Впервые проведено нитрамидирование природных аминокислот и спиртов путем взаимодействия N,N´-динитромочевины с глицином и борнеолом с получением перспективных компонентов для высокоэнергетических газогенерирующих составов, а также биологически активных веществ. Показано, что получение нитраминокислот протекает через последовательно-ступенчатое образование кислых и средних солей N,N´-динитромочевины и глицина. (ИПХЭТ СО РАН)
Разработаны: новый анодный катализатор RuV, отличающийся высокой удельной активностью и стабильностью, улучшенный катодный катализатор CoFe/C, толерантный к этанолу, а также наноразмерный катализатор состава Ni8.6RuF1.18/C, высокоактивный и стабильный в реакции прямого электроокисления боргидрида натрия. На их основе разработан и испытан топливный элемент этанол-воздух с электродами размером 25 см2 и максимальной удельной мощностью 90-100 мВт/см2, что, по крайней мере, вдвое превышает зарубежные данные, полученные при использовании платиновых катализаторов. Это открывает реальные возможности создания высокоэффективных автономных энергетических установок различного назначения. (ИФХЭ РАН)
Предложены новые эффективные ингибиторы, обеспечивающие подавление детонации водородо-воздушных смесей любого состава при повышенных начальных давлениях до 600 кПа и различных способах инициирования. Результаты подтверждают ведущую роль цепной лавины в возникновении и распространении детонации при указанных условиях и необходимость ее учета при объяснении многих важных закономерностей процесса. (ИСМАН РАН)
Предложен новый подход к использованию полиолов растительного происхождения, образующихся в производстве энергоносителей из возобновляемого сырья (биоэтанол, биодизель), в качестве оксигенатных компонентов высокооктановых топливных композиций. Показано, что наибольший октанповышающий эффект и фазовая стабильность композиции достигаются при использовании кеталей с эквимольным количеством спиртов. Созданы и испытаны топливные композиции на основе циклических кеталей. Зарегистрирован значительный прирост октанового числа. (ИБХФ РАН)
Впервые экспериментально (ИХФ РАН) и теоретически (ИАП РАН) показано, что установка в трубе осесимметричного препятствия специальной формы (сопла) позволяет обеспечить управляемый переход очень слабой ударной волны в детонацию в стехиометрической пропано-воздушной смеси при нормальных условиях и при скорости ударной волны на входе в сопло выше 680
20 м/c, что приблизительно соответствует числу Маха 2. Многократные отражения ударной волны от стенок сопла приводят к детонационному взрыву, распространяющемуся со скоростью на уровне 2 км/с. Полученный результат имеет важнейшее значение для разработки новых систем реактивного движения с детонационным сжиганием топлива и мощных импульсных детонационных горелок для отечественной промышленности. (ИХФ РАН, ИАП РАН)С целью создания электромеханических преобразователей энергии специального назначения проведены работы по исследованию новых наноматериалов для различных деталей конструкции – немагнитная сталь повышенной прочности с пределами текучести не менее 1600 МПа, структурированная наночастицами титана, серебра и кобальта для изготовления бандажного стакана ротора и аморфное металлическое антифрикционное покрытие ротора на основе железа-АМАГ-200 (Fe Si B2 Nb Cu). Разработаны требования к характеристикам новых наноматериалов, применение которых позволит существенно улучшить массогабаритные показатели электромеханических преобразователей энергии. (ИХС РАН)
Синтезированы и исследованы новые водорастворимые органические (на основе динитрометильных производных симметричного триазина) и металл-органические (на основе активных сайтов нитрозильных [2Fe-2S] белков с серосодержащими алифатическими лигандами природного происхождения) доноры NO, обладающие прямой противоопухолевой активностью и улучшенной биодоступностью. При применении замещенного хлординитрометилтриазина получен значительный антиметастатический эффект: на метастазирующей модели карциноме Льюиса, являющейся устойчивой к химиотерапии, индекс ингибирования метастазов составляет 98%. Впервые экспериментально доказано, что сера-нитрозильные комплексы железа проявляют высокий антипролиферативный эффект и являются индукторами апоптоза на человеческих опухолевых клетках линий различного генеза: К562 (хронический эритробластный миелолейкоз), LS174T (карцинома толстого кишечника), SKOV3 (карцинома яичника). (ИПХФ РАН)
