nature-2022_04(94)

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Рисунок 1. Минералогический анализ цинкового концентрата месторождения Хандиза Искусственные брикеты изготавливались на пробе. Каждый элемент излучал энергию на не- основе эпоксидной смолы EPOFIX на шлифовально – скольких длинах волн, которые являются характери- полировальном станке ROTOPOL-35. стиками перехода от низких энергетических уровней к более высоким энергетическим уровням. В соответствии с рекомендациями Eurachem ме- тод ICP-AES был выбран в качестве основного ме- Анализ элементов с использованием ICP-ARCOS тода анализа [17], который предстояло валидировать обычно выполняется с использованием одной длины применительно к конкретно поставленной нами волны, которая обеспечивает максимальную чувстви- задаче. Для этого были оценены следующие тельность. Поэтому в этом исследовании некоторые метрологические параметры: установление линейного длины волн были оптимизированы, и выбранная диапазона определяемых содержаний элементов, длина волны была подобрано ее способностью обес- чувствительность, расчет предела обнаружения по печивать наибольший аналитический сигнал (мак- 3σ- критерию, точность измерения. симальную чувствительность). Так, Se был измерен на трех длинах волн, а именно 196.090 нм, При анализе металлов Cd, Cu, Аs, Se и Te с ис- 204.050 нм и 207.892 нм. (Рис.2). пользованием ICP- ARCOS линейность аналитиче- ского сигнала (интенсивность излучения) оценива- При этом было установлено, что предел обнару- лась по мультиэлементным стандартным растворам жения (LOD) Se, измеренного на этих длинах волн Cd, Cu, Аs, Se и Te с определенной концентрацией и составил 0,00134 мг/л; 0,1220 мг/л и 0,25111 мг/л, корреляции между интенсивностями излучения и кон- соответственно. центрацией определяемого элемента в анализируемой 50

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Рисунок 2. Аналитический сигнал селена, измеренный на длине волны 196,09 нм Аналогичные процедуры были произведены от- случаях, что указывало на существование линейной носительно других элементов, потенциально присут- зависимости между концентрацией и интенсивно- ствующих в цинковом электролите. Коэффициенты стями излучения, как показано в таблице 1[18]. линейной регрессии R2 были выше 0,99 во всех Таблица 1. Результаты эксперимента по определению элементов в модельных растворах с применением ICP-ARCOS Металлы Оптимальная Интервал концентраций Предел обнаружения Коэффициент длина волны (мг/мл) (мг/мл) корреляции, r2 Cd 0,5 – 1,0 0,0045611 Cu 226,502 nm 0,0000323 0,9997 Аs 324,754 nm 0,5- 1,0 0,9999 Se 189,042 nm 0,00036601 0,9984 Te 196,096 nm 0.5-1,0 0,00094928 0,9998 214,281 nm 0,00124561 0,9998 1,0-5,0 0.5-1.0 На выбранной длине волны 196,09 нм были от концентрации селена в растворе. Градуировочный определены зависимости интенсивности излучения график представлен на рисунке 3. 51

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Рисунок 3. Градуировочный график для определения ионов селена Из таблицы 1 можно сделать вывод, что ICP- В таблице 2 приведены значения sr для опреде- ARCOS чувствителен, чтобы обнаружить эти эле- ляемых элементов, проанализированных с использо- менты в очищенных цинковых электролитах. ванием разработанного метода либо во время теста Точность ICP-ARCOS оценивалась по повторяе- мости и промежуточной точности с использованием на повторяемость, либо во время промежуточной разных дней анализа. Для оценки точности использо- точности. Максимальное значение sr для уровня вались значения относительного стандартного откло- анализируемого вещества 1,0 мкг/мл составляло 16%. нения (sr). Метод считался точным, если полученные значения sr были ниже, чем допустимое значение sr. Все значения sr во время прецизионных исследований были ниже 16% [19], поэтому метод ICP-ARCOS можно считать достаточно точным для количествен- ного анализа Cd, Cu, Se, Te и As в образцах очищен- ного электролита. Таблица 2. Значения относительного стандартного отклонения (sr) Cd, Cu, Se, Te и As в очищенным цинковым электролите, проанализированные с использованием ICP-ARCOS (n =6, Р=0,95) Элемент Найденное значение sr Максимально допустимое значение sr Cd 2,19% 5,28% Cu 3,71% 5,06% Аs 3,05% 3,67% Se 2,93% 3,67% Te 5,01% 11,17% Точность аналитического метода оценивалась по проценту извлечения анализируемого вещества, добавляе- мого в электролит с использованием стандартного метода «Введно-найдено» Для исследований точности исполь- зовались три уровня концентраций. В таблице 3 представлены проценты извлечения металлов, проанализированные с использованием ICP- ARCOS, а также значения Sr, полученные в ходе трех повторов для каждого уровня. Таблица 3. Процент извлечения Cd, Cu, Se, Te и As в очищенном цинковым электролите, проанализированный с использованием ICP-ARCOS (n = 3, Р=0,95) Металл Извлечено,% * Ошибка, % 6,02 Cd 92,25±5,55 2,56 5,06 Cu 90,88±2,33 5,63 7,62 Se 102,87±5,21 Te 94,50±5,32 As 86,85±6,62 *выражается как среднее значение ± SD. 52

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Данные ИСП спектроскопии показали, что про- применять для количественного анализа Cd, Cu, Se, Te цент извлечения анализируемого вещества находился и As в образцах очищенного цинкового электролита. в диапазоне 80-110% [20], поэтому процент извле- чения, найденный с использованием ICP-ARCOS Реализация атомно-эмиссионного метода опре- обладает точностью для определения элементов в деления изученных элементов на реальных про- очищенном электролите. Также было установлено, мышленных образцах цинкового электролита с ис- что систематические ошибки не вносят существенного пользованием ICP-ARCOS показала приемлемые ре- вклада. зультаты анализа, соответствующие требованиям соответствующих ГОСТ и ТУ. Полученные резуль- Основываясь на оцененных параметрах валида- таты сведены в таблицу 4. ции, можно сделать вывод, что ICP-ARCOS можно Таблица 4. Результаты определения примесных элементов, присутствующих в цинковом электролите с использованием ICP-ARCOS № Cd, мг/л Cu, мг/л As, мг/л Se, мг/л Te, мг/л 0.1396±0.0045 1 0.3374±0.0022 0.01933±0.0026 00.4877±0.0090 0.6682±0.0039 отс.* 2 0.2380±0.0018 0.0644±0.0037 0.01693±0.0028 0.988±0.0037 отс * отс * 3 0.2495±0.0056 0.0684±0.0033 0.01857±0.0041 0.9063±0.0023 0.0789±0.0098 4 0.2637±0.0019 0.0310±0.0039 0.01674±0.0008 0.624±0.0029 5 0.3175±0.0012 0.0665±0.0078 0.02033±0.0171 0.5193±0.0038 *отс = не обнаружено; * концентрации элементов выражены как среднее значение ± SD из трех повторов (n = 3) Заключение Se, Te и As). Параметры метрологической оценки соответствуют требованиям, предъявляемым к дан- Подтверждена правомочность использования ному методу. Содержание этих элементов в иссле- атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно дованных промышленных объектах было ниже, чем связанной плазмой в анализе примесей, имеющихся максимально допустимые, предусмотренные ГОСТ и сопутствующих цинковому электролиту (Cd, Cu, и ТУ. Список литературы: 1. Казанбоев Л.А, Козлов П.А., Кубасов В.Л. Гидрометаллургия цинка процессы выщелачивания. - М.: Изд. дом. «Руда и металлы» ,2007. - С.13. 2. Delijska A., BIazheva T., Russeva E. et al. Determination of arsenic and selenium in ore dressing products by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry and atomic absorption spectrometry // Изв. хим. Бел. АН.- 1989. - V.22, № 2. - Р.288-294. 3. А.А. Флягин, А.Ю. Юденко, О.В. Зорькина, Э.Ю. Керимов, Ю.П. Перелыгин. Особенности химического извлечения цинка и кадмия из отработанных аммиакатных электролитов цинкования и кадмипрвание. Изве- стие ПГПУ Естественные науки №1 (5) 2006 г. 4. Ying H., Tromp J.W., Antler M. Pattern recognition using element composition for analytical methodology decision making тin atomic spectroscopy // J. Anal. At. Spectrom. – 2001.- V.16.- P.1135-1141. 5. Degner R. Einfache bestimmung spectraler storein-flusse bei der ICP-sequenzanalyse am beispiel der matrixelemente Fe, Cr, Cu // Fresenius Z. Anal. Chem.- 1982. - V. 311, № 2. - P. 94-97. 6. Пупышев A.A., Данилова Д.А. Использование атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой для анализа материалов и продуктов черной металлургии. // Аналитика и контроль. - 2007, № 3-4. - С. 1-52. 7. Somogye A., Braun M., Posta J. Comparison between X-ray flyorescence and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry in the analysis of sediment samples // Spectrochim. acta. Part B. - 1997.- V.52, №13/14. - P. 2011-2017. 8. Sayfiev M.N., Ziyaev D. Analitical Possibilities of the inversion voltamperometry of cadmium determination by carbon-paste electrode modified by EDTA. For participation in International Conference on modern strurcture and development of science in our life. 1 маy Andijon-2019. P. 98-104. 9. Зияев Д.А., Атакулова Н., Сайфиев М.Н., Ахмаджонов У.Г., Боқиев Қ.С. Угольно-пастовые электроды, мо- дифицированные различными органическими реагентами // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2021. 10(88). 10. Mandiwana K.L. Physical interferences by mineral acids in ICP-OES // J. Anal. At. Spectrom. -2000.- V.15.- P. 1405-1407. 53

№ 4 (94) апрель, 2022 г. 11. Столярова И.А., Атомно-абсорбционная спектрометрия при анализе минерального сырья // И.А. Столярова, М.П. Филатова. -Л.: Недра, 1981.-151 с. 12. Канаев H.A. Атомно-абсорбционные и пламенно-фотометрические анализы сплавов // H.A. Канаев, Н.В.Трофимов. - М.: Металлургия, 1983.- 160 с. 13. Харламов И.П. Атомно-абсорбционный анализ в черной металлургии // И.П. Харламов, Г.В. Еремина. -М.: Металлургия, 1982.- 166 с. 14. Симонова В.И. Атомно-абсорбционные методы определения элементов в породах и минералах. - Новосибирск: Наука, 1987. - 318 с. 15. Чудинов Э.Г. Атомно-эмиссионный анализ с индукционной плазмой // Итоги науки и техники. Аналитическая химия. Т.2. М.: ВИНИТИ, 1990 253 с. 16. Коростелев П.Т. Лабораторная техника химического анализа / П.Т. Коростелев. – М.: Химия, 1981. 17. Зайдель A.H. Таблицы спектральных линий / A.H. Зайдель, В.K. Прокофьев, C.M. Райский и др. - М: Наука, 1969. - 784 с. 18. Harrison G.R. Wavelength tables with intensities in arc, spark, or discharge tube of more than 100000 spectrum lines. New York, John Wiley & Sons, Inc., 1946 429 p. 19. Uchiyama M. The analysis of Fe/Nd alloys M. Uchiyama, D. Yates // ICP Optical emission. Application Note. Norwalk: PerkinElmer Instruments, 1999 4 p. 20. Томпсон М., Руководство по спектрометрическому анализу с индуктивно-связанной плазмой: Пер. с англ. // М. Томпсон, Д.Н. Уолш. - М.: Недра, 1988. - 288 с. 54

№ 4 (94) апрель, 2022 г. БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ АДСОРБЕНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ Суванова Фаёза Усмановна проф. кафедры «Технология производства пищевых продуктов» Каршинского инженерно-экономического института, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: [email protected] Джураева Шохиста Дилмурадовна доц. кафедры «Общая химия» Каршинского инженерно-экономического института, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: [email protected] Эшанкулова Ирода Хушназаровна магистрант кафедры «Технология производства пищевых продуктов» Каршинского инженерно-экономического института, Республика Узбекистан, г. Карши E-mail: eshankulova [email protected] APPLICATION OF NEW ADSORBENTS FOR PURIFICATION OF VEGETABLE OILS Fayeza Suvanova Professor of the Department of \"Food Production Technology\" of the Karshi Engineering and Economic Institute, Republic of Uzbekistan, Karshi Shokhista Juraeva Associate Professor of the Department of \"General Chemistry\" of the Karshi Institute of Engineering and Economics, Republic of Uzbekistan, Karshi Iroda Eshonkulova Master's student of the Department of \"Food Production Technology\" of the Karshi Engineering and Economic Institute, Republic of Uzbekistan, Karshi АННОТАЦИЯ В работе представлены данные по исследованию адсорбционных свойств Тульсохского палыгорскита. Для адсорбционной рафинации хлопковых масел адсорбент подвергали кислотной активиции. В результате прове- денных лабораторных испытаний установлены технологические режимы процесса отбелки. ABSTRACT The paper presents data on the study of the adsorption properties of Tulsokhsky palygorskite. For the adsorption refining of cottonseed oils, the adsorbent was subjected to acid activation. As a result of laboratory tests, the technological regimes of the bleaching process were established. Ключевые слова: адсорбент, палыгорскит, хлопковое масло, цветность, эффективность процесса отбелки. Keywords: adsorbent, palygorskite, cottonseed oil, color, efficiency of the bleaching process. ________________________________________________________________________________________________ Растительные масла являются источниками Кроме того, масла содержат ряд полезных и необхо- полиненасыщенных жирных кислот, легче усваива- димых организму человека веществ. Поэтому их ются организмом. Полиненасыщенные жирные необходимо вводить в пищевой рацион. кислоты участвуют в синтезе мембран клеток. _________________________ Библиографическое описание: Суванова Ф.У., Джураева Ш.Д., Эшанкулова И.Х. ПРИМЕНЕНИЕ НОВЫХ АДСОР- БЕНТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13256

