроэлементов между минеральной и органической частью, а также в смолисто-асфальтеновых веществах. Выявлено, что концентрирование никеля, ванадия и сопутствующих микроэлементов происходит неравномерно во всех составляющих кира. Основная часть металлов сосредоточена в составе высокомолекулярных соединений. Полученные данные по распределению металлов в минеральной, органической частях нефтебитуминозной породы, а также при групповом компонентном составе смолисто-асфальтеновых веществ природного битума будут полезными при разработке технологических схем комплексной переработки, а также сделают возможным полное использование нефтебитуминозной породы.
153-158 246
Аннотация
На культуре мононуклеарных клеток периферической крови (МНПК) человека изучено действие in vitro 1-герматранол-гидрата в сравнении с трекрезаном на белковый синтез и связанные с ним ведущие системы регуляции процессов развития, дифференцировки, регенерации и поддержания как клеточного, так и тканевого гомеостаза. Показано активирующее действие 1-герматранол-гидрата на суммарную активность триптофанил-тРНК-синтетазы - одного из ключевых ферментов внерибосомного этапа белкового синтеза триптофанил-тРНК синтетазы (ТРСазы). 1-герматранол-гидрат в дозе 15 мкг/мл увеличивает экспрессию тРНК на 33-45% значительнее, чем трекрезан в дозе 25 мкг/мл. Стимулируя биосинтез иммуноглобулинов, герматранол-гидрат обладает актопротекторным действием и является фактором ускорения образования обеих форм АРСаз. Активированная ТРСаза, подавляя патологические процессы аномальной агрессивной пролиферации сосудов, стимулирует восстанавливающее физиологическое развитие сосудов. Полученные данные дают основание полагать, что 1-герматранол-гидрат может быть использован в качестве лекарственного средства, обладающего иммуномодулирующим и адаптогенным действием.
ISSN 2227-2925 (Print)
ISSN 2500-1558 (Online)
ISSN 2500-1558 (Online)