Мы можем многое

Сибирские ученые готовы предложить свои разработки для импортозамещения

В 1999 году Указом Президента Российской Федерации был установлен День российской науки. Именно в этот день мы хотим не только рассказать об основных достижениях и актуальных исследованиях Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН в 2014 году, но и показать его потенциал.

От репеллентов до космических технологий
С самого начала научная программа института формировалась по принципу проведения полного цикла исследований — от изучения механизмов органических реакций и целенаправленного синтеза новых веществ или выделения их из природных объектов до создания новых материалов и препаратов. Немало разработок прошлых лет стало славной историей, а многие продукты производились и производятся в настоящее время на нашем опытном химическом производстве. Это, например, технология производства репеллента ДЭТА; технология производства ароматических полиаминов для получения синтетического волокна «Лола», из которого были изготовлены костюмы космонавтов совместной с США станции «Союз» — «Аполлон». А также технология получения нуклеиновых кислот для исследования в области генной инженерии; «Алласиб» — средство для борьбы с вредителями растений; антиоксиданты, термо- и фотостабилизаторы полимеров на основе стерически затрудненных алкилированных фенолов; «Новосил» — препарат, повышающий урожайность ряда важнейших сельскохозяйственных культур; современные лекарственные средства; клеи и клеевые композиции для пищевой и деревообрабатывающей промышленности; нитроксильные радикалы имидазолинового ряда, находящие широкое применение в различных областях науки и техники; закалочная среда для тонкостенных деталей из алюминиевых сплавов; флюс «Сосна» — составная часть припоев для пайки изделий из цветных металлов; алюминотипия — технология получения изображений на анодированном алюминии и его сплавов.

Сейчас, в связи с угрозой западных санкций, такой подход является наиболее актуальным. Очевидно, что новые материалы определяют развитие всех отраслей промышленности, строительства, медицины и сферы услуг. На протяжении многих лет НИОХ СО РАН проводит исследования по химии ароматических и гетероциклических соединений, в том числе полифторированных, и этот научный задел обеспечивает высокий научно-технический потенциал в области создания соединений с заданными функциональными свойствами. Так, исследования процессов радикальной «живой» полимеризации, проводимые под руководством профессора, доктора физико-математических наук Е.Г. Багрянской, позволили предложить новый подход для синтеза уникальных водорастворимых полимеров, и это является одним из основных результатов деятельности НИОХ в 2014 году.

Материалы со сверхвозможностями
В рамках этого направления также работает группа синтеза катализаторов полимеризации, возглавляемая доктором химических наук И.И. Олейником. Практическая сторона этих исследований — синтез сверхвысокомолекулярного полиэтилена, что означает создание сверхпрочных материалов, которые могут найти самое широкое применение для изготовления защитных покрытий горно-обогатительного оборудования, деталей и элементов конструкций, подвергающихся ударной нагрузке, фильтров для пищевой и химической промышленности, сверхпрочных тканей и нитей.

Создание новых материалов напрямую связано с инновацией и высокими технологиями в наноэлектронике, в том числе в сенсорике. Исследование по разработке сенсоров, позволяющих обнаружить присутствие в различных средах следовых количеств аминов — продуктов восстановления взрывчатых веществ, проводятся в лаборатории органических светочувствительных материалов, возглавляемой доктором химических наук В.В. Шелковниковым. Эта тема актуальна, в частности, при проведении антитерростических мероприятий.

Результаты, полученные в 2014 году в лаборатории гетероциклических соединений, возглавляемой доктором химических наук А.В. Зибаревым, открывают принципиально новые возможности для синтеза гетероциклических соединений, представляющих интерес для молекулярной спинтроники и электроники в качестве потенциальных компонентов магнитных и электропроводных (фотоактивных) функциональных материалов, в том числе для солнечных батарей.

Сплав химии, биологии и медицины
В нашем институте многие проекты реализуются на стыке органической химии, биологии и медицины, что определяет их актуальность, а мировой уровень этих исследований подтверждается публикациями в высокорейтинговых научных журналах. Так, в рамках совместной работы НИОХ СО РАН и ИБХФМ СО РАН удалось впервые изучить структуру модельного ДНК-комплекса при комнатной температуре. Для этого ученые синтезировали спиновые метки и ввели их в ДНК-комплекс. Расстояние между метками определяли с помощью метода электронного магнитного резонанса (ЭПР). Это является одним из перспективных приложений ЭПР-спектроскопии в молекулярной биологии. В НИОХ также разрабатывают методы визуализации процессов, в том числе патологических, в биологических объектах с использованием метода ЭПР-томографии. Практическое применение — диагностика различных заболеваний.

