отдел кинетики химических и биологических процессов

Лаборатория химии антиоксидантов

Лаборатория химии антиоксидантов
Заведующий - к.х.н. Вольева Виолетта Борисовна
Телефон: 939-73-53

Лаборатория химии антиоксидантов была создана в Институте химической физики им. Н.Н.Семенова АН СССР в 1967 году по инициативе академика Николая Марковича Эмануэля. Первым ее руководителем был выпускник Московского университета, выдающийся химик-органик, доктор химических наук, профессор Владимир Владимирович Ершов. В настоящее время руководство лабораторией осуществляет кандидат химических наук Виолетта Борисовна Вольева.

Первоначальное название «Лаборатория синтеза стабилизаторов полимеров» отвечало основному направлению работ лаборатории в первые годы ее образования - синтезу, а также исследованию свойств и применению в качестве антиоксидантов для полимерных материалов особого класса органических соединений – пространственно-затрудненных фенолов (ПЗФ). ПЗФ легко взаимодействуют с радикалами, образующимися в радикально-цепных процессах окисления органических соединений, превращаясь при этом в малоактивные феноксильные радикалы, не способные к пролонгированию нежелательного радикального процесса. Это свойство позволило широко использовать ПЗФ в качестве эффективных антиокислителей. Разработки лаборатории, в частности, серия «Фенозаны» (фенол-завод-Академия наук) были успешно внедрены в промышленность (на МНПЗ действовала опытно-промышленная установка по выпуску Фенозанов 1, 23, 30 и др.), что позволило отказаться от импортных аналогов.

Развитие в Институте представлений о роли свободнорадикальных реакций в биологических системах и о возможности использования синтетических ингибиторов в коррекции оксидантных патологий и регулировании некоторых биохимических процессов в живых организмах привело к широкому использованию ПЗФ в различных областях экспериментальной биологии и медицины. В этой связи важным направлением исследований лаборатории, особенно за последние 15 лет, является создание широкого круга биологически активных препаратов на основе ПЗФ, таких как Фенозан-кислота и ее соли, Альгимаф и др., сочетающих антиоксидантную активность с антивоспалительной, антивирусной, антимикробной. Особый интерес для этого направления исследований представляют гибридные соединения, сочетающие в своем составе ПЗФ с фрагментами других молекул, низко- или высокомолекулярных, обеспечивающих совместимость с биологической системой, транспортные функции, более высокую или специфическую активность. Ярким примером такого рода соединений являются созданные в содружестве с Санкт-Петербургским Университетом за последние годы гибридные макромолекулярные антиоксиданты (ГМАО) на основе ПЗФ и гидрофильных полимеров, обладающие высокой активностью в водных средах и имеющие широкую перспективу практического применения.

В последние несколько лет лаборатория активно участвует в развитии нового направления, связанного с созданием «антиоксидантов» для моторных топлив - антидетонантов, или октанповышающих добавок к бензинам и спирт-бензиновым композициям. Особую актуальность этому направлению придает возможность использования в качестве исходного сырья для синтеза добавок разнообразных растительных отходов. К настоящему времени разработано несколько вариантов синтеза предлагаемых добавок из полиолов растительного происхождения, основанных на применении гомогенных и гетерогенных кислотно-каталитических систем, пригодных для реализации в условиях современного безотходного производства. Внедрение таких добавок позволит сократить расход нефти на производство товарного бензина и понизить требования к октановым характеристикам традиционных углеводородных компонентов топлива.

Оценка и прогнозирование свойств антиоксидантов базируются на фундаментальных исследованиях, в которых ПЗФ и их производные могут быть использованы как уникальные модели, позволяющие детектировать и в ряде случаев выделять короткоживущие интермедиаты, важные для понимания механизмов процессов. Особую популярность в этом отношении приобрела впервые синтезированная в лаборатории редокс-пара 3,6-ди-трет-бутилпирокатехин – 3,6-ди-трет-бутил-орто-бензохинон, с помощью которой сделан ряд интересных для теоретической органической и структурной химии открытий.

По материалам исследований опубликовано несколько десятков работ в открытой печати, научные результаты сотрудников лаборатории докладывались на более чем 30 международных и российских конференциях. Лаборатория в течение 10 лет вела договоры с фирмой Dupont (отв. исполнитель – доктор химических наук Григорий Алексеевич Никифоров), по результатам международного сотрудничества получено 5 патентов США.