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Но кроме полезных веществ растительные масла технологических свойств, повышения активности содержат различные сопутствующие вещества и при- и адсорбционной емкости адсорбенты модифици- меси, которые оказывают отрицательное действие руют. Как отмечалось ранее [ 3, с.664] большая часть на организм человека. Многие из этих веществ явля- этих адсорбентов не всегда отвечают технологическим ются естественными и содержатся в самом сырье, требованиям. но в ходе переработки претерпевают существенные изменения. Кроме того в масличном сырье могут В связи с этим, предпочтение отдаётся местным содержаться пестициды и другие нежелательные видам природных адсорбентов. К примеру, были вещества. исследованы химический состав и физические харак- теристики палыгорскита, крупные месторождения В процессе рафинации масел большинство таких которых находятся в Узбекистане [4, с. 53]. Анализ веществ удаляются, т.к. они влияют как на качество полученных данных показал, что палыгорскит явля- конечного продукта, так и на процессы его последую- ется перспективным сырьём для получения адсор- щей переработки. Сам процесс рафинации сложный бентов, применяемых при адсорбционной рафинации и многоступенчатый, что обусловлено разнообразием растительных масел. всех сопутствующих веществ, разнородностью их свойств и химического состава. Методы исследования Одним из важных этапов рафинации масел явля- Для исследования свойств адсорбентов в процессе ется его отбеливание – адсорбционная рафинация, отбелки использовались прессовые и экстракцион- в процессе которой удаляются пигменты. Особенно ные хлопковые масла с исходными показателями, это касается хлопкового масла, которое содержит представленными в табл.1. токсичный госсипол [1, с.135, 2, с. 67]. Активность адсорбентов определяли в процессе На масложировых предприятиях республики проведения адсорбционной рафинации хлопкового хлопковое масло отбеливают адсорбентами, к кото- масла в лабораторных условиях на установке, пред- рым относятся отбельные земли и активированные ставленной на рис.1. Данная установка позволяет угли. Отбельные земли представляют собой мине- проводить отбелку растительных масел при 70-90°С ральные вещества, обладающие способностью адсор- при перемешивании фаз со скоростью до 150 об/мин. бировать красящие вещества С целью улучшения Рисунок 1. Лабораторная установка для адсорбционной очистки растительных масел: 1-вакуумная система; 2- реактор; 3-мешалка; 4-терморегулятор Опыты проводили в следующем порядке: в ре- Маслоёмкость адсорбентов определяли по фор- актор загружали растительное масло, добавляли не- муле [5, с. 244]: обходимое количество исследуемого порошкооб- разного адсорбента. Полученная суспензия (масло-  = Р1 − (Р2 + Р) , (1) адсорбент) перемешивается с помощью мешалки при температуре 90±5°С. Процесс отбеливания прово- Р 100 дится под вакуумом в течение определенного вре- мени. Температуру в адсорбере измеряют с помо- где Р1 - вес воронки с фильтром, сорбентом и погло- щью термометра. Затем адсорбент отделяют филь- щенным маслом, г; трованием через бумажный фильтр. Р2 - вес воронки с фильтром, пропитанным мас- лом, г; Р - навеска сорбента, г. 56

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Таблица 1. Исходные показатели рафинированного хлопкового масла, подвергаемого отбелке Наименование показателей Рафинированное хлопковое масло Цветность в 13,5 см слое, в кр.ед. при 35 жел.ед. прессовое экстракционное Кислотное число, мг КОН Массовая доля влаги и летучих веществ, % 15,2 16,5 Массовая доля нежировых примесей, % Массовая доля неомыляемых веществ, % 0,30 0,35 Перекисное число, ммоль О/кг Температура вспышки, °С 0,15 0,17 0,06 0,07 1,2 1,1 12 13 - 225 Хлопковое масло получают прессовым и экс- снижение стойкости при хранении [1, с.92]. При этом тракционным способами. Полученные масла разли- варьировалось количество адсорбента и температура чаются и по составу. Использование органических процесса. растворителей при экстракции приводит к тому, что в состав экстракционного масла переходит большее Опыты проводили в лабораторных условиях количество сопутствующих веществ, особенно это (рис.1), количество адсорбента составляло от 0,5 до касается токсичного госсипола. Сырое экстракцион- 6,0% к массе масла. Процесс проводили при интен- ное масло имеет более интенсивную окраску. сивном перемешивании в температурном интервале от 60 до 90 °С. Для определения технологических режимов адсорбционной рафинации хлопковых масел исполь- Эффективность (Э) отбелки определяли по фор- зовали Тульсохский палыгорскит /ТП /, активирован- муле: ный 10%-ной серной кислотой в течение 3-х часов. Эффективность процесса зависит от его продолжи- Э = (Цчн − Цчл) 100 (2) тельности, температуры и количества вводимого адсорбента. где Цчн – цветное число масла до отбелки; Цчк - цветное число масла после отбелки. Продолжительность процесса отбелки на Результаты экспериментов по изучению влияния практике составляет от 20 дл 30 мин. С увеличением времени контакта адсорбента и масла может проис- температуры на цветность масла представлены на ходить частичная изомеризация, окисление масел и рис.2. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Рисунок 2. Зависимость эффективности процесса отбелки от температуры процесса: 1- прессовое хлопковое масло; 2-экстрактное хлопковое масло 57

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Как видно из полученных данных (рис.2) при из- Были проведены исследования по влиянию ко- менении температуры процесса отбелки хлопкового личества адсорбента на изменение цветного числа масла наблюдается понижение его цветности. Причем, прессового и экстракционного хлопкового масла. эффективность отбелки как прессового, так и экс- Полученные экспериментальные данные представ- тракционного масел, достигает макисмальных лены на рис.3. значений при температуре от 850С до 950С. Э,% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 Рисунок 3. Зависимость эффективности процесса отбелки от количества добавляемого адсорбента: 1- прессовое хлопковое масло; 2-экстрактное хлопковое масло Как видно из представленных данных увели- Таким образом, на основании проведенных экс- чение количества добавленного адсорбента от 1% периментов установлено. что активированный па- до 3,5% способствует увеличению эффективности лыгорскит можно применять для отбелки раститель- процесса, т.е. снижению цветности масел. Дальнейшее ных масел. Установлены следующие технологиче- увеличение количества вводимого адсорбента суще- ские режимы: температура процесса составляет ственно не влияет на эффективность процесса. 900С, количество вводимого адсорбента 2…3,5%, продолжительность- 30 минут. Список литературы: 1. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П., Янова А.И. и др. Технология переработки жиров. Пищепромиздат, 1999. 452 с. 2. Межидов В.Х. Химический состав и некоторые свойства бентонита месторождения Катаямя (Чеченская рес- публика) [Текст] / В.Х. Межидов, С.С. Висханов, А.Л. Даубова // Известия вузов. Северо-кавказский регион. Технические науки - 2013. - № 4.- С. 67-70. 3. Суванова Ф.У., Эшанкулова И.Х. Анализ физико-химических свойств адсорбентов VI Международная научно-практическая конференция “WORLD SCIENCE: PROBLEMS, PROSPECTS AND INNOVATIONS. 23-25 февраля 2021 г. Торонто, Канада. C. 664-667. 4. Суванова Ф.У., Абдурахимов С.А., Алиматов С. Использование местных глин в процессе гидрогенизации хлопкового масла. / Узбекский химический журнал.-Ташкент.-№2. 2004.- С. 53-56. 5. Руководство по технологии получения и переработки растительных масел и жиров [Текст] / Под ред. А.Г. Сергеева.- Л. :ВНИИЖ, 1973. - Т. 2 – 585 с. 58

№ 4 (94) апрель, 2022 г. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГЕЛЕЙ ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА В КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЯХ С ПОЛИАКРИЛАМИДОМ И СИЛИКАТОМ НАТРИЯ Тиллаева Дилдора Муродиллоевна преподаватель кафедры общей и неорганической химии, БухГУ, Республика Узбекистан, г. Бухара Шарипов Музафар Самандарович канд. техн. наук., доц. кафедры общей и неорганической химии, БухГУ, Республика Узбекистан, г. Бухара Курбонов Курбонжон Каюм угли магистрант по специальности 5А140501-Химия, БухГУ Бухарский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] STUDY OF THE HYDROLYTIC STABILITY OF OXIDIZED STARCH GELS IN ADHESIVE COMPOSITIONS WITH POLYACRYLAMIDE AND SODIUM SILICATE Dildora Tillayeva Teacher of Bukhara state University, Republic Uzbekistan, Bukhara Muzafar Sharipov Assistant professor, doctor philosophy on technical sciences of BukhSU, Republic Uzbekistan, Bukhara Qurbonjon Qurbonov Master student of 1-course on the speciality of 5A140501-chemistry Bukhara state University, Republic Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В данной статье приведены результаты исследования процесса образования клеевой композиции на основе окисленного крахмала кукурузы и водорастворимых компонентов. Разработанная клеевая композиция на основе окисленного крахмала, полиакриламида, а также Na2SiO3 имеет хорошие физико-химические свойства и весьма однородную аморфную структуру. ABSTRACT This article presents the results of studying the formation of an adhesive composition based on oxidized cornstarch and water-soluble components. The developed adhesive composition based on oxidized starch, polyacrylamide and Na2SiO3 will have good physic-chemical properties, also very homogeneous amorphous structure. Ключевые слова: окисленный крахмал, полиакриламид силикат натрия, физико-химические свойства. Keywords: oxidized starch, polyacrylamide, silicate of sodium, physical-chemical properties. ________________________________________________________________________________________________ _________________________ Библиографическое описание: Шарипов М.С., Тиллаева Д.М., Курбонов К.К. ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГЕЛЕЙ ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА В КЛЕЕВЫХ КОМПОЗИЦИЯХ С ПОЛИАКРИЛА- МИДОМ И СИЛИКАТОМ НАТРИЯ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13308

№ 4 (94) апрель, 2022 г. В современном мире технологий поверхностной продуктов на его основе. Однако, для крахмалопро- проклейки применяют клеи на основе многих хими- дуктов присущи и недостатки. Так, применение ческих, в основном полимерных, материалов. При крахмала в производстве приводит к повышению всем их разнообразии, пока не удается в одной про- слизеобразования и загрязнению технологических клеивающей композиции достичь высокого гидро- потоков продуктами жизнедеятельности микроорга- фобизирующего и упрочняющего эффекта, не ре- низмов, что в купе приводит к вспениванию мело- шена проблема соответствующей гидрофобности вальной пасты и снижению непрозрачности и лоска проклеиваемого листа в объеме, а из-за высоких цен бумаги [6, с. 166]. на импортную продукцию брендовых марок клеев остается проблема снижения себестоимости готовой В качестве синтетических связующих компо- продукции. Указанные факты обусловливают необ- нентов наиболее часто применяют водные диспер- ходимость разработки новых химических связующих сии органолатексов, элементарным звеном которых компонентов веществ, способных в значительной является бутадиен-акрилнитрил, винилацетаты, ак- степени компенсировать такие недостатки [1, с.7]. рилаты и др. За исключением поливинилового спирта все синтетические связующие являются гидрофоб- В настоящее время для повышения прочности ными веществами, устойчивыми к воздействию эн- бумажного полотна наиболее широко применяется зимов и микроорганизмов [7, с. 134]. крахмал и его производные [2, c.50]. Это связано как с его уникальными функциональными свойствами, Недостатками самих синтетических связующих так и с низкой ценой крахмала, природным проис- материалов являются их высокая чувствительность хождением и экологической чистотой [3, 41]. При к резкому изменению температуры системы и ограни- этом в производстве бумаги и картона большой ченная механическая стабильность, что создает удельный вес занимают различные модификации большие трудности при их транспортировке зимой и крахмалов, так как в нативном виде редко применя- ограничивает срок хранения таких компонентов. ется в качестве связующего вещества из-за прису- Кроме того, они, как правило, стоят дороже, чем щих ему недостатков [4, с. 114]. натуральные связующие вещества. Прочность бумаги при введении крахмала повы- Одним из путей решения вышеуказанных проблем шается, так как крахмал, будучи природным полиме- является разработка технологии получения связую- ром, обладает сродством к целлюлозе и в набухшем щих материалов на основе окисленного крахмала и состоянии, подобно гемицеллюлозам, устанавливает синтетических полимеров, отвечающих требова- еще и дополнительные водородные связи через свои ниям для таких материалов. В этом плане большой гидроксильные группы с целлюлозой [5, с. 562]. интерес представляют материалы, приготовленные нами на основе крахмала окисленного (ОК) с пере- К несомненным достоинствам крахмала относится кисью водорода в присутствии сульфата железа (II). способность частичного растворения в воде в виде Полученные гидрогели крахмалопродуктов пред- клейстерном массы, термо- и механо-устойчивости ставлены на рисунке 1. Рисунок 1. Клейстеры гелей нативного (верхний) и окисленного крахмала (нижний) В процессе получения гидрогелей вязкость ПАА и Na2SiO3. При этом получаются клеящие по- крахмала уменьшается [8, с.86]. А для повышения лимерные композиции с более высокими связую- вязкости крахмала и пластичности добавляются синте- щими свойствами, по сравнению с нативным крах- тические водорастворимые вещества в качестве свя- зующих. мальным связующим. Гидрогели систем на основе К таким же системам относится разработанная ОК показаны в рисунке 2. нами новая полимерная система, содержащая ОК, 60

