Лакрица против глиобластомы: что химики нашли в обычной солодке

🪴Солодку (Glycyrrhiza glabra) — корень, из которого делают лакрицу — в народной медицине применяют тысячи лет: от кашля до воспалений. Современная химия знает, что корень солодки — это коктейль из десятков активных веществ. Но когда говорят «солодка помогает», непонятно: что именно в ней работает?
Виктория Викторовна Ларина из Санкт-Петербургского государственного технологического института (технический университет) подошла к вопросу систематически. Она вытаскивала из корня вещества разными растворителями — от кислых до щелочных, от воды до жирорастворимых — и проверяла, что каждый «состав» делает с микробами, антиоксидантной системой и раковыми клетками. И не остановилась на «вот этот экстракт работает» — добралась до конкретных молекул-чемпионов.

Что нашли:
✅ Дайдзеин — изофлавон, который раньше изучали в основном из сои. Из солодки его извлекли впервые препаративным способом. Дайдзеин убивает клетки глиобластомы — одной из самых агрессивных опухолей мозга, особенно опасной для молодых пациентов. По активности он сравним с уже известными противоопухолевыми компонентами солодки и в 13 раз сильнее самой глицирризиновой кислоты — главного вещества, по которому обычно оценивают качество сырья.
✅ Формононетин — другой изофлавон. Оказался активен против синегнойной палочки (Pseudomonas aeruginosa) — серьёзного внутрибольничного патогена, который всё хуже поддаётся стандартным антибиотикам.
Бонусом — автор нашла, какой растворитель оптимально извлекает каждое из этих веществ. Для противоопухолевой активности — этанол с водой; для антимикробной — этилацетат. То есть для солодки появилась чёткая схема: не «всё в одной таблетке», а отдельная технология под каждую мишень.

Итог: переход от народной формулы «солодка помогает» к конкретным веществам и конкретным мишеням — два ранних кандидата в препараты, изолированные и количественно охарактеризованные.

🇷🇺Кому это может быть интересно в России:
«Красногорсклексредства» и «Фитофарм» — производители фитопрепаратов и субстанций из растительного сырья; препаративное выделение дайдзеина и формононетина — готовая технология для расширения портфеля. «Эвалар» — потенциальный интерес к стандартизации сырья солодки по конкретным изофлавонам, а не только по глицирризиновой кислоте. Институт Блохина и МНИОИ им. Герцена — методологические партнёры для доклиники дайдзеина против глиобластомы.

🎓Ларина В.В., кандидатская, 1.4.9. - Биоорганическая химия, Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)

#биоорганическая_химия

📡Невидимый свет для интернета и медицины.

Редкоземельные металлы (европий, тербий, иттербий и их «соседи» по таблице) — главные «светящиеся» элементы для дисплеев, светодиодов, лазеров и медицинских меток. Они дают узкие «чистые» цвета, которые со временем не блекнут. Но есть подвох: сами они почти не поглощают свет. Посветить на них лампой — почти не реагируют, не светятся.

Решение нашли давно: рядом с металлом ставят органическую молекулу-антенну. Она хорошо ловит свет (как тарелка ловит сигнал спутника) и передаёт энергию металлу, который и излучает свечение. От того, какая антенна, зависит всё — цвет, яркость, на что годится молекула в итоге.

Исследователь Национального исследовательского Нижегородского государственноо университета им. Н.И.Лобачевского Светлана Константиновна Полякова сделала и испытала пять разных антенн для всего ряда редкоземельных металлов.

Главные находки:
🔢Один атом брома переключает функцию молекулы. В одной из антенн автор заменила маленькую группу СН₃ на атом брома. И то же соединение перестало светиться, но начало превращать свет в электричество — то есть превратилось в материал для солнечной батареи. Один атом разницы — две совершенно разных функции.

🔢Длинная антенна — для невидимого света. Сделав антенну побольше, Светлана Константиновна получила соединения, которые ярко светятся в инфракрасе (невидимом для глаза диапазоне). Это важно для двух вещей: для оптоволоконного интернета (по волокну как раз идёт инфракрасный свет с длиной волны около 1,5 мкм) и для медицинской визуализации (инфракрасный свет проникает сквозь кожу и ткани лучше видимого, поэтому им «просвечивают» опухоли и сосуды).

