Химик РУДН превратил глицерин в ценный медицинский препарат
Химик РУДН совместно с коллегами из Испании, Италии и Саудовской Аравии предложил, как превратить побочный продукт синтеза биотоплива в ценный — вещество с широким медицинским действием. Для этого химикам понадобились только «мельница» и «микроволновка».
При производстве биотоплива из растительного или животного сырья образуется побочный продукт — глицерин, простейший трехатомный спирт. Глицерин безвреден и даже полезен во многих областях, однако с точки зрения химической промышленности почти бесполезен. Принципы зеленой химии требуют, чтобы даже побочным продуктам было найдено применение. Если полученное вещество малоценно, нужно провести валоризацию — найти способ преобразования его в более ценный продукт. Поэтому химики ищут пути валоризации глицерина, который образовался в ходе синтеза биотоплива. Химик РУДН совместно с коллегами из Испании, Италии и Саудовской Аравии предложил превращать глицерин в производные бензоксазина, которые применяют в медицине.
«Истощение запасов ископаемого топлива вместе с увеличением потребления энергии провоцируют разработку более устойчивых протоколов производства биотоплива в соответствии с принципами зеленой химии. Многие протоколы приводят к образованию глицерина. Сейчас этот продукт практически бесполезен. Однако из него можно делать производные бензоксазина. Они необходимы для изготовления антидепрессантов, противодиабетических, и противоопухолевых средств. Кроме того, такие соединения обладают антитромбоцитарной активностью», — Рафаэль Луке, руководитель научного центра «Молекулярный дизайн и синтез инновационных соединений для медицины» РУДН.
Химики предложили превращать глицерин в производные бензоксазина с помощью двухэтапного процесса. В ходе реакции глицерин соединяется с аминфенолом — ароматическим органическим соединением. Первый этап процесса — механохимическая активация, второй — собственно реакция под действием микроволнового излучения. Суть механохимической активации заключается в измельчении вещества в специальной мельнице со стальными шариками. Второй ключевой «ингредиент» процесса — микроволновое излучение — делает реакцию более эффективной.
Химикам экспериментально удалось получить два производных бензоксазина. Реакция проходила при нагреве до 110 °C в течение одного часа. До этого также в течение часа реагенты измельчали в мельнице с частотой вращения 350 оборотов в минуту. «Мельница» и «микроволновка» смогли дать 93% селективности (в итоге образовалось всего 7% побочных продуктов).
«Механохимическая активация перед процессом с использованием микроволновой печи повышает вероятность контакта между реагентами и в значительной степени способствует более высокой конверсии аминфенола. Последовательный механохимический—микроволновый подход улучшает селективность в сторону образования производного бензоксазина, которое может найти применение в широком спектре биомедицинских областей», — Рафаэль Луке.
Результаты опубликованы в журнале Molecules
В структуре НИИ молекулярной и клеточной медицины РУДН работает лаборатория клеточных технологий и тканевой инженерии. С момента открытия института в 2022 году здесь проводят фундаментальные и прикладные исследования в области клеточной биологии и биомедицины. О том, как устроена работа лаборатории, какие задачи решают учёные и какие разработки уже находят применение в клинической практике, мы поговорили с заведующей лабораторией Ириной Арутюнян.
В РУДН состоялась III Международная студенческая научно-практическая конференция «Современная концепция стоматологической действительности». Мероприятие объединило студентов, аспирантов и молодых учёных из ведущих университетов России и зарубежья, дав им возможность представить результаты своих научных исследований.
С 29 июня по 8 июля прошла XXXI Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Мероприятие собрало на берегу Байкала 170 учёных и специалистов из 11 регионов России и зарубежья. За 10 насыщенных дней участники выступили со 106 докладами, охватившими главные тренды цифровой трансформации науки и промышленности — от математического моделирования и семантических вычислений до кибербезопасности критически важных инфраструктур.