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Рисунок 2. Гели систем на основе ОК, ОК-ПАА и ОК-ПАА-Na2SiO3 (справа налево) Также важнее значение имеет всестороннее изу- загрязнителя крахмала и обильным ростом микро- чение причины, приводящей к образованию проч- флоры в системах [9, c. 3]. ных связующих систем после варьирования полиме- ров, и прогнозирование на этой основе, условий, Для решения этой проблемы следует создать обеспечивающих полное впитывание полимерной ряд условий, при которых резко повышается скорость композиции. Полученные нами результаты представ- гидролиза и происходит более глубокое расщепление ляют интерес в практическом плане, так как показы- крахмала в процессе проклейки. вают, каким образом можно избежать слизеобразо- вания, характерного для нативного крахмала. Это, Кинетическая зависимость щелочного гидролиза обычно, связано с высоким содержанием анионного окисленного крахмала от соотношения компонентов системы представлена на рисунке 3 Рисунок 3. Кинетика щелочного гидролиза окисленого крахмала в системе. Содержание Na2SiO3:ПАА (в % масс.): 1 –0,07:0,12; 2 – 0,06:0,08; 3 –0,05:0,06; 4 – композиция без ПАА с содержанием Na2SiO3–0,06 Кривая 2 на рисунке 3 получена при чередовании Кривая 4 без ПАА представляет собой почти операции заваривания и промывания при щелочной сглаженную линию. обработке. На ней отсутствует экстремум, а остаточ- ное содержание окисленного крахмала составляло Таким образом, выявленая специфика процесса ниже 2 %. гидролиза гелей ОК в присутствии Na2SiO3 в составе полимерной композиции, показала, что по мере Кривая 3 практически совпадает с кривой 2 и ха- накопления продуктов гидролиза начинается процесс рактеризует процесс гидролиза крахмала в присут- формирования системы надмолекулярных структур, ствии полиакриламида. с образованием межмолекулярных связей (рис. 4.). 61

№ 4 (94) апрель, 2022 г. А БВ Рисунок 4. Микрофотографии (400х увел.): а–ОК; б–ОК-ПАА; в–ОК-ПАА-Na2SiO3 На основании микроскопических исследований ляющие его компоненты: ОК, ПАА и Na2SiO3, при- поэтапного образования связующего клеевых ком- давая, в целом, композиту важные свойства, выпол- позиций, видно, что по всей массе наблюдаются бо- няют также задачу гомогенизации микроструктуры лее длинные, точнее, анизодиаметричные частицы, по всей массе. Иными словами, гидролиз изменяет являющиеся надмолекулярными образованиями природу и конформацию полимеров [10, с.45]. макромолекул ПАА. Их основу составляют макро- молекулы полимера, не успевшие про взаимодей- Некоторая часть линейных декстринов образует ствовать с молекулами крахмала. компактные структуры с более высокой энергией межмолекулярного взаимодействия, что приводит к Вместе с тем, следует также указать на наличие повышению их гидролитической устойчивости. в микроструктуре пленки ОК-ПАА областей, где от- Этим объясняется сорбционная способность пленок сутствуют анизодиаметричные агрегаты макромоле- систем, содержащих ОК (6% по массе), Na2SiO3 кул ПАА. Можно сделать вывод о том, что состав- (0,06 % по массе) и ПАА. Результаты полученных данных представлены в таблице 1. Таблица 1. Сорбция влаги клеевой пленкой в зависимости от состава полимерной композиции Содержание ПАА в пленках Количество сорбированной влаги, в % модифицированного крах- при продолжительности, час (Т=298 ºК) мала, % 0,25 0,5 0,75 1,0 12,0 24,0 48,0 0 0,96 2,21 3,85 3,01 10,66 11,97 12,21 0,06 1,38 2,36 4,11 4,35 11,29 12,32 12,52 0,08 1,47 2,53 4,42 4,53 11,63 12,89 13,01 0,10 1,59 2,86 4,82 5,05 12,06 13,17 13,28 0,12 1,70 2,97 5,01 5,34 12,43 13,34 13,51 Повышение влаго-сорбционных свойств поли- распределение звеньев в цепи при отсутствии блоч- мерной системы можно объяснить усилением ионо- ных структур [12, с.1019; 13, с.28]. генности окисленного крахмала за счет образования прочных комплексов с ПАА [11, с.1127]. В резуль- Таким образом, установлено, что содержание тате щелочного гидролиза ПАА образуются макро- звеньев акрилата натрия в продукте щелочного гид- молекулы сополимеров акриламида в смеси с со- ролиза возрастает при увеличении концентрации лями акриловой кислоты, имеющие статистическое Na2SiO3, температуры и продолжительности гидро- лиза окисленного крахмала. Список литературы: 1. Вдовина О.С. Поверхностная проклейка бумаги и картона синтезированным полимерным клеем : Дисс....канд.техн.наук. –Красноярск, 2016. -182с. 2. Варепо Л.Г. Полиграфические материалы. Бумага: учеб. пособие / Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010. – 132 с. 3. Пестова Н.Ф., Дёмин В.А. Технология переработки целлюлозы, бумаги и картона: учебное пособие. – Сык- тывкар: СЛИ, 2013. – 96с. 4. Слаутин Д.В., Теплоухова М.В., Андраковский Р.Э. Повышение прочности бумаги, изготовленной из маку- латурной массы // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология, 2018. №1. –С.113-134. 5. Иванов С.Н. Технология бумаги. – М.: Школа бумаги, 2006. – 696 с. 6. Черная Н.В., Флейшнер В.Л., Чернышева Т.В., Карпова С.В., Мисюров О.А. Влияние рецептуры меловальной пасты на свойства полиграфического картона // Труды БГТУ, 2020, серия 2, № 1. - С. 160-172. 62

№ 4 (94) апрель, 2022 г. 7. Хованский В.В., Дубовый В.К., Кейзер П.М. Применение химических вспомогательных веществ в производ- стве бумаги и картона. СПб. 2013. – 153 с. 8. Тиллаева Д.М., Шарипов М.С., Тухтаев С. Изучение влияние окислительной модификации на свойства крах- мала с целью приготовления на его основе клеевых материалов для поверхностной проклейки бумаг // Развитие науки и технологии. Научный журнал БухИТИ, №6, 2021. – С. 85-95. 9. Житнюк В.А. Разработка и применение бинарной системы высокозарядных катионных полимеров для повы- шения удержания волокна и крахмала в технологии картона из макулатуры. // Автореф. дисс. ....канд. техн. наук. // Архангельск, 2017. – С. 16. 10. Шарипов М.С., Яриев О.М., Амонов М.Р., Равшанов К.А. Микроструктура загущающей композиции на ос- нове окисленной модификации крахмала. - М.: Пластические массы, 2008. №7. –С.43-45. 11. Ma D., Zhu B., Cao B., Wang J., Zhang J. The Microstructure and Swelling Properties of Poly Acrylic Acid-Acryla- mide Grafted Starch Hydrogels. Journal of Macromolecular Science, Part B. Physics. - 2016, vol. 55, n. 11. P. 1124– 1133. 12. Aalaie J., Vasheghani-Farahani E., Semsarzadeh M.A., Rahmatpour A. Gelation and swelling behavior of semiinter- penetrating polymer network hydrogels based on polyacrylamide and poly(vinyl alcohol) // J. Mac romol. Sci. Part B: Physics. - 2008, vol. 47, #. 5. – P. 1017–1027. 13. Байбурдов Т.А., Обшицер А.С., Романова Ю.О. Кинетика щелочного гидролиза и физико-химические свой- ства акриловых сополимеров на основе акриловой кислоты, эфиров акриловой кислоты и винилацетата // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология.- 2020. - Т. 20, вып. 1. - С. 24-31. 63

№ 4 (94) апрель, 2022 г. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУЧЕНИЯ НОВОГО АНИОНИТА НА ОСНОВЕ ХЛОРИРОВАННОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА Хасанов Oхунджан Хасанович докторант, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Хайдаров Ислом Норбаевич PhD, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Исмаилов Рoвшан Исраилович д-р хим. наук, проф., Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] INVESTIGATION OF OPTIMUM PARAMETERS FOR OBTAINING A NEW ANION-EXTERNAL BASED ON CHLORINATED POLYPROPYLENE Okhunjon Khasanov Doctoral student of the Tashkent State technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Islom Khaidarov PhD Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Rovshan Ismailov Doctor of Chemical Sciences, professor of Tashkent State technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Анионит получали модификацией хлорированного полипропилена полиэтиленполиамином. Исследованы наиболее оптимальные условия получения этой новой анионообменной смолы. Процесс проводили при 50, 70, 80, 90 и 100 ℃. Ионообменная емкость анионита составляет 4,6 мг-экв/г. Исследована кинетика процесса модификации. Установлено, что оптимальными условиями получения анионита являются температура 373 К и продолжительность реакции 12 часов. Кинетику процесса изучали на основе измерения статического обмена жидкости анионообменной смолы. Статическую обменную емкость полученного анионита определяли титрованием HCl нормальной кон- центрации 0,1. Результаты исследования показывают, что анионообменный материал на основе хлорированного полипропилена имеет высокую емкость и может быть получен при низких температурах. ABSTRACT Anion exchange resin was obtained by modifying chlorinated polypropylene with polyethylenepolyamine. The most optimal conditions for obtaining this new anion-exchange resin have been investigated. The process was carried out at 50, 70, 80, 90 and 100 ℃. The ion-exchange capacity of the anion exchanger is 4.6 meq/g. The kinetics of the modification process has been studied. It has been established that the optimal conditions for obtaining an anion exchanger are a temperature of 373 K and a reaction time of 12 hours. The kinetics of the process was studied based on the measurement of the static liquid exchange of the anion exchange resin. The static exchange capacity of the obtained anion exchange resin was determined by titration with HCl at a normal concentration of 0.1. The results of the study show that the chlorinated polypropylene anion exchange material can be produced at low temperatures and can be a high capacity anion exchange material. _________________________ Библиографическое описание: Хасанов O.Х., Хайдаров И.Н., Исмаилов Р.И. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУЧЕНИЯ НОВОГО АНИОНИТА НА ОСНОВЕ ХЛОРИРОВАННОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13264

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Ключевые слова: хлорированный полипропилен, анионит, синтез, полиэтиленполиамин, ионообменная ем- кость, модификация, кинетика. Keywords: chlorinated polypropylene, anion exchange resin, synthesis, polyethylenepolyamine, ion-exchange ca- pacity, modification, kinetics. ________________________________________________________________________________________________ На сегодняшний день совершенствование про- 15% двойных связей, позволяет осуществлять как хи- мышленности, применение современных технологий мическую, так и термомеханическую модификацию также в решении экологических проблем, производ- полимера. Ряд новых кватернизованных полипропи- ствo конкурентоспособных и экологически чистых ленов с архитектурой типа «боковая цепь» были по- веществ превращается в актуальную и востребован- лучены с помощью гетерогенной полимеризации, ную задачу. В последние годы на основе новых опосредованной катализатором Циглера–Натта, и инновационных решений происходит рост производ- последующей кватернизации. Девять атомов углерода ства необходимых продуктов. Для технологий с между основной цепью полимера и катионными груп- применением активных химических веществ для пами снижают нуклеофильную атаку воды или гид- очистки сточных вод разработка получения анионитов роксида на катионный центр. Таким образом, иониты и катионитов, улучшение их физико-химических, на основе полипропилена с катионами длинной «бо- адсорбционных свойств имеет важное научно- ковой цепи» представляются очень перспективными практическое значение. В мире задачи получения кандидатами с хорошей стабильностью для исполь- ионообменных полимеров, в том числе анионитов зования в топливных элементах с анионообменной для разделения ионов благородных и драгоценных мембраной [17; 13; 3; 2; 7; 18; 16; 15; 14]. металлов из технологических сточных вод, опреде- ление научно обоснованных решений по расширению Нами проанализировано использование ионооб- их сырьевой базы, в частности химического состава, менных волокнистых материалов в качестве иони- физико-химических и адсорбирующих свойств тов, особенности их получения и структуры. Боль- первичного сырья; получение анионита химически шое внимание уделено механизмам хемосорбцион- модифицированного хлорированного полипропилена ных процессов с использованием ионообменных во- с полиэтиленполиамином с селективной сорбционной, локнистых материалов и роли воды в их успешном комплексообразующей способностью; определение осуществлении. На конкретных примерах рассмот- оптимальных условий получения анионита и опре- рены отдельные варианты и некоторые закономер- деление влияния температуры реакции, соотношения ности взаимодействия волокнистых анионитов, ка- исходных веществ, концентрации на ионообменные тионитов и полиамфолитов за счет реакций обмена, свойства полученных анионитов являются важными нейтрализации, восстановления-окисления, комп- и перспективными [1; 10; 9; 11; 12]. лексообразования и осаждения с газообразными и парообразными веществами [4; 8; 5; 6]. Побочным продуктом при производстве поли- пропилена является атактический полипропилен. Экспериментальная часть Метильные группы располагаются в цепи полипро- пилена регулярно или случайным образом. Получа- В данной работе был модифицирован хлори- емый в промышленности изотактический полипро- рованный полипропилен с полиэтиленполиамином пилен имеет степень кристалличности до 75%. Од- с целью получения анионообменной смолы путем нако наряду с этим при синтезе получается до 3–5% эффективного поглощения различных анионов. атактического полипропилена. По своим свойствам Процесс модификации проводили в закрытом авто- он резко отличается от изотактического полипропи- клаве в печи. При этом к 5 граммам хлорированного лена как внешним видом, так и физико-механиче- полипропилена добавляли 10 мл полиэтиленполиа- скими характеристиками. Одним из направлений син- мина при температуре 50–100 ℃. Модификацию ис- теза полимеров с заданными свойствами является следовали непрерывно от 2 до 18 часов. Первым метод привитой полимеризации. Химическая струк- признаком образования ионообменных материалов тура макромолекулы полипропилена, содержащая до является появление у полимеров ионообменных свойств. Реакция образования анионобменной смолы приведена по нижеследующей схеме: 65