🔢Очень яркий зелёный светодиод на скандии. Соединение скандия с одной из антенн в модельном светодиоде дало ярко-зелёное свечение на уровне лучших мировых аналогов. Скандий — нетипичный материал для светодиодов, но здесь он сработал отлично.

🔢Впервые прицепили перилен к редкоземельным металлам. Перилен — крупный плоский углеводород, известный в основном как краситель. Полякова впервые присоединила его к неодиму, диспрозию и самарию. Самариевое соединение показало редкое свечение, связанное с двухвалентным самарием (обычно эти металлы трёхвалентны, а двухвалентная форма самария нестабильна и встречается редко — поэтому само получение такого свечения интересно).

🤔 Что это даёт. Готовая инструкция для разработчиков материалов: какую антенну подобрать под нужный металл и нужную задачу. Нужен ИК-маяк для оптоволокна — берёшь одну антенну. Нужен зелёный OLED для дисплея — другую. Нужна органическая солнечная батарея — третью.

🇷🇺Кому это может быть интересно в России:
«Швабе» (Ростех) и НИИ «Полюс» им. Стельмаха — крупнейшие разработчики оптоэлектроники, лазерных систем и приборов медицинской визуализации; новые ИК-светящиеся материалы на эрбии и иттербии — прямо в их повестку. Предприятия Росатома, работающие с редкими землями («Соликамский магниевый завод», «Чепецкий механический завод») — поставщики самих лантаноидов и возможные участники производственной цепочки. Институт металлоорганической химии им. Разуваева РАН (Нижний Новгород), где сделана работа, — главный партнёр для дальнейшей доводки и масштабирования технологии.

🎓Полякова Светлана Константиновна, кандидатская, 1.4.8. - Химия элементоорганических соединений, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

#химия

Как аптечный глицин делает антикоррозийное покрытие в 13 раз прочнее

Если вы хоть раз видели оцинкованные шурупы или подкузовные детали машины — это и есть гальваническое покрытие. На сталь наносят тонкий слой металла, чтобы защитить её от коррозии. Цинк — стандартное решение, дешёвое и рабочее, но не лучшее.

Сплав цинка с никелем (Zn-Ni) защищает в разы лучше — особенно от морской воды и солевого воздуха. Поэтому такое покрытие массово используется в автопроме и авиации, где обычный цинк уже не справляется.
Проблема в том, что сделать хороший Zn-Ni сплав сложнее, чем кажется. Если просто бросить в раствор ионы цинка и никеля и пропустить ток — получится «аномальное» соосаждение: цинка отложится много, а никеля — почти нет. Это контринтуитивно: никель — более «благородный» металл, и по логике должен оседать первым. Но в реальности он почему-то «застревает в очереди».

Что происходит. При электролизе у поверхности электрода среда становится щелочной (pH растёт с 3,5 до почти 7). В щелочной среде цинк образует гидроксид Zn(OH)+, который прилипает к электроду и блокирует никель — буквально пробка из ионов цинка, не пускающая никель к поверхности.

Алина Евгеньевна Тинаева из Воронежского государственного университета предложила решение — добавить в электролит глицин (ту самую аминокислоту, которую продают в аптеке как успокоительное). И глицин работает сразу как двойной агент:
✅ Как буфер — стабилизирует pH у электрода, не даёт ему вырасти. Нет щёлочи → нет гидроксида цинка → нет пробки.
✅ Как «ловушка» для ионов металлов — связывает и цинк, и никель в комплексы (глицинаты). В таком виде они разряжаются медленнее, и покрытие растёт более равномерно и гладко.

Результат:
🔢 Содержание никеля в покрытии выросло с ~10% до ~17% — состав сплава приблизился к оптимальному.
🔢Поверхность стала заметно глаже — без шероховатости и «дендритов».
🔢 Коррозионная стойкость улучшилась в разы. В одном из режимов скорость коррозии упала с 6,6 до 0,5 мкА/см² — то есть в 13 раз медленнее.
Бонусом — автор исправила стандартную математическую модель электрокристаллизации (Шарифкера-Мостани), которая раньше не учитывала ни аномальное соосаждение, ни выделение водорода, ни адсорбцию органики. Теперь можно предсказывать состав и качество покрытия заранее, а не подбирать режим наугад.