Разработка новых высокоэффективных и безопасных отечественных лекарственных препаратов является актуальной задачей, решение которой невозможно без синтеза новых биологически активных соединений. Известно, что многие растительные метаболиты представляют фармакологический интерес. Трансформация природных соединений и их аналогов с использованием современных синтетических подходов и реагентов позволяет получить большой набор новых соединений. В НИОХ СО РАН в этом направлении работают несколько лабораторий.

В лаборатории терпеновых соединений, возглавляемой профессором, доктором химических наук А.В. Ткачевым, идет активное исследование вторичных метаболитов терпеновой природы — ключевых промежуточных продуктов важнейших биологически активных веществ в растениях флоры Сибири. Дополнительно проводятся экспедиционные исследования по сбору растительного сырья. Исследования химических превращений растительных метаболитов флоры Республики Казахстан и регионов Сибири проводятся в лаборатории медицинской химии, возглавляемой профессором, доктором химических наук Э.Э. Шульц. В лаборатории физиологически активных веществ под руководством профессора, доктора химических наук Н.Ф. Салахутдинова разрабатывают методы химической модификации природных тритерпеновых и холиевых кислот с целью получения эффективных противоопухолевых и противовоспалительных агентов. В этой лаборатории также ведутся работы над созданием новых лекарственных средств для лечения гриппа, что является одной из актуальных задач современной фармакологии. С этой целью в 2014 году была синтезирована библиотека соединений на основе камфоры, изучена их биологическая активность и найдены перспективные соединения, обладающие высокой противовирусной активностью.

Фармакологическое тестирование новых соединений является следующей ступенью по выявлению перспективных для медицины агентов. В лаборатории фармакологических исследований, возглавляемой профессором, доктором биологических наук Т.Г. Толстиковой, активно развивается направление по поиску новых препаратов для коррекции токсического и лекарственного поражения печени. Кроме того, в серии новых производных бетулоновой кислоты выявлены два соединения, которые превосходят по спазмолитической активности эталонные препараты дротаверин (Но-Шпа) и тропикамид в 1,5 — 4,5 раза. Другое направление, по которому ведутся работы в данной лаборатории, — нетрадиционные способы введения веществ в организм. В 2014 году были проведены исследования анальгетической активности наноаэрозоля индометацина, бутадиона, диклофенака натрия. Показано, что при введении нестероидных противовоспалительных средств, таких как индометацин, бутадион и диклофенак, в виде наноаэрозоля анальгетический эффект достигается такой же, что и при внутрижелудочном введении, но в дозах на 3 — 5 порядков меньших.

Мы рады сотрудничеству
Хотелось бы рассказать о группе определения состава и строения органических веществ под руководством кандидата химических наук И.В. Михайловой. Созданное академиком В.А. Коптюгом подразделение проводит исследование композиционных материалов различного назначения с применением современных инструментальных методов анализа, а также разрабатывает новые и модифицирует известные материалы с целью промышленного и бытового применения. В 2014 году это подразделение разработало средство «КлинОК» для очистки промышленного оборудования по переработке пластмасс (чистящее средство «КлинОК»/«Пластикс» № 10 (139), 2014). Опытные образцы этого средства были успешно испытаны на промышленных установках, и как результат число заявок на этот продукт возрастает. Вообще с конца прошлого года значительно увеличилось число предложений от коммерческих предприятий, что, очевидно, связано с необходимостью замещения импорта. Мы рады таким предложениям и готовы рассматривать наши возможности по разработке и совместному производству необходимой продукции.

В 2014 году институт также активно сотрудничал с другими научными институтами, зарубежными университетами, производственными компаниями и, конечно, Новосибирским государственным университетом. Наши постоянные партнеры — Университет Джорджа Майсона (США), Университет Восточной Финляндии, Университет Джозефа Фурье (Франция), Университет Марселя, Технопарк новосибирского Академгородка, корпорация «Такеда», администрация Советского района Новосибирска, комиссия по импортозамещению мэрии Новосибирска, правительство Новосибирской области, Торгово-промышленная палата Новосибирска, Фонд содействия развитию поддержки малых предприятий в научно-технической сфере, ОАО «Роснано», ОАО «Холдинг «Российские мясопродукты», ОАО «Невская Косметика», ЗАО «Эвалар», ОАО «Сибур» и многие другие.

События последнего времени показали, что от успехов российской науки, от качества и эффективности нашей работы во многом зависит решение важнейших задач по развитию экономики и высокотехнологической промышленности России, повышению ее обороноспособности и безопасности.

О важных результатах других лабораторий и групп НИОХ СО РАН мы расскажем в следующей статье.