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Методика определения и расчет статической обменной емкости Одним из основных физико-химических пара- плоскодонную колбу емкостью 250 мл отвешивали метров анионитов является их обменная емкость. на аналитических весах 1,0 г анионита в ОН–-форме. Этот параметр для наработанного анионита был определен по ГОСТ 20255.1-89 «Иониты. Методы К нему из бюретки приливали 200 мл 0,1 н НСI определения статической обменной емкости». Значе- и оставляли на 24 часа, периодически взбалтывая ния статической обменной емкости (СОЕ) для HCl смесь. На следующий день анионит отфильтровывали (0,1 н. раствор) и NaOH (0,1 н. раствор) анионооб- от жидкой фазы, отбирали пипеткой 25 мл фильтрата менной смолы определяли для проверки наличия и титровали 0,1 н раствором едкого натра, добавив ионогенных групп. несколько капель смешанного индикатора. Определение статической обменной емкости Статическую обменную емкость СОЕ (в мг-экв/г) анионита проводили по следующей методике: в рассчитывали по формуле: СОЕ = (200  К1 − 200 / 25  а  К 2 )  0,00365 1000 = 200  К1 − 8 а  К2 36,5 g 10  g , где а – объем 0,1 н NaOH, израсходованного при тит- сначала исследовали различные концентрации рас- ровании, мл; твора ПЭПА. Также определяли кинетические ха- рактеристики: значение СОЕ анионитов в зависимо- К1 – поправка на нормальность 0,1 н НСI; сти от температуры, концентрации и продолжитель- К2 – поправка на нормальность 0,1 н NaOH; ности процесса (табл. 1). 0,00365 – титр 0,1 н НСI; 36,5 – молекулярная масса HСI; Исследовали модификацию хлорированного g – навеска анионита, г. полипропилена полиэтиленполиамином (ПЭПА) Для модификации хлорированного полипро- при различных температурах в течение 12 часов. пилена (ХПП) с полиэтиленполиамином (ПЭПА) Реакция проведена при мольном соотношении 1:2 ХПП и ПЭПА соответственно. Таблица 1. Кинетические характеристики значения СОЕ (мг-экв/г) анионитов в зависимости от температуры Температура, °C 50 70 80 90 100 СОЕ, мг-экв/г 1,2 2,9 3,8 4,4 4,6 Результаты эксперимента показывают, что На рис. 1–3 приведены результаты изучения из- выход реакции увеличивается с повышением менений свойств сильноосновной анионообменной температуры. Установлено, что процесс приводит к смолы в зависимости от температуры при продол- оптимальным результатам при проведении на жительности нагревания до 18 часов. водяной бане при 100 °С. Статическая обменная емкость анионита, полученного при этой температуре, Увеличение концентрации, показанное на ри- составила 4,6 мг-экв/г. сунке 1, приводит к увеличению значения СОЕ ани- онообменной смолы. Рисунок 1. Зависимость СОЕ от температуры при мольных соотношениях реагентов 1:2 66

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Как видно из таблицы 1, при различных темпе- В таблице 2 приведены результаты исследования ратурах определены оптимальные условия выхода кинетических значений в зависимости от концентра- продукта. Из рис. 1 можно заключить, что выход ции полиэтиленполиамина. реакции увеличивается с повышением температуры. Таблица 2. Кинетические характеристики значения СОЕ анионитов в зависимости концентрации ПЭПА СОЕ 1,4 2,2 3,1 4,6 4,3 С% ПЭПА 20 40 60 80 100 При изучении кинетики процесса исследована ПЭПА. Оптимальный результат был получен при зависимость значения СОЕ от различных концен- проведении процесса в течение 12 часов при траций ПЭПА. Величина СОЭ полученного ионита концентрации 80% ПЭПА. также увеличивалась с увеличением концентрации Рисунок 2. Влияние концентрации ПЭПА на кинетику реакции в течение 12-часового периода Как видно из графика, высокий результат был В таблице 3 представлены значения в зависимости получен при проведении реакции при концентрации от времени проведения процесса. 80%. Таблица 3. Кинетические характеристики значения СОЕ анионитов от продолжительности реакции СОЕ, мг-экв/г 0,8 1,3 2,8 3,7 4,4 4,6 4,6 t (час) 2 4 6 8 10 12 18 67

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Рисунок 3. Изменение величины СОЕ анионитов от времени проведения процесса при температуре 100 °C Изучены модификации хлорированного полипро- Заключение пилена и ПЭПА (концентрация 80%). Значение СOE анионита использовали в качестве основы для Впервые синтезирован анионит на основе оценки выхода реакции. Чем выше значение СOE, тем хлорированного полипропилена модифицированного количественнее протекает аминирование. Из экспе- полиэтиленполиамином с высокой ионообменной римента установлено, что оптимальный результат емкостью. Изучена кинетика модифицированного достигается при проведении модификации в течение хлорированного полипропилена с полиэтиленполиа- 12 часов. В процессе модификации, которую мином, анионообменной экстракции, и установлено, проводили в основном в течение 18 часов, результат что оптимальными условиями проведения процесса показал такое же значение. Из графика выше (рис. 3) являются температура 100 °С и продолжительность видно, что процесс модификации не изменился через 12 часов. Процесс показал, что использование 12 часов. В процессе аминирования, протекающего концентрации ПЭПА на уровне 80% дает оптималь- 12 часов, произошло максимальное замещение атомов ные результаты. Величина СОЕ анионита составила хлора на аминные группы. 4,6 мг-экв/г. Список литературы: 1. Ионит из отходов для извлечения ионов драгоценных металлов // Патент на изобретение РУз. IAP 06580, 2021 / Исмаилов А.И., Мухамедгалиев Б.А., Исмаилов Р.И., Абдукодиров Ф.Б. [и др.]. 2. Исмаилов А.И., Мирзаев У.М., Исмаилов Р.И. Ионообменные смолы на основе эпибромгидрина с N,N-диме- тиламиноэтилметакрилатом // Материалы Республ. научно-техн. конф. «Перспективы развития композици- онных и нанокомпозиционных материалов». – Ташкент, 2016. – С. 285–287. 3. Исмаилов Р.И., Аскаров М.А. Ионообменные смолы трехмерной структуры на основе поли-β-метакрилоил- этилдиметилизопропилилоксиаммоний хлорида // Композиционные материалы. – 2012. – № 1. – С. 6–10. 4. Исмаилов Р.И., Хайдаров И.Н. Ионообменные смолы на основе полимерных катионных поверхностно-ак- тивных веществ для очистки сточных вод // Technical science and innovation. – Tashkent, 2019. – № 1. – P. 141– 146. 5. Каттаев Н.Т., Рамазанов А.Х. Синтез и физико-химические свойства нового анионита // Universum: Техниче- ские науки: электрон. научн. журн. – 2016. – № 7 (28) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/3399 6. Кинетика и термодинамика процесса сорбции органических ионов полимерным сорбентом на основе полиак- рилонитрила / Д.Н. Шахидова [и др.] // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. – 2019. – № 12 (66) / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/8154 7. Котомкин Р.А., Гвоздков Е.Л. Химическая модификация атактического полипропилена // XVII Международ- ная научно-практическая конференция имени профессора Л.П. Кулёва // Сonference tpu. – 2016. – С. 546–547. 68

№ 4 (94) апрель, 2022 г. 8. Сутягин В.М., Ляпков А.А. Физико-химические методы исследования полимеров. – Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 140 с. 9. Хасанов О.Х., Абдуллаев Х.А., Исмаилов Р.И. Исследование кинетических свойств ионита на основе поли- пропилена // Междун. научно-практич. on-line конф. «Актуальные проблемы и инновационные технологии в области естественных наук». – Ташкент, 2020. – С. 423–426. 10. Хасанов О.Х., Джалилов Ш.С., Исмаилов Р.И. Иониты на основе полимерных катионных поверхностно-ак- тивных веществ для очистки сточных вод // Междун. научно-техн. on-line конф. «Проблемы и перспективы инновационной техники и технологий в сфере охраны окружающей среды». – Ташкент, 2020. – С. 344–348. 11. Хасанов О.Х., Хайдаров И.Н., Исмаилов Р.И. Извлечение ионов двухвалентных металлов на основе ионитов из сточных вод // Сборник тезисов Международной научно-технической конференции «Инновационные тех- нологии в обеспечении качества и безопасности химических и пищевых продуктов». – Ташкент, 2021. – С. 206–207. 12. Хасанов О.Х., Хибибуллаев С.Ш., Исмаилов Р.И. Исследование хлорирование полипропилена синтезировать иониты для очистки сточных вод Уточнить название статьи! // Республиканская научно-техническая конференция «Роль науки и образования в модернизации предприятий нефтегазовой отрасли». – Ташкент, 2021. – С. 397–398. 13. Cui W., Kerres J., Eigenberger. Development and characterization of ion-exchange polymer blend membranes // Separation and Purification Technology. – 1998. – Vol. 14, Issues 1–3. – P. 145–154 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/S1383-5866(98)00069-0 14. Ennan A., Dlubovskii R., Khoma R. Non-woven ion-exchange fibrous materials in air sanitary cleaning // Ukrainian Chemistry Journal. – 2021. – № 87 (7). – P. 3–24 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi.org/10.33609/2708-129X.87.07.2021.3-24 15. Highly Stable Anion Exchange Membranes Based on Quaternized Polypropylene / Min Zhanga, Jinling Liua, Yiguang Wang, Linan Anc Michael D. Guiver [et al.] // Journal of Materials Chemistry A. – 2015. – P. 2–14. 16. Lei Li., Yuxin Wang. Quaternized polyethersulfone Cardo anion exchange membranes for direct methanol alkaline fuel cells // Journal of Membrane Science. – 2005. – Vol. 262, Issues 1–2. – P. 1–4 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2005.07.009 17. Tonhwen X., Weihua Y. Fundamental studies of a new series of anion exchange membranes: membrane preparation and characterization // Journal of Membrane Science. – 2011. – Vol. 190, Issue 2. – P. 159–166 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/S0376-7388(01)00434-3 18. Yu E.H., Scott K.J. Development of direct methanol alkaline fuel cells using anion exchange membranes // Journal of Power Sources. – 2004. – Vol. 137, Issue 2. – P. 248–256 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2004.06.004 69

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Научный журнал UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ № 4(94) Апрель 2022 Часть 1 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 55878 от 07.11.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-ма- кета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+

UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ Научный журнал Издается ежемесячно с ноября 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: химия и биология Выпуск: 4(94) Апрель 2022 Часть 2 Москва 2022

УДК 54+57 ББК 24+28 U55 Главный редактор: Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Члены редакционной коллегии: Аронбаев Сергей Дмитриевич, д-р хим. наук; Безрядин Сергей Геннадьевич, канд. хим. наук; Борисов Иван Михайлович, д-р хим. наук; Винокурова Наталья Владимировна – канд. биол. наук; Гусев Николай Федорович, д-р биол. наук; Даминова Шахло Шариповна, канд. хим. наук, проф; Ердаков Лев Николаевич, д-р биол. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Козьминых Елена Николаевна, канд. хим. наук, д-р фарм. наук; Кунавина Елена Александровна, канд. хим. наук; Левенец Татьяна Васильевна, канд. хим. наук; Муковоз Пётр Петрович, канд. хим. наук; Рублева Людмила Ивановна, канд. хим. наук; Саттаров Венер Нуруллович, д-р биол. наук; Сулеймен Ерлан Мэлсулы, канд. хим. наук, PhD; Ткачева Татьяна Александровна, канд. хим. наук; Харченко Виктория Евгеньевна, канд. биол. наук; U55 Universum: химия и биология: научный журнал. – № 4(94). Часть 2. М., Изд. «МЦНО», 2022. – 48 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/nature/archive/category/494 ISSN : 2311-5459 DOI: 10.32743/UniChem.2022.94.4-2 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 24+28 © ООО «МЦНО», 2022 г.

Содержание 4 Математическая и квантовая химия 4 КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ ПРЕПАРАТА 8 ЛЕТРОЗОЛ, ПРИМЕНЯЕМОГО ПРИ ЛЕЧЕНИИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Мамарахмонов Мухаматдин Хомидович 8 Медицинская химия 10 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ 10 ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ «САНЖАМ» Маматова Иродахон Юсуповна 16 Неорганическая химия 16 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ 23 КАРБОНАТНЫХ ПОРОД- МЕРГЕЛЕЙ МУЙНАКСКОГО И ХОДЖАКУЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ КАРАКАЛПАКСТАНА 23 Туремуратов Шарибай Наурызбаевич Абылова Амина Жанабаевна 28 Бекбосынова Рысгул Жиемуратовна Файзуллаева Анора Гайрыллаевна 28 Даниярова Салтанат Каримбаевна 33 Органическая химия 33 33 СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ В ГОМОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ В ПРИСУТСТВИИ ЖИДКОГО АММИАКА 33 Абдурахманова Саида Собитовна Зиядуллаев Одилжон Эгамбердиевич 43 Cаматов Санъат Бахтиярович Байтемиров Отабек Эшмуродович 43 Радиохимия РАЗЛИЧИЯ В ДЕПОНИРОВАНИИ ОСТЕОТРОПНОГО РАДИОАКТИВНОГО ИЗОТОПА СТРОНЦИЯ-90 В КОСТЯХ СКЕЛЕТА Томусяк Михаил Владимирович Соколов Иван Русланович Горюнов Максим Андреевич Колесников Александр Сергеевич Физическая химия ИЗУЧЕНИЕ СОВМЕСТИМОСТИ ВОДОРАСТВОРИМОГО АЦЕТАТЦЕЛЛЮЛОЗЫ И ЖЕЛАТИН В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ МЕТОДОМ ВИСКОЗИМЕТРИИ Сагдуллаев Бахтияр Убайдуллаевч Муяссарова Райхона Икрамовна Яркулов Ахрор Юлдашевич Умаров Бахром Сманович Акбаров Хамдам Икромович Papers in english Chemistry sciences Kinetics and catalysis MODELING AND APPROVAL OF METHANE NANOCARBON REACTOR Khilola N. Kholmirzayeva Normurot I. Fayzullayev Petrochemistry SYNTHESIS AND PROPERTIES OF NITROGEN-RETAINING CORROSION INHIBITORS Bobir Olimov Vokhid Akhmedov Gulnoz Gafurova Sherzod Raxmatov

№ 4 (94) апрель, 2022 г. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ DOI - 10.32743/UniChem.2022.94.4.13339 КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ ПРЕПАРАТА ЛЕТРОЗОЛ, ПРИМЕНЯЕМОГО ПРИ ЛЕЧЕНИИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Мамарахмонов Мухаматдин Хомидович PhD, доцент, кафедра Химии, Андижанский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] QUANTUM-CHEMICAL STUDY OF THE ELECTRONIC STRUCTURE OF THE DRUG LETROZOL USED IN THE TREATMENT OF BREAST CANCER Mukhamatdin Kh. Mamarakhmonov PhD, Associate professor, department Сhemistry, Andijan State University Republic of Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ Методами современной квантовой химии рассчитана структура молекулы 4,4'-[(1Н-1,2,4-триазо-1-ил-мети- лен)-дибензонитрила, являющегося основой препарата «Летрозол», используемого, при лечении рака молочной железы. На основе анализа полученных геометрических данных оптимизированной структуры, зарядового рас- пределения и энергетических характеристик обсуждена реакционная способность. ABSTRACT The letrozole molecule used in the treatment of breast cancer was calculated using modern quantum chemistry meth- ods. Based on the analysis of the obtained geometric data of the optimized structure, charge distribution and energy characteristics, the reactivity was analyzed. Ключевые слова: летрозол, рак молочной железы, программа Gaussian98, метод DFT B3LYP, геометрия, заряды, реакционная способность, граничные орбитали, биологическая активность. Keywords: letrozole, breast cancer, the program Gaussian98, DFT/B3LYP method, geometry, charges, reactivity, frontier orbitals, biological activity. ________________________________________________________________________________________________ В практике современной медицины лечение он- на 100.000 населения Узбекистана [2]. Для профилак- кологических или опухолевых заболеваний счита- тики и лечению данного заболевания применяются ются одним из трудно излечимых, высокорисковых современные методы и расходуются большие мате- заболеваний. Рак молочной железы является наиболее риальные средства. Однако, по статистическим дан- распространенным раком среди женщин во всем мире. ным ВОЗ, болезнь рака молочной железы чаще стала встречаться среди молодых, незамужних женщин и Рак молочной железы — это эпителиальная опу- особенную опасность имеет тенденция к ее омоло- холь, которая образуется в молочной железе по раз- жению [3,4]. ным причинам. По статистике риск заболеть раком молочной железы у женщин очень высок, и сейчас В настоящей статье нами сделана попытка к от него страдает каждая восьмая женщина. По данным изучению лечебного влияния основного постопера- Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ционного, биологически активного препарата под ежегодно у одного миллиона пациентов во всем мире названием Летрозол, используемый в лечении онко- диагностируют рак молочной железы [1]. По данным логических заболеваний. Этот препарат состоит из Министерства здравоохранения Республики Узбе- трех ароматических структур, соединенные между кистан, рак молочной железы поражает 9,1 человека собой мостиковыми связями тетраэдрического угле- рода, как представлен на рис. 1. _________________________ Библиографическое описание: Мамарахмонов М.Х. КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОН- НОГО СТРОЕНИЯ ПРЕПАРАТА ЛЕТРОЗОЛ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ПРИ ЛЕЧЕНИИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13339

№ 4 (94) апрель, 2022 г. H N 43 5 2N 1 HN H H H H 12 7 H 11 8 6C C 21 13 10 16 C 9 15 17 N 22 14 20 18 N 19 HH H H Рисунок 1. Условная нумерация атомов молекулы 4,4'-[(1 Н-1,2,4-триазо-1-ил-метилен)-дибензонитрила (Летрозол) Молекула Летрозол состоит 1,2,4-N-триазольного электронного распределения и реакционной способ- ароматического кольцо и двух бензольных кольец, ности данного соединения нами проведен квантово- имеющие цианогруппы в пара-положениях. Все химический расчет методом DFT/B3LYP с базисным ароматические фрагменты присоединены через набором 3-21G по современной программе Gaussian мостиковой связью sp3 – гибридизованного углерода. 98W, удачно применяемый нами в расчетах гетеро- Для определения оптимизированной структуры, циклических систем [5]. Рисунок 2. Объемный вид и энергия ВЗМО молекулы. (Eвзмо=-0,32945 эВ) Из рисунков 2, 3 можно определить энергетиче- молекулам с основными свойствами и возможно- скую щель между Граничными орбиталями (ГО) мо- стями легкого взаимодействовия с протонами. лекулы (∆E≈0,144эВ). Согласно литературным дан- ным [6], такая малая разница энергии соответствует 5

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Рисунок 3. Объемный вид и энергия НСМО молекулы. (Eнсмо=-0,18512 эВ) Согласно данным в нижеприведенной таблице и схеме на рис 1., скопление электронного заряда на атомах азота 1,2,4-N-триазола достаточно высока, соответственно N1=-0.384e, N2=-0,286e, N4=-0,474e. А на двух атомах цианогруппы в пара- положениях заряд равен N14=-462e, N22=-0.468e. Таблица 1. Распределение электронных зарядов на атомах молекулы 4, 4'-[(1 Н-1,2,4-триазо-1-ил-метилен)- дибензонитрила (Летрозола) № Атомы Заряды, e Связь Длина № Атомы Заряды, e Связь Длина 1 N1 -0.384 N1-N2 связи, Ǻ 18 C18 -0.006 C17-C18 связи, Ǻ 1.40765 1.40140 2 N2 -0.286 N2-C3 1.29776 19 C19 -0.165 C18-C19 1.40140 3 C3 +0.173 C3-N4 1.46473 20 C20 -0.183 C19-C20 1.40140 4 N4 -0.474 C5-N1 1.28599 21 C21 +0.318 C20-C15 1.40140 5 C5 +0.232 N1-C6 1.47091 22 N22 -0.468 C18-C21 1.54000 6 C6 -0.182 C6-C7 1.54000 23 H3 +0.249 C21-N22 1.14660 7 C7 +0.066 C7-C8 1.40140 24 H5 +0.261 C3-H3 1.07000 8 C8 -0.203 C8-C9 1.40140 25 H6 +0.238 C5-H5 1.07000 9 C9 -0.164 C9-C10 1.40140 26 H8 +0.204 C6-H6 1.07000 10 C10 -0.003 C10-C11 1.40140 27 H9 +0.219 C8-H8 1.07000 11 C11 -0.165 C11-C12 1.40140 28 H11 +0.221 C9-H9 1.07000 12 C12 -0.172 C12-C7 1.40140 29 H12 +0.234 C11-H11 1.07000 13 C13 +0.321 C10-C13 1.54000 30 H16 +0.200 C12-H12 1.07000 14 N14 -0.462 C13-N14 1.14660 31 H17 +0.215 C16-H16 1.07000 15 C15 +0.069 C6-C15 1.54000 32 H19 +0.216 C17-H17 1.07000 16 C16 -0.177 C15-C16 1.40140 33 H20 +0.221 C19-H19 1.07000 17 C17 -0.163 C16-C17 1.40140 C20-H20 1.07000 6

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Известно, что в ароматическом ряду характерны Дальнейший анализ распределение электронных реакции электрофильного замещения SE, вида: зарядов показывает, что цианогруппа уменьшает ArH + X+ → Ar X + H+ [6]. Однако, группа -C≡N от- электронную плотность на обеих бензольных кольцах носится к заместителям II-рода и проявляет и особенно заметное уменьшение отрицательного дезактивирующее влияние на бензольное кольцо. заряда наблюдается на атоме С10 в пара-положении, Поэтому можно предполагать, что основным центром q=-0,003e (см. таблицу). А также объемный вид электрофильной атаки является триазольное кольцо НСМО показанный на рисунке 3, подтверждает в реакциях связанных с зарядовым контролем. Ре- активность бензольных колец в отношении нуклео- зультаты расчетов привели к идентичным данным, фильных реагентов. т.к. скопление электронной плотности у ВЗМО моле- кулы (рис. 2) соответствует нашим предположениям. Список литературы: 1. Дымарский Л.Ю., Рак молочной железы.М.: Медицина.-1980. 200 Стр. 2. Mutebi M., Anderson B., Duggan C., Adebamovo C. Agarwal G. Ali Z., et.al. Breast cancer treatment: A phased approach to implementation. Cancer. 2020; 126 Suppl 10: 2365-78. http:www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32348571. 3. Д.Д. Пак. Современные подходы к лечению больных с карциномой in situ молочной железы/ Д.Д. Пак, Ф.Н. Усов, Е.Ю. Фетисова и др.// Онкология. - 2013. - №4. - С. 34-39. 4. Y.Wang, J.G. Klijn, Y. Zhang, A.M. Sieuwerts, M.P. Look, F. Yang, D. Talantov, M. Timmermans, M.E. Meijer- van Gelder, J. Yu et al. Gene-expression profiles to predict distant metastasis of lymph-node-negative primary breast cancer //Lancet, 365, 2005. - P. 671 – 679. 5. М.Х. Мамарахмонов, Л.И. Беленький, М.А. Аширматов, Н.Д. Чувылкин, Х.М. Шахидоятов. Квантово- химические исследования пиримидин-4-онов. Сообщение 3. 2-Оксо(тиоксо, селеноксо)пиримидин-4-оны и 5,6-диметил-2-оксо(тиоксо)тиено[2,3-d]пиримидин-4-оны. Известия Академии наук. Серия химическая, 2014, № 2. С. 350-354. 6. М.Х. Мамарахмонов, Л.И. Беленький, Б.Ж. Элмурадов, И.С. Ортиков, Н.Д. Чувылкин, М.А. Аширматов, Х.М. Шахидоятов. Квантово-химические исследования пиримидин-4-онов. Сообщение 5. Электронное стро- ение и реакционная способность замещенных тиено[2,3-d]пиримидин-4-онов и их аналогов, аннелированных по грани b тиенопиримидинового фрагмента. Известия Академии наук. Серия химическая, 2015, № 3. С. 534-539. 7

№ 4 (94) апрель, 2022 г. МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ DOI - 10.32743/UniChem.2022.94.4.13352 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ «САНЖАМ» Маматова Иродахон Юсуповна доц. кафедры биологической химии, PhD, Андижанский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] RESULTS OF THE STUDY OF TOXICOLOGICAL AND NUTRITIONAL SUPPLEMENT INDICATORS \"SANJAM\" Irodahon Mamatova Associate professor of the Department of biochemistry, PhD, Andijan State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Andijan АННОТАЦИЯ «Санжам» – это биологически активная добавка к пище, состоящая из комплекса лекарственных растений, которые имеют множество традиционных применений против различных заболеваний в Узбекистане . В этом исследовании с целью изучения безопасности на организм данного комплекса был проведен эксперимент на токсичность у животных. ABSTRACT \"Sanjam\" is a biologically active food supplement consisting of a complex of medicinal plants, which has many traditional uses against various diseases in Uzbekistan. In this study, in order to study the safety on the body of this complex, an experiment was conducted on toxicity in animals. Ключевые слова: пищевая добавка, токсичность, Санжам. Keywords: food additive, toxicity, Sanjam. ________________________________________________________________________________________________ Введение Методы и материал исследований Испокон веков растения используются как ак- Беспородные белые крысы, белые мыши и кро- тивные комплексы при лечении многих болезней, лики, содержавшиеся на сбалансированном рационе тогда как 60% населения мира, в том числе около 80% питания по содержанию белков, жиров и углеводов. в развивающихся странах, используют лекарственные растения в медицинских целях [2; 3]. Эффективность Число животных: для каждого образца 3 самца данных растений была связана с химией, биохимией и 3 самки в группе (опытная и контрольная группа). и синтетическими свойствами натуральных продук- тов. Однако не все из этих лекарственных растений Возраст и пол животных на период проведения были протестированы в исследованиях на животных исследований: самцы – 8–9 недель, самки – или людях для определения безопасности и эффек- 10–11 недель. тивности. Метод определения острой токсичности Биологическая активная добавка к пище Для изучения острой токсичности пищевых доба- «Санжам» – это комплекс лекарственных растений, вок была взята группа самцов и самок животных: которые используются в народной медицине Узбе- белых крыс, белых мышей, кроликов и морских сви- кистана для лечения многих заболеваний. Данный нок. препарат рекомендуется принимать для нормализации Во время эксперимента животные получали вод- функции ЖКТ, предупреждения метеоризма, запоров, ный раствор пищевой добавки «Санжам» в дозах, для выделения токсичных веществ из организма и для соответствующих массе тела животного, от 2000, улучшения зрения [2]. С целью изучения безопасности 3000, 4000, 5000, 6000 мг/кг в сутки. на организм данного комплекса пищевой добавки был проведен эксперимент на токсичность у животных. Метод определения местного раздражающего и кожно-резорбтивного действия Исследование местного кожно-раздражающего действия проводилось на белых крысах, которым водную суспензию препаратов наносили на предвари- тельно выстриженный участок кожи размером 2×2 см. _________________________ Библиографическое описание: Маматова И.Ю. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ “САНЖАМ” // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13352