В 2008 году в состав лаборатории химии антиоксидантов со своей тематикой вошли сотрудники лаборатории низкомолеклярных биорегуляторов ст.н.с., к.х.н. Ю.В. Кузнецов и ст.н.с., к.б.н. М.Н. Овсянникова. Ранее в этой лаборатории под руководством д.х.н., профессора Л.Д. Смирнова был разработан антистрессовый антиоксидант комплексного действия группы 3-оксипиридинов (метилпроизводные 5-ГБ) - экологически чистый стимулятор роста растений Амбиол, обеспечивающий повышение урожайности зерновых и овощных культур на 20-40%, обладающий антимутагенными и радиозащитными свойствами. Амбиол обеспечивает повышение урожайности зерновых и овощных культур на 20-40%, увеличивает процент всхожести семян, обеспечивает защиту растениям в условиях засухи, заморозков и неблагоприятной экологии. В 1998 году Амбиол включен в Список разрешенных препаратов для применения в сельском хозяйстве

В последние годы системное изучение рострегулирующей активности метилпроизводных 5-ГБ на различных сельско-хозяйственных культурах. Показано, что все исследованные соединения в различных концентрациях оказывают положительное действие на рострегулирующие процессы. Наиболее высоким рострегулирующим действием обладал N-этил-2-метил-5-гидроксибензимидазол. Установлено, что в низких концентрациях антиоксиданты проявляют более высокую активность, что удешевляет технологию их применения в сельском хозяйстве. Получено 5 патентов, подготовлена заявка на патент "Средство, повышающее продуктивность картофеля и его устойчивость к стресс-факторам и болезням", авторы: Т.А.Платонова, Н.П.Кораблёва, Ладыженская Э.П., Т.И.Пузина, А.С.Евсюнина, Ю.В.Кузнецов, Л.Д.Смирнов, патентовладелец - ИБХФ РАН. Опубликована монография: Yury V. Kuznetsov «Ambiol as base of new effective drugs». Nova Science Publishers, Inc., New York, 2008.

В 2003-2008 годах проводилась работа по осуществлению Государственной регистрации Амбиола в «Каталоге разрешенных препаратов». Разработаны 2 лабораторных Регламента получения препарата Амбиол, подготовлены Технические Условия на препарат Амбиол, Технико-экономических обоснования использования Амбиола для повышения урожайности рапса с целью производства биотоплива и риса – для решения проблемы снабжения продовольствием. В 2004–2007 годах оформлена документация по применению Амбиола в ветеринарии под коммерческим названием Аркусит. Ю.В. Кузнецовым организовано научное направление по изучению применения препарата Амбиол в косметологии и дентальной медицине. В рамках Государственной программы Кореи «Исследование новых материалов» в корейской компании DHA JIN R&D Co., Ltd. создано соответствующее направление под руководством CTO Dong-Bin, Chong. Заключено Соглашение о намерениях и подготовлен проект Договора между ИБХФ РАН и компанией DHA JIN R&D Co., Ltd. о проведении совместных научно-исследовательских работ по применению Амбиола в косметологии.

В перспективе будет продолжен синтез производных 3-гидроксипиридина, 5-гидроксибензимидазола и 2-аминобензотиазола, изучение их антиоксидантных, антибактериальных, NO-ингибирующих и других биологических свойств, а также внутриклеточных адаптационных механизмов и протеомно-геномных взаимодействий в результате воздействия химических соединений данных классов для последующего поиска новых более эффективных препаратов. Будут продолжены работы по расширению сферы применения препаратов Амбиол и Аркусит.

Лаборатория химии антиоксидантов принимает студентов МАТХТ им. М.В. Ломоносова, Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина, Химического колледжа РАН при МТХТ им. Менделеева, кафедры фармацевтической химии и токсикологии РУДН для выполнения магистерских и бакалаврских работ, а также молодых сотрудников (в том числе, зарубежных) для прохождения стажировки в области химии антиоксидантов. За прошедшие 15 лет в лаборатории защищены 3 кандидатские диссертации (Д.Б. Горбунов, С.В. Усачев, Т.Н. Носко), бакалаврские и магистерские работы (Е.В. Саранкина, Е.В. Гришина, А.Е. Жбанов, Т.Э.Моисеева, И.В. Афутина, Т.В.Власова, О.И. Хаустова, Ю.С. Шевцова и др.).

Лаборатория химии антиоксидантов
Яндекс.Метрика