🇷🇺Кому это может быть интересно в России:
«АвтоВАЗ», «КАМАЗ», «ГАЗ» — крупные автопроизводители, для которых Zn-Ni покрытия крепежа и подкузовных деталей — стандарт против солевой коррозии. «Северсталь», ММК, НЛМК — производители оцинкованного проката; переход на сплавные покрытия с лучшей стойкостью — естественное продолжение их продуктовой линейки. Гальванические производства при оборонных предприятиях и автозаводах — прямые пользователи нового глицинового электролита. Институт физической химии и электрохимии им. Фрумкина РАН — ведущая организация по теме и научный партнёр для масштабирования технологии.

🎓Тинаева Алина Евгеньевна, кандидатская, 1.4.6. – Электрохимия, Воронежский государственный университет.

#электрохимия

💧 Наглядно о том, зачем кипятить воду

Вначале изучаем обычную воду под микроскопом с различным увеличением и видим простейшие одноклеточные существа. И конечно, бактерии, которые весело устраивают заплывы в грязной воде. Затем кипятим воду и наблюдаем, что всё умерло. И только броуновское движение слегка колышет погибшие бактерии…

Кот Шрёдингера😺 | Мы в MAX 🇷🇺

🌳Опилки вместо нефти: красноярский катализатор делает растворители, пластик и топливо из мусора

Дерево, солома, отходы льнопроизводства — это лигноцеллюлоза: природный «бетон» из трёх компонентов. Целлюлоза и гемицеллюлозы — это сахарные цепочки (арматура), а лигнин — клей, который держит всё вместе и придаёт жёсткость.
💡Главная мысль работы: вместо того чтобы жечь эти отходы, из них можно делать ценное сырьё для химии — и при этом не качать нефть. Растения уже «бесплатно» вытянули углерод из воздуха, поэтому такое сырьё углерод-нейтральное.

Проблема в том, что лигнин — крепкий нерегулярный полимер, разобрать его на полезные молекулы трудно. Раньше это делали агрессивными кислотами (серной, соляной).

Автор использует другой подход — твёрдый катализатор-«отмычка». Это крошечные наночастицы рутения (благородного металла, ~1 нанометр) на пористой угольной подложке «Сибунит». Катализатор делает две работы сразу: кислотные центры аккуратно разрезают связи в лигнине, а металлический рутений тут же «гасит» получившиеся осколки водородом, чтобы они снова не слиплись в смолу.

❓Что получается на выходе. Из лигнина — метоксифенолы (ароматические молекулы, сырьё для ароматизаторов, антиоксидантов, смол). Из сахарной части — гликоли (этиленгликоль, пропиленгликоль — это антифриз, основа пластиков ПЭТ). И отдельно — чистая целлюлоза, почти как промышленная микрокристаллическая (та, что идёт в таблетки и пищевые добавки как наполнитель). Из одной кучи отходов — сразу три полезных потока.

Цифры впечатляют: катализатор увеличивает выход полезных молекул в 10–17 раз. А «зелёный» растворитель (ГВЛ) получается с выходом до 98% — это почти без потерь. Бонус: катализатор можно использовать много раз подряд, а не выбрасывать.

Автор показал, что точно подобрав «начинку» катализатора (сколько рутения, насколько кислая подложка, какого размера гранулы) и растворитель, можно из дешёвого растительного мусора получать дорогую химию — селективно, многократно и без агрессивных кислот. Это рабочий кирпичик для будущих заводов, которые будут перерабатывать отходы вместо нефти.

🇷🇺Кому это полезно в промышленности
В первую очередь — деревообрабатывающей и сельхозперерабатывающей промышленности (ЦБК, лесопилки, льнозаводы): то, что сейчас идёт в отвал или на сжигание, становится сырьём с добавленной стоимостью. Костра льна здесь особенно интересна — её перерабатывают в больших объёмах, а раньше восстановительное фракционирование на ней никто не делал. Дальше — химическая и нефтехимическая отрасль: метоксифенолы и гликоли сегодня в основном получают из нефти, и биомасса даёт альтернативный источник. Производители растворителей и биотоплив — прямые потребители ГВЛ. Фарма и пищепром — как покупатели чистой микрокристаллической целлюлозы и ГВЛ (он допустим в этих отраслях). И в целом — компании в повестке декарбонизации и «зелёной химии», которым важно заменить ископаемое сырьё возобновляемым.