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Животных фиксировали в течение 4 часов. Реак- Для выявления кожно-резорбтивного действия ция кожи регистрировалась по окончании экспози- белых мышей и белых крыс фиксировали в специ- ции, через 1 и 16 часов после аппликации. Раздраже- альных станках. Хвосты подопытных животных на ние кожных покровов не отмечено, симптомов ин- 2/3 их длины погружали в пробирки c БАД к пище токсикации и гибели животных не наблюдалось. на 4 часа при температуре суспензии 36–37 °C. По- сле окончания эксперимента кожу хвостов обмывали Метод определения действие на слизистые водой c мылом. В течение 3 недель наблюдения за оболочки глаз экспериментальными животными признаков инток- сикации и гибели не было отмечено. В конъюнктивальный мешок левого глаза кролика однократно вносили 2 капли исследуемого образца Действие на слизистые оболочки глаз БАД к пище, правый глаз служил контролем. Под влиянием препарата отмечались незначитель- Результаты ная гиперемия, прищуривание глаза, проходящие в течение 30 минут. Таким образом, установлено, что При изучении острой токсичности животные исследуемый образец БАД к пище «Санжам» не ока- были под наблюдением весь период эксперимента зывает раздражающего действия на слизистую в течение 24 дней. У экспериментальных животных оболочку глаза. не наблюдалось никаких признаков интоксикации и смерти. Подопытные животные оставались актив- Заключение ными, аккуратными, ели пищу с аппетитом, их шерсть оставалась гладкой и блестящей, и они проявляли На основании результатов токсикологических адекватную реакцию на воздействие внешней среды. исследований можно сделать выводы о том, что БАД к пище «Санжам» не оказывает токсического действия Поскольку у экспериментальных животных на организм экспериментальных животных. не наблюдалось летальных исходов, рассчитать LD50 (среднюю смертельную дозу) не представлялось Проведенные исследования дают основание сде- возможным. лать заключение о безопасности исследуемого об- разца – БАД к пище «Санжам» для здоровья, до- При изучении многократной кожной токсичности бавка может быть использована в соответствии на белых крысах, получавших 20 накожных аппли- с назначением в установленном порядке. каций исследуемого образца БАД к пище, установ- лено, что в течение всего периода эксперимента гибели животных и клинических признаков инток- сикации не наблюдалось. Список литературы: 1. Аскаров И.Р. Табобат комуси. – 2019. – С. 1010–1030. 2. Mamatova I., Askarov I., Mamarakhmonov M. Antituberculosis, Antimicrobic and Antioxidant Properties of Persica Vulgaris L. Extracts // Biomedical Chemistry: Research and Methods. – 2020. – № 3 (2). – e00125 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://doi.org/10.18097/BMCRM00125. 3. Shrestha P.M., Dhillion S.S. Medicinal plant diversity and use in the highlands of Dolakha district, Nepal // Journal of Ethnopharmacology. – 2003. – № 86 (1). – P. 81–96. 9

№ 4 (94) апрель, 2022 г. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ DOI - 10.32743/UniChem.2022.94.4.13243 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД- МЕРГЕЛЕЙ МУЙНАКСКОГО И ХОДЖАКУЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ КАРАКАЛПАКСТАНА Туремуратов Шарибай Наурызбаевич д-р хим. наук, профессор, гл. науч. сотр., Каракалпакский научно-исследовательский институт Каракалпакского отделения Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Нукус Абылова Амина Жанабаевна (PhD), ст. науч. сотр., зав. лабораторией Химии, Каракалпакский научно-исследовательский институт естественных наук Каракалпакского отделения Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Нукус E-mail: [email protected] Бекбосынова Рысгул Жиемуратовна мл. науч. сотр., Каракалпакский научно-исследовательский институт Каракалпакского отделения Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Нукус E-mail: [email protected] Файзуллаева Анора Гайрыллаевна докторант, Каракалпакский научно-исследовательский институт Каракалпакского отделения Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Нукус E-mail: [email protected] Даниярова Салтанат Каримбаевна мл. науч. сотр., Каракалпакский научно-исследовательский институт Каракалпакского отделения Академии наук Республики Узбекистан, Республика Узбекистан, г. Нукус RESEARCH OF PHYSICO-CHEMICAL AND STRUCTURAL FEATURES OF CARBONATE ROCKS-MARGEL OF MUYNAK AND KHOJAKUL DEPOSITS OF KARAKALPAKSTAN Sharibay Turemuratov Doctor of Chemistry, Professor Chief Researcher, Karakalpak Research Institute of the Karakalpak Branch of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Nukus Amina Abylova Doctor of Philosophy of Technical Sciences (PhD), Senior Researcher, Head of the Laboratory of Chemistry, Karakalpak Scientific Research Institute of Natural Sciences, Karakalpak Branch of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Nukus _________________________ Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ И СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД- МЕРГЕЛЕЙ МУЙНАКСКОГО И ХОДЖАКУЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЙ КАРАКАЛПАКСТАНА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Туремуратов Ш.Н. [и др.]. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13243

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Rysgul Bekbosynova Junior Researcher, Karakalpak Research Institute of the Karakalpak Branch of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Nukus Anora Fayzullaeva Doctoral student, Karakalpak Research Institute of the Karakalpak Branch of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Nukus Saltanat Daniyarova Junior Researcher, Karakalpak Research Institute of the Karakalpak Branch of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic Uzbekistan, Nukus АННОТАЦИЯ В статье изложены результаты исследования физико-химического и минералогического составов карбонатных пород Ходжакульского и Муйнаксого месторождений Каракалпакстана. Карбонатные породы состоят в основном из известковых и мергелистых минералов. Для исследования взято нескольких образцов двух месторождении, различавшихся по содержанию мергеля и карбонатно-глинистых частей. Из этих образцов были приготовлены шесть усредненные проб, подвергающие детальному исследованию. Оказалось, что исследуемые объекты отли- чаются по содержанию карбонатов кальция и магния, соединений кремнезема и глинозема. Представлены результаты рентгенофазовые, термогравиметрические и ИК-спектроскопические анализы мергелей при различных температурах. Анализ химического составов и физико-химических свойств карбонатных минералов позволяет выбрать рациональный способ получения из них готовых материалов. В данной работе приводятся результаты исследования некоторых мергелистых минералов Каракалпакстана с целью создания на их основе важных эффективных вяжущих строительных материалов. ABSTRACT The article presents research results of the physical-chemical and mineralogical compositions of carbonate rocks of the Khojakul and Muynak deposits of Karakalpakstan. Carbonate rocks mainly consist of calcareous and marl minerals. For the study, several samples of two deposits have been taken, differing in the content of marl and carbonate-clay parts. From these samples, six averaged samples have been prepared, which are subjected to a detailed study. It has turned out that the studied objects differ in the content of calcium and magnesium carbonates, silica and alumina compounds. The results of X-ray phase, thermogravimetric and IR spectroscopic analyses of marls are presented at various temperatures. The analysis of chemical compositions and physical-chemical properties of carbonate minerals allows choosing a rational way to obtain finished materials from them. This article deals with the results of the study of some marl minerals of Karakalpakstan in order to create important effective binding building materials on their basis. Ключевые слова: вяжущие вещества, мергель, карбонаты, глина, термообработка, минерал, известь, спектр, анализ, кремнезем. Keywords: binders; marl; carbonates; clay; heat treatment; mineral; lime; spectrum; analysis; silica. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В свете больших задач по обеспе- для создания новых, отвечающих требованиям совре- чению народного хозяйства эффективными и долго- менной строительной промышленности материалов. вечными строительными материалами важное значение приобретает расширение ассортимента Среди минерального сырья особо интересны кар- вяжущих, особенно с использованием местных бонатные породы-известь и мергелистые минералы. сырьевых ресурсов. В результате многочисленных Мергели – довольно широко распространенная исследований в области гидратации и твердения порода, она может служить основой для получения минеральных вяжущих достигнуты значительные местных вяжущих взамен относительно дорогого и успехи. Однако многие вопросы, связанные с меха- не для всех районов доступного портландцемента. низмом гидратации и создания прочности цементного Особый интерес он может представить для Каракал- камня, остаются не выясненными и не имеют одно- пакии, где пользуются привозными цементами и значного решения. Поэтому широко ведутся исследо- другими строительными материалами [1, 2]. вания по поиску недефицитных природных ресурсов Анализ химического составов и физико- химических свойств карбонатных минералов позво- ляет выбрать рациональный способ получения 11

№ 4 (94) апрель, 2022 г. местных вяжущих. Поэтому в данной работе при- составе по простиранию и мощности залегания водятся результаты экспериментальные данные по пород различных месторождений. исследованию различных вяжущих на основе карбо- натных пород- мергели Муйнакского и Ходжакуль- Для практического использования принято не- ского месторождения Республики Каракалпакстан с сколько систем классификации. Нами используются целью создания известково-белитовых вяжущих. технологическая классификация Кинда-Окорокова, как наиболее приемлемая для систематизации кар- С развитием капитального строительства в бонатно глинистых пород Муйнака. Геологическим Республике Узбекистан и Каракалпакстан наиболее управлением определено выход и обнажений карбо- остро встает проблема создания новых местных натно-глинистых пород Муйнака. Установление их строительных материалов и изменения свойств, места в тройной диаграмме известкового - глинисто - существующих композиции. магнезиальных пород позволяет судить о возможно- сти технологического использования пород. Республика Каракалпакстан богата природными минералами, служащими сырьевыми ресурсами - По классификации Кинда-Окорокова породы, гипсом, ганчем, известняком, в том числе мергелями, относящиеся к известнякам, магнезиальным извест- которые представлены Муйнакским, Устюртским, някам, известковым доломитам и доломитам, при- Порлытауским, Ходжакульским и др. месторожде- годны для производства воздушной извести: извест- ниями, из которых месторождения Муйнак и Ход- ковый мергель, магнезиально-глинистый известняк, жакуль являются объектом исследовании в данной магнезиально - известковый мергель, глинисто- работе. известковый доломит и глинистый доломит могут быть использованы для производства гидравличе- Карбонатно-глинистые породы, названные гео- ской извести; мергель и магнезиальный мергель – логами мергелями, распространены на территории для получения романцемента. Муйнака Южного Приаралья Республики Каракал- пакстан довольно широко. Особенность их составляет Месторождения Муйнак преобладают магнези- рыхлая, глиноподобная структура, темная, коричне- альные мергели, магнезиально-глинистые и глини- ватая, сероватая или голубоватая окраска, тонкий стые мергели. Менее распространены магнезиально- гранулометрический состав, довольно разнообразный известковая глина, известковая глина, мергель и химико-минералогический состав; распространение магнезиально-известковый мергель. непосредственно на поверхности или под почвенным слоем в 0,1-0,5 м, мощность небольшая – от 0,4 до Месторождение Ходжакуль расположено в 70 км 2,1 м, иногда – до 5,0 – 10,0 м [3]. к юго-востоку от г. Нукуса и 200-300 м от автомобиль- ного шоссе. По запасам и доступности для использо- Химико-минералогический состав Муйнакских вания оно наиболее перспективны. Продуктивная карбонатно-глинистых пород разведанных месторож- толщина сложена мергелями, песками, песчаниками дений представляет собой смесь карбонатов кальция и конгломератами верхнемелового возраста. Мергель и магния, соединений кремнезема и глинозема (в виде залегает в форме пласта мощностью 0,5-2,5 м. и про- глинистых частиц), некоторого количества сульфата слеживаются на площади 36 км2 у подножья западной кальция в виде гипса, небольшого количества рас- части Султануиздаг. творимых солей серной и соляной кислот. Содержание карбонатов кальция и магния колеблется в широких Месторождения Ходжакуль характеризуются пределах – от 8 до 84 % CaCO3 и от 0 до 16 % MgCO3. следующим литологическим разрезом: мергель в Значительны также колебания глинистых примесей – верхних горизонтах коричневато-красного, красно- от 1 до 84 %. бурого цветов, крепкий, пористый, комковатый мощ- ностью 0,3-2,5 м, с незначительными включениями Качественная характеристика карбонатно- гипса, но встречаются белые и светло-серые разно- глинистых пород Муйнак свидетельствует о возмож- видности [4]. ности их использования для производства различных вяжущих строительных материалов. Объекты и методы исследование. Проведены химические (табл.1), рентгенофазовые (рис.1), тер- Вопрос использования карбонатно-глинистых могравиметрические (рис.2), петрографические пород Муйнак для нужд промышленности строи- (рис.3.) и ИК-спектроскопические (рис.4) анализы тельных материалов и строительства практически мергелей. еще не решен. Геологоразведочные работы, выявив- шие характер залегания, структур и химический со- Лабораторные химические исследования природ- став пород, определили возможность использования ных карбонатных и гипсовых минералов проведены карбонатно-глинистых отложений Муйнака для по ГОСТ 5382-91 [5]. Результаты химического анализа производства вяжущих материалов. Отмечено зна- приведены в таблице 1. чительное разнообразие и химико-минералогическом 12

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Таблица 1. Место рождение SiO2 Химический состав образцов мергелей, % K2O п.п. п ∑ мергеля 7,85 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O 0,53 38,65 100,09 Муйнак 7,50 0,49 39,53 100,01 7,42 2,05 0,74 47,38 1,13 0,33 1,43 0,50 39,48 100,04 Муйнак 9,60 2,07 0,84 47,27 1,17 0,20 0,94 0,76 38,70 100,08 9,76 2,03 0,79 47,55 1,10 0,25 0,92 0,72 37,81 99,89 Муйнак 9,71 3,47 1,11 44,75 0,76 0,13 0,80 0,68 38,06 99,93 3,44 0,86 45,64 0,81 Сл. 0,85 Ходжакуль 3,41 1,19 45,20 0,81 Сл. 0,87 Ходжакуль Ходжакуль Химическая и физико-химическая характеристика Как видно из данных химического анализа, ис- карбонатно-глинистых пород Республика Каракал- пользуемые в работе образцы относятся к известко- пакстан свидетельствует о возможности их ис- вому мергелю. Химико-минералогический состав пользования для производства различных вяжущих мергелей представляет собой смесь карбонатов каль- строительных материалов: воздушной извести, ция и магния, соединений кремнезема, глинозема и строительной извести, известково-белитового вяжу- гидроокиси железа в составе монтмориллонита, не- щего, гидравлической извести и романцемента, в которого количества сульфата кальция в виде гипса, качестве основы вяжущих веществ различного небольшого количества растворимых солей серной назначения [6, 7]. и соляной кислот. 0 70 ,18 ,20 0 ,030 ,33 00 0 00 0 5 0 ,14 4 ,374 ,317 1 0 ,18 ,202 9 ,14 ,13 0 5 8 1 ,175 0 ,145 ,315 ,23 7 09 ,029 8 0 800 0 9,15 0 20 5,18 0 ,260 0 6,2020 0 5 ,340 2 ,18 0 0 ,12 ,14,13 , ,22345 ,5228 1 9,26 ө Рисунок 1. Рентгенограммы природных мергелей месторождений Муйнак (1) и Ходжакуль (2) Присутствие на рентгенограмме (рис. 1.) линий при 300○С из мергеля Муйнакского месторождения, 0,303; 0,299 и 0,206 нм - подтверждает наличие каль- а при 365○С - из мергеля Ходжакульского месторож- цита, 0,227 и 0,186 нм - кварца 0,205; 0,157; 0,153 нм - дения; при 550-600○С выделяется кристаллизационная глинистых минералов. вода. Началу разложения карбонатной части мергеля Дериватографический анализ (рис. 2.) показывает соответствуют эндоэффекты при 660 и 665○С. эндоэффект выделения физически связанной воды 13