Обнаружено гиперактивирующее воздействие внешних магнитных полей (100-700 Эрстед) на 25Mg2+-спин-селективный катализ, обеспечиваемый рядом ферментов семейства киназ (креатинкиназа, α-глицерофосфаткиназа, фосфенолпируваткиназа). Исследован механизм данного варианта магнитного изотопного эффекта, отсутствующего в случае активации ферментов ионами 24Mg2+ и 26Mg2+. Разработан метод адресной доставки 25Mg2+ в клетки миокарда крыс, страдающих от медикаментозной гипоксии, с помощью катионных порфирин-фуллереновых наночастиц РМС16. (ИХФ РАН)
Разработаны новые специальные методы стереонаправленного построения гликозидной связи и превращения азидо-производных сахаров. С использованием этих методов впервые проведен полный синтез пентасахаридной гликоформы внешнего кора липополисахарида Pseudomonas aeruginosa (синегнойной палочки) – одного из основных и наиболее опасных видов госпитальной инфекции. Данное соединение получено для использования в качестве молекулярного зонда при изучении механизма развития инфекции, вызываемой этой бактерией, и для разработки противомикробных лекарств и иммунологических диагностикумов новых типов. (ИОХ РАН)
В результате фундаментальных исследований процессов образования полимерных гелей в замороженных системах разработаны оригинальные широкопористые трехмерные подложки для культивирования животных (в том числе стволовых) клеток, что открывает широкие перспективы для создания биоинженерных конструкций животных тканей и искусственных органов. (ИНЭОС РАН)
С целью создания высокоселективных сорбентов для удаления из организма пациентов токсичного метаболита мочевой кислоты, вызывающей подагру, осуществлен синтез сшитых полимеров на основе диметиламиноэтилметакрилата и диметакрилата этиленгликоля, имеющих в своей структуре молекулярные отпечатки мочевой кислоты. Исследование сорбционных свойств показало, что полученные сшитые полимеры связывают мочевую кислоту, как из модельных водных растворов, так и из перитонеальной жидкости пациентов, больных подагрой. (ИВС РАН)
Помещение нитроксильного радикала внутрь липосом и обработка липосомы грамицидином А обеспечивает трансмембранный перенос протонов и позволяет существенно увеличить время жизни спинового зонда в биологических образцах. Чувствительный спиновый зонд, заключенный внутри липосомы позволяет измерять рН, а также концентрации NO и О2 в биологических объектах, таких как кровь, гомогенаты, образцы тканей, культуры клеток, изолированные органы и подопытные животные. Результаты важны для биологии и медицины с целью создания новых диагностических методов. (НИОХ СО РАН)
Установлена противоопухолевая активность нового препарата барназа, являющегося термо-стабильным до 540 белком ферментом рибонуклеазы, полученного генноинженерным путем из клеток E.coli. Выявлена способность барназы существенно усиливать действие лазерной гипертермии – одного из наиболее актуальных методов лечения онкологических заболеваний. Обнаружено, что раздельное применение гипертермии и барназы приводит к торможению роста опухоли у подопытных животных на 50%, тогда как их совместное применение приводит к резкому усилению цитотоксического эффекта и вызывает полное ингибирование роста опухоли. (ИБХФ РАН)
Определены условия для оптимальной концентрации и времени действия этанола на изменение профиля сериновых изотопомеров в культуре клеток печени, метаболизирующих 13С-меченный глицин. Показано, что закрывание пориновых каналов сопровождается возрастанием содержания супероксид радикалов, окислительным стрессом и ускорением/облегчением открывания
Ca2+-зависимой поры. Работа проводилась совместно с коллективом Университета Северной Каролины (США) и Гематологическим научно-исследовательским центром РАМН. (ЦТПФХФ РАН)
Изучен обезболивающий эффект и токсичность аэрозольных частиц ибупрофена в ингаляционных экспериментах на мышах. Эффективность осаждения ибупрофена в легких измерена в зависимости от размера частиц. Показано, что эффективность аэрозольного введения ибупрофена на 5 порядков выше, чем перорального, т.е. для достижения одного и того же терапевтического эффекта (индекса обезболивания) доза при ингаляционном введении может быть снижена на 5 порядков по сравнению с пероральным введением. (ИХКГ СО РАН, НИОХ СО РАН, ИХТТМ СО РАН, ИТПМ СО РАН)
На основе терпенофенолов получена серия потенциальных физиологически активных соединений. Синтезированы конъюгаты, содержащие в молекуле терпенофенольный и порфириновый фрагменты, соединенные при помощи амидной и сложноэфирной связей. Физиологические испытания некоторых аминометилфенолов проведенные на лабораторных животных показали противовирусную, противовоспалительную, гемореологическую активность и антиоксидантные свойства. (ИХ Коми НЦ УрО РАН)