🎓Сычев Валентин Владимирович, Кандидатская, 1.4.4. - Физическая химия, Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

⛽️Геометрия атомов в цеолите, или сколько вы заработаете на нефти

Каждый литр бензина на заправке прошёл через каталитический крекинг на НПЗ. Тяжёлая фракция нефти на цеолитном катализаторе при 500°C расщепляется на бензин, дизель и газы для нефтехимии. Из одной тонны нефти получают около половины тонны бензина — всё благодаря катализатору.

💎Цеолит — это кристалл с правильной пористой структурой, что-то вроде губки с дырочками строго точного размера (нанометр и меньше). Длинные молекулы нефти заходят в поры, цепляются за активные центры и распадаются. Чтобы настроить катализатор под конкретную задачу, в цеолит добавляют другие элементы — цинк, фосфор, лантан. Но что именно делает добавка на атомарном уровне — долго оставалось чёрным ящиком: добавляли вслепую и смотрели на результат.
Исследователь из Омского государственного технического университета, Владислав Анатольевич Ковеза соединил эксперимент с компьютерным моделированием на уровне отдельных атомов: квантовохимически просчитал, где и как «сидит» добавленный атом и какие реакции он ускорит. Вместо переборного поиска — целевой дизайн.

Главные находки:

🔢Цинк и октановое число. Эффективность цинка определяется одной геометрической деталью — парами атомов алюминия в каркасе, разделёнными одной-двумя силикатными «перегородками». Только в таких парах цинк работает как сильный кислотный центр и «вытягивает» из нефти олефины и ароматику с высоким октановым числом. Зная геометрию, можно целенаправленно увеличивать количество «правильных» пар при синтезе. Упрощённо: правильно настроенный цинк-цеолит даёт «95-й» бензин вместо «80-го» из той же нефти.

🔢Фосфор и отходы.
Добавка 2,8% фосфора в цеолит ZSM-5 смещает баланс в сторону пропилена и бутилена (выход олефинов до 90%) и подавляет побочные реакции в 8–14 раз. Пропилен и бутилен — «золото» нефтепереработки: их пускают на алкилирование (компоненты АИ-98) и производство МТБЭ — антидетонационной присадки. Из той же тонны нефти получается больше высокооктановых компонентов.

🔢Биоспирт - помощник.
При крекинге смеси нефти со спиртом спирт не мешает, а ускоряет превращение основного сырья (снижает энергию активации на 17 кДж/моль). Длинная углеводородная молекула «прилипает» к катализатору сильнее спирта за счёт ван-дер-ваальсовых сил — того же эффекта, по которому липнут мокрые стёкла. Практически — в действующую установку можно подмешивать биоспирт из растительного сырья без потери выхода бензина.

🔢Меньше кокса — дешевле бензин. Правильно подобранные цинк- и фосфор-цеолиты дают меньше кокса при той же конверсии — катализатор живёт дольше, себестоимость литра ниже.

Российские НПЗ перерабатывают около 270 миллионов тонн нефти в год. Улучшение катализатора даже на 1% по выходу или октану — это десятки миллиардов рублей в год. И каждое такое улучшение теперь начинается не с эмпирического перебора, а с компьютерного моделирования.

🇷🇺Кому это может быть интересно в России:
«Газпром нефть», «Лукойл», «Роснефть», «Татнефть» — крупные нефтяные компании с установками FCC, потенциальные пользователи цинк-цеолитов следующего поколения. «Сибур» и «Нижнекамскнефтехим» — производители олефинов и пластиков, для которых технология «зелёного» сырья из этанола — стратегическая повестка. «Газпромнефть — Каталитические системы» (Омск) — крупнейший российский производитель FCC-катализаторов и прямой получатель методики атом-уровневого дизайна.

🎓Ковеза Владислав Анатольевич, кандидатская, 1.4.4. - Физическая химия, Омский государственный технический университет

Защита работы запланирована на 26.06.2026