№ 4 (94) апрель, 2022 г. 6 8 1 58 84 9 93 Т Г 89 6 84 00 3 63 2 Рисунок 2. Кривые ДТ6А1, ТГ и ДТГ природных мергелей месторожден0ии Муйнак (1) и Ходжакуль (2) 12 Рисунок 3. Электронно микроскопически съемки природных мергелей месторождении Муйнак (1) и Ходжакуль (2), х20000 раз На электронных микрофотографиях (рис. 3.) размерами в 0,15 мкм, а также тонкими изомет- видно, что кальцит имеет вытянутую прямоуголь- ричными прозрачными пластинками каолинита с ную форму, чаще всего изометрического облика, размерами частиц 0,15-0,2 мкм. Присутствует также образует сечение ромбовидного типа. Глинистые единичная примесь точечных выделений гидроокиси составляющие представлены хлопьевидными железа. полупрозрачными частицами монтмориллонита 14

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Рисунок 4. ИК-спектры поглощения мергелей месторождении Муйнак (1) и Ходжакуль (2) ИК-спектры поглощения (рис. 4.) указывают на относятся к валентным колебаниям Si-О группы, наличие в мергели полос поглощения 860-870 см-1 а при 700 и 710 см-1 - к деформационным колебаниям (интенсивная узкая полоса) и 1420-1430 см-1 (интен- Al-O группы. сивная широкая полоса), обусловленных колебаниями иона СО32-, характеризующего присутствие карбоната Таким образом, представленный исследования кальция. Наличие гидроксильной группы характери- показывает, что химико-минералогические составы зуется валентными колебаниями в области 2500- и физико-химические свойства мергелистых мине- 3600 см-1, а в области 1250-1400 см-1 - деформацион- ралов месторождений: Муйнак и Ходжакуль сви- ными колебаниями. Полосы в области 1010-1015 см-1 детельствуют о возможности их использования в качестве основы для получения вяжущих веществ. Список литературы: 1. Turemuratov Sh.N., Bekbosynova R.Zh., Abilova A.Zh., Khozhametova B.K., Sadikova A.M. Research hydration structure formation of high-temperature gypsum binders on the basis of Khujakul deposits // Web of Scientisi: Inter- national Scientific Research Journal. 2021. 12 Mar. - P. 20-31. 2. Turemuratov Sh.N., Kurbaniyazov S.K., Akeshova M.M. Physico-mechanical properties of lime ware binding materials affected by applied substances and undergone hydro -thermal treatment // Journal of Materials and Applications. – 2015 г. – P. 1179. 3. Кинд В.А. Строительные материалы их получение, свойства и применение // В.А. Кинд, С.Д. Окороко. -JI-M.: OНТИ-Госстройдизат. -1934. -684 с. 4. О. Асаматдинов, А. Жиемуратов, Ф.Л. Гликель. Вяжущие на основе ганча Каракалпакии. - Ташкент, 1977. - С. 5-11. 5. ГОСТ 5382-91. Цементы и материалыцементного произиодства, методы химического анализа. Введ.1991-01-07. – М.: Госстрой СССР. Издательство стандартов, 1991, - 93 с. 6. Turemuratov Sh.N., Abilova A.J. Development of technology for producing cementitious composites based on gyp- sum minerals in Karakalpakstan // Босма “Austrian Journal of Technical and Natural Sciences” Iuly-August, №7-8, Vienna 2019, – P. 50-54. 7. Turemuratov Sh.N., Abilova A.J. Study of the processes of hydration structure formation in lime-belite binders on the basis of marls of the Republic of Karakalpakstan // “Austrian Journal of Technical and Natural Sciences” Iuly-August, №7-8, Vienna 2019, – P. 45-49. 15

№ 4 (94) апрель, 2022 г. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ В ГОМОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ В ПРИСУТСТВИИ ЖИДКОГО АММИАКА Абдурахманова Саида Собитовна канд. хим. наук, Национальный университет Узбекистана им. Мирзо Улугбека, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Зиядуллаев Одилжон Эгамбердиевич д-р хим. наук, профессор, Чирчикский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Чирчик Е-mail: [email protected] Cаматов Санъат Бахтиярович докторант, Чирчикский государственный педагогический институт, Республика Узбекистан, г. Чирчик Е-mail: [email protected] Байтемиров Отабек Эшмуродович докторант, Националный университет Узбекистана, Республика Узбекистан, г. Ташкент SYNTHESIS OF ACETYLENE ALCOHOLS UNDER HOMOGENEOUS CONDITIONS IN THE PRESENCE OF LIQUID AMMONIA Saida Abdurakhmanova Candidate of Chemical Sciences. National university of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek, Uzbekistan, Таshkent Odiljon Ziyadullaev Doctor of Chemical Sciences, Professor, Chirchik State Pedagogical Institute, Uzbekistan, Chirchik San’at Samatov PhD Student. Chirchik State Pedagogical Institute, Uzbekistan, Chirchik Otabek Boytemirov PhD Student. Nathional University Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent _________________________ Библиографическое описание: СИНТЕЗ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ В ГОМОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ В ПРИСУТ- СТВИИ ЖИДКОГО АММИАКА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Абдурахманова С.С. [и др.]. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13350

№ 4 (94) апрель, 2022 г. АННОТАЦИЯ Исследованы реакции энантиоселективного алкинилирование уксусного альдегида, кротонового альдегида, циклогексаналя, бензальдегида с фенилацетиленом в присутствии каталитической системы CsОН/NH3/CH3OH. Изучено влияние на выход продукта природы выбранных альдегидов, их фазовых строений и оптической актив- ности. Определено влияние на эффективное образование ацетиленовых спиртов и протекание химических реак- ций температуры, продолжительности реакции, катализаторов и концентрации, количества и природы исходных веществ. С помощью теоретических закономерностей определена кинетика и механизмы реакций. На основе полученных результатов найдены оптимальные условия осуществления процесса с целью увеличения выхода ацетиленовых спиртов, уменьшения количества побочных и промежуточных продуктов. Рекомендованы ресурсосберегающие, экономичные, экологически чистые технологии производства ацетиленового спирта, подобранные на основе местного сырья. ABSTRACT Acetic aldehyde, croton aldehyde cyclohexonal and benzaldehyde catalytic system CsОН/NH3/CH3OH with phe- nylacetylene reaction of enantioselective alkynilation were investiged. The nature of seluted aldehydes, spatial structure and optical activity of their molecules and impact of productivity of sequence was observed. The influence of temperature, reaction duration, catalysts and concentration, quantity and nature of the starting substances on the effective formation of acetylene alcohols and the course of chemical reactions has been determined. With the help of theoretical regularities, the kinetics and mechanisms of reactions are determined. Based on the results obtained to increase the acetylene alcohol production, reduce the amount of supplementary and intermediate products, the most favorable conditions were found. Resource saving, economical, environmentally friendly technologies for the production of acetylene alcohol, selected on the basis of local raw materials, are recommended. Ключевые слова: фенилацетилен, каталитическая система, ацетиленовые спирты, жидкий аммиак, растворитель, выход продукта, механизм реакции. Keywords: phenylacetylene, catalytic system, acetylenic alcohols, liquid ammonia, solvent, product outlet, reaction mechanism. ________________________________________________________________________________________________ Причиной широкого применения ацетиленовых Экспериментальная часть спиртов (АС) в различных отраслях промышлен- ности обусловливается наличием в их молекуле На рисунке 1 представлено устройство (автоклав) тройных связей, гидроксильных групп и подвижного для синтеза 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3 в присутствии атома водорода [1-3]. На сегодняшний день развива- жидкого аммиака. Для лабораторного эксперимента ются исследования по синтезу, разработке и приме- по получению 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3 в присут- нению производственных технологий синтеза АС, ствии жидкого аммиака был использован автоклав ацетиленовых аминоспиртов, виниловые эфиры (ВЭ) объемом 500 мл и выдерживающий давление 100 атм. и других соединений путем изучения реакций гомогенного или гетерогенного каталитического 7 алкилирования органических соединений, содер- жащих в молекуле карбонильные, гидроксильные и 6 3 аминогруппы, с использованием ацетилена и его 54 гомологов [4]. В последние годы ученые всего мира широко используют различные комплексные ката- 9 литические системы для синтеза АС и их произ- водных [5, 6]. 2 Американские и японские ученые с использо- 1 ванием Ti(OiPr)4 и BINOL или Н8-BINOL в качестве катализатора изучали реакции асимметричного 8 алкилирования некоторых альдегидов и их произ- водных [7-9]. Синтезирован новый АС (81-93%), 1- корпус, 2- головка автоклава, 3, 4, 5, 6- баллоны для т.е. бифункциональный лиганд на основе L-валина, реагентов, 7- монометр, 8- капилляр, 9- вентиль. который используется в качестве катализатора, компонентом в молекуле, считающегося каталити- Рисунок 1.Устройство (автоклав) для синтеза чески активным агентом, содержащего пиридиновое 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3 в присутствии кольцо, изопропиловый и дифенилгидроксиметиль- жидкого аммиака ные заместители. Это синтезированное соединение является биологически активным за счет взаимо- действия терминальных алкин(фенилацетилен)ов с альдегидами. В качестве растворителя использовали раствор тетрагидрофурана-гексана [10]. 17

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Устройство состоит из общего корпуса (1) из механической мешалки (марки Strurrer RW28 basic). нержавеющей коррозионностойкого стали. Корпус Через 24 часа полученную смесь с осадком на дне снабжен шестью вентилями, четыре из которых под- автоклава подвергают гидролизу, добавляя трижды ключены к баллонам (3,4,5,6) с исходными про- по 50 мл дистиллированной воды. Оставшийся осадок дуктами. В том числе (3) кротоновым альдегидом, отделяют центрифугированием и очищают продукт (4) фенилацетиленом, (5) метанолом, (6) метанольной от ацетилена и спиртов и наконец, экстрагируют его суспензией гидроксида цезия. Один из оставшихся вентилей, снабженный капилляром (8) предназначен диэтиловым эфиром (3100 мл). Сначала экстракт для подачи жидкого азота, а другой работает в не- фильтруют при нормальных условиях и очищают от прерывном режиме (не показан на рисунке). аммиака, диэтилового эфира, метанола и воды, затем Температура в автоклаве постоянно контролируется вакуумным методом разделяют следующие фракции: термометром (марки Тhеrmemetеrs of 2-Channel), 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3 (71%), добавки и первич- и давление - манометром (марки МОТГ МП2-Уф). ные продукты. Корпус автоклава непрерывно охлаждается жидким азотом снаружи. Автоклав выдерживает температуру Синтез ароматических ацетиленовых спиртов в диапазоне -70÷350oC и давление порядка 100 атмо- сфер. в каталитической системе CsОН/NH3/CH3OH: При синтезе 1-фенилгексен-4-ин-1-ола-3 готовят Синтез ацетиленовых спиртов, имеющих в молекуле суспензию гидроксида цезия в качестве катализатора и метанола в качестве растворителя в течение несколько реакционных центров, и получение на их 20 минут по (1). основе перспективных лекарственных препаратов При приготовлении суспензии на 2- головка автоклава подают жидкий азот под контролем, целевого назначения является актуальной задачей. при этом температура не должно превышать -25оС, а давление 50 атм.. После чего в суспензию, находя- Здесь нами приводятся результаты исследований щуюся в автоклаве в течение 45 минут через 3- и 4-боллоны, соответственно, в эквимолярном соотно- зарубежных и отечественных авторов, касающихся хи- шении подаются кротоновый альдегид и фенила- цетилен. Исходными продуктами и реагентами, мии и технологии получения ацетиленовых спиртов. направляемыми в автоклав, являются метанол, гидроксид цезия, фенилацетилен и кротоновый Используя каталитическую систему альдегиды. Эти реагенты смешивают между собой и образовавшимся цезий содержащим катализатором CsОН/NH3/CH3OH с помощью реакции фенилацети- в течение 25 минут и температуре -25оС с помощью лена с некоторыми альдегидами (уксусный альде- гид, кротоновый альдегид, циклогексаналь и бен- зальдегид) на основе реакции нуклеофильного при- соединения, были синтезированы соответствующие ароматические ацетиленовые спирты – 4- фенилбутин-3-ол-2 (1), 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3 (2), 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1 (3) ва 1,3- дифенилпропин-2-ол-1 (4). Ниже предложена схема реакции и механизм синтеза АС в присутствии жидкого аммиака и CsOН в растворе метанола. H +R O CsOH-NH3-CH3OH RH H 60 мин., - 25 oC OH R= -Me (1), -CH=CH-Me (2), -cHex (3), -Ph (4) OH OH OH OH 123 4 Механизм реакции могут быть представлены следующим образом [11, 13]: C CH + NH3 C CH + CsOH C CCs + O - NH4OH C NH3 H H CC + NH4OH H CC + CsOH + NH3 C C O Cs O Cs 18

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Изучена природа выбранных альдегидов, и протекание химических реакций. Процесс этинили- влияние пространственной структуры и оптической рования альдегидов изучали в течение 20÷100 минут. активности их молекулы на выход синтезированных Когда реакцию проводили в течение 60 мин, ацетиленовых спиртов. Изучено влияние темпера- активность CsOН, растворимость Pha и уровень туры, продолжительности реакции, природы раство- диссоциации были максимальными, что привело к рителей и катализаторов, концентрации исходных синтезу ацетиленовых спиртов со значительно боль- материалов и их мольные соотношения на шим выходом. эффективность образования ацетиленовых спиртов Таблица 1. Влияние продолжительности реакции на выход ацетиленовых спиртов (температура -25оС, Pha:CsOH:RCHO 1:0,25:1: мольных соотношениях, растворитель MeOH) Продолжительность реакции, 1 Выходы продуктов, % 4 минут 41 23 48 64 36 39 69 20 82 54 59 86 40 79 71 76 82 60 71 67 73 76 80 62 66 100 Изучено влияние температуры на реакции синтеза наибольший выход ацетиленовых спиртов наблюда- ацетиленового спирта. В частности, когда реакции ется, когда фенилацетилен находился в эквимолярном этинилирования альдегидов проводили при темпера- соотношении с выбранными альдегидами. При про- туре -10oC, получали целевой продукт с выходом 1- 65; ведении реакции фенилацетилен и альдегидов в их 2- 52; 3- 59 и 4-69%, а когда температуру понизили соотношениях 3:1, или в обратных соотношениях (1:3), до -25оС, то были получены соответствующие наряду с ацетиленовыми спиртами, в системе образу- продукты 1-82; 2-71; 3-76 и 4-86%, т.е. с заметно бо- ются винилокси эфиры, что в свою очередь, приводит лее высокими выходами. к резкому снижению выхода целевого продукта. Результаты исследования по влиянию молярных Таблица 2. соотношений исходных реагентов на выход ацетиле- новых спиртов представлены в таблице 2. Как видно, Влияние количества исходных веществ на выход ацетиленовых спиртов (время реакции 60 минут, температура -25 оС) Соотношения мольных количеств реагентов Выходы продуктов, % PhCCH RCHO 1234 3 1 54 48 50 57 1 1 82 71 76 86 1 3 76 64 69 80 По результатам исследования в качестве опти- альдегид < бензальдегид повышается эффектив- мизированных условий синтеза ацетиленового ность реакции этиниллирования. спирта с использованием каталитической системы CsOН/NH3/CH3OH были выбраны следующие: Ароматическое кольцо в молекуле бензальдегида обладает высокими электронодонорными свойствами • продолжительность реакции 60 минут; по отношению к карбонильной группе, приводящих • температура. -25oС» к положительному мезомерному эффекту (+М), что • растворитель метанол; осложняет течение реакции и существенно влияет • молярное соотношение исходных реагентов – на выделение дополнительных продуктов в системе, в эквимолярных соотношениях. меньшее образование которых обеспечивает макси- В зависимости от природы радикалов, располо- мальное значение выхода ацетиленовых спиртов женных на атоме углерода карбонильной группы альдегидов, и характера их пространственного дей- [14, 15]. ствия была установлена закономерность протекания В исследовательской работе важна роль аммиака, реакции и влияние на выход продукта, соответ- ственно: было обнаружено, что в ряду кротоновый так как аммиак оказывает ориентационное воздей- альдегид < циклогексан-карбальдегид < уксусный ствие на фенилацетиленовую тройную связь, и допол- нительно увеличивает подвижность атома водорода в молекуле фенилацетилена. Это приводит к образованию фенилацетиленидов в виду легкого 19

№ 4 (94) апрель, 2022 г. присоединения атомов металлического цезия в со- молекулы щелочи, а каталитически активный CsNH2, ставе CsOH вместо подвижного водорода. в свою очередь, легко взаимодействует с фенил- ацетиленом с образованием соответствующего Кроме того, аммиак образует каталитически фенилацетиленида. активный CsNH2, легко «вытолкнув» группу OН- из CsNH2 + NH4OH CsOH + 2NH3 C CH + NH3 C CH NH3 C CH + CsNH2 C CCs + 2NH3 NH3 Проанализировано также влияние температуры проводили при -25oС и -10oC, а максимальный выход на синтез ацетиленовых спиртов (3-таблица). Реакцию наблюдался при -25oC. Таблица 3. Влияние температуры на выход ацетиленовых спиртов (время реакции 60 минут, Pha:CsOH:RCHO 1:0,25:1: мольных соотношениях, растворитель метанол) Температура, оС Выходы продуктов, % 1234 -25 82 71 76 86 -10 65 52 59 69 По результатам были определены альтернативные (m, -СН=СН-), 5.91-6.27 (d, J=5.8 Hz, =СН-(=СН-СН3), условия данного исследования, которое проводилось 6.45 (m, 2H), 7.62 (m, 3H). 13C- ЯМР: δ 122.1, 116.8, в присутствии жидкого аммиака, согласно которым реакцию проводили в течение 60 минут при темпе- 117.2, 96.3, 88.4, 67.5, 21.2; ратуре -25оС, используя метанол в качестве 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ола-1 (3), растворителя. При этом были получены исходные вещества в эквимолярных соотношениях, а также Rf = 0,43; (76%): 1H- ЯМР (CDCl3): δ 7.45-7.41 (m, 2H), соединения 4-фенилбутин-3-ол-2 (82%), 1-фенил- гексен-4-ин-1-ол-3 (71%), 1-циклогексил-3-фенил- 7.33-7.28 (m, 3H), 4.38 (t, J=5.9 Hz, 1H), 1.95-1.90 пропин-2-ол-1 (76%), 1,3-дифенилпропин-2-ол-1 (86%) были синтезированы соответствующими вы- (m, 2H), 1.86-1.78 (m, 3H), 1.72-1.64 (m, 2H), 1.32-1.11 ходами. (m, 5H). 13C- ЯМР (CDCl3): δ 131.7, 131.7, 128.27, Идентификацию синтезированных ацетиленовых 128.24, 122.8, 89.3, 85.7, 67.7, 44.3, 28.6, 28.2, 26.4, спиртов и их строение установлены методами тонко- слойной хроматограифии и ядерно-магнитного резо- 25.92, 25.90; нанса с использованием ЯМР-спектрометров 1,3-дифенилпропин-2-ола-1 (4), R = 0,39; (86%). JeolFX-90Q (90 МГц), BrukerDPX-400. 1H- ЯМР (CDCl3): δ 7.82-7.74 (m, 2H), 7.55-7.42 4-фенилбутин-3-ола-2 (1), Rf = 0,47;( 82%):1H- ЯМР (CDCl3): δ 7.18-7.27 (m, 5H, ArH), 4.78 (m, 6H), 5.88 (d, J=5.8 Hz, 1H), 2.42(d, J=5.9 Hz, 1H). 13C- ЯМР: δ 140.4, 131.2, 128.3, 128.7, 128.3, 128.2, (d, J=6.5 Hz, 1H, CHOH), 2.05 (d, 1H, OH), 1.56 (d, J=7.0 Hz, 3H, CH3OH). 13C- ЯМР: δ 131.7, 128.3, 126.6, 122.5, 88.5, 86.8, 65.2. Синтезированные ацетиленовые спирты 127.7, 91.3, 83.8, 58.6, 24.4; 1-фенилгексен-4-ин-1-ола-3(2), Rf =0,52; (71%): применяли в качестве препарата для очистки нефти и нефтепродуктов от соединений серы, в результате 1H- ЯМР (CDCl3): δ 1.14-1.23 (m, =СН-СН3), 4.13- чего было показано, что синтезированные продукты 4.21 (m, >СН-ОН), 5.2 (d, 1H, OH), 5.53-5.71 способны комплексно связывать 38-52% серы, серо- водорода, сульфидов и дисульфидов в нефти, что, в свою очередь, привело к улучшению качества нефтепродуктов. 20

№ 4 (94) апрель, 2022 г. HO S OH HO OH 56 HO HO S OH S SS OH S 7 HO OH Состав проб нефти был проанализирован 8 с использованием современных физико-химических методов исследования, которые выявили, что 1- мальные условия для их получения, согласно кото- фенилгексен-4-ин-1-ол-3, выбранный в качестве рым рекомендовано проводить реакцию в течение ингибитора, способен образовывать ряд новых 60 минут при температуре -25оС, используя метанол типов органических соединений (5-8), относящихся в качестве растворителя. При этом следует исполь- к серосодержащим производным ацетиленовых зовать исходные реагенты в эквимолярных спиртов. соотношениях, что позволяет получить целевые продукты с максимально возможными выходами: Заключение 4-фенилбутин-3-ол-2 (82%), 1-фенилгексен-4-ин-1- ол-3 (71%), 1-циклогексил-3-фенилпропин-2-ол-1 В результате проведенных исследований по син- (76%), 1,3-дифенилпропин-2-ол-1 (86%). тезу ацетиленовых спиртов в гомогенных условиях в присутствии жидкого аммиака были выбраны опти- Полученные ацетиленовые спирты, в частности 1-фенилгексен-4-ин-1-ол-3, могут быть использованы для удаления серосодержащих веществ из сырой нефти и нефтепродуктов. Список литературы: 1. Glib S.О., Arenz М.М., Heiz U.P. The polymerization of acetylene on supported metal clusters // Chemistry of Het- erocyclic Compounds, 2006, №32.pp. 1441-1448. 2. Трофимов Б.А. Наследие академика А.Е. Фаворского в современном органическом синтезе. – Иркутск: Академия, 2014. – С.480. 3. Сосновский В.Я. Реакция Гринъяра // Соросовский образовательный журнал, 1999, №6. – С. 47-53. 4. Vladimir V Voronin, Maria S Ledovskaya, Alexander S Bogachenkov, Konstantin S Rodygin, Valentine P Ananikov Acetylene in Organic Synthesis: Recent Progress and New Uses // Molecules, 2018, Volume 23, №10. – Р. 2442. 5. Темкин О.Н. “Золотой век” гомогенно-каталитической химии алкинов: димеризация и олигомеризация алкинов // Кинетика и катализ, 2019, Том 60, № 6. – С. 683–724. 6. Lin Min, Chen Qing-zhen, Zhu Yu, Chen Xin-liang, Cai Ji-jun, Pan, Ying-ming, Zhan Zhuang-ping Copper(II)- Catalyzed Synthesis of Pirimidines from Propargylic Alcohols and Amidine: A Propargylation-Cyclization- Oxidation Tandem Reaction // Synlett, 2011, № 8. рр. 1179-1183. 7. Темкин О.Н. Химия ацетилена “Ацетиленовое дерево” в органической химии XXI века // Соросовский обра- зовательный журнал, 2001, Том 7, № 6. – С. 32-41. 8. Tomasz B. Enantioselective dialkylzinc-mediated alkynylation, arylation and alkenylation of carbonyl groups // Co- ordination Chemistry Reviews, 2015, Volume 299. pp. 83-150. 9. Gui Lu, Xingshu Li, Wing Lai Chan, Albert S.C. Chan.Titanium-catalyzed enantioselective alkynylation of aldehydes // Chemical Communications, 2002. pp. 172-173. 10. Yong-Feng Kang, Lei Liu, Rui Wang, Wen-Jin Yan, Yi-Feng Zhou. The use of bifunctional catalyst systems in the asymmetric addition of alkynylzinc to aldehydes. Tetrahedron: Asymmetry, 2004, Volume 15. pp. 3155–3159. 11. Зиядуллаев О.Э., Абдурахманова С.С., Тиркашева С.И., Аблакулов Л.К. Синтез ацетиленовых спиртов на основе терминал алкинов и кетонов в присутствии различных катализаторов // Всероссийской конференции «Марковниковские чтения: Органическая химия от Марковникова до наших дней» 8- 11 октябрь 2021, Сочи (Россия), − C. 113. 21

№ 4 (94) апрель, 2022 г. 12. Abdurakhmanova Saida, Ziyadullaev Odiljon, Ikramov Abduvahob, Saliyeva Muyassar Synthesis Of Aromatic Acetylene Alcohols On The Basis Of Various Aldehydes In The Catalytic SystemZnEt2/Ti(OiPr)4// Journal Of Critical Reviews, 2020, Volume 7, Issue 19, -pp. 1488-1499. 13. Ziyadullayev O.E., Abdurakhmanova S.S., Turabdzhanov S.M. Theoretical foundations catalytic synthesis of aromatic acetylene alcohols // X International conference “Mechanisms of catalytic reactions”, Kaliningrad (Russia), 2016. pp. 170. 14. Ziyadullaev O.E., Otamukhamedova G.Q., Samatov S.B., Abdurakhmanova S.S., Turabdzhanov S.M. Synthesis of acetylene alcohols based on phenylacetylene and some ketones // ХХI Mendeleev Congress on General and Applied Chemistry, Saint Petersburg (Russia), 2019. – Р. 325. 15. Ziyadullаyev O., Otamukhamedovа G., Ikrаmov A., Аbdurаkhmаnovа S., Boytemirov O. Synthesis of aromatic acetylene alcohols usingcomplex catalytic systems// Chemistry and chemical Engineering, 2021, №2, Special Issue. – Р. 58-73. 22

№ 4 (94) апрель, 2022 г. РАДИОХИМИЯ РАЗЛИЧИЯ В ДЕПОНИРОВАНИИ ОСТЕОТРОПНОГО РАДИОАКТИВНОГО ИЗОТОПА СТРОНЦИЯ-90 В КОСТЯХ СКЕЛЕТА Томусяк Михаил Владимирович оператор роты (научной), Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, РФ, г Санкт – Петербург Е-mail: [email protected] Соколов Иван Русланович мл. науч. сотр., Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, РФ, г Санкт – Петербург Горюнов Максим Андреевич оператор роты (научной), Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно- медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, РФ, г Санкт – Петербург Колесников Александр Сергеевич оператор роты (научной), Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, РФ, г Санкт – Петербург DIFFERENCES IN DEPOSIT OF OSTEOTROPIC RADIOACTIVE STRONTIUM-90 ISOTOPE IN SKELETON BONES Mikhail Tomusyak Company operator (scientific), Federal State Budgetary Military Educational Institution of Higher Education “Military Medical Academy named after S.M. Kirov\" of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Russia, St. Petersburg Ivan Sokolov Junior Researcher, Federal State Budgetary Military Educational Institution of Higher Education “Military Medical Academy named after S.M. Kirov\" of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Russia, St. Petersburg _________________________ Библиографическое описание: РАЗЛИЧИЯ В ДЕПОНИРОВАНИИ ОСТЕОТРОПНОГО РАДИОАКТИВНОГО ИЗОТОПА СТРОНЦИЯ-90 В КОСТЯХ СКЕЛЕТА // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Томусяк М.В. [и др.]. 2022. 4(94). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/13318

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Maxim Goryunov Company operator (scientific), Federal State Budgetary Military Educational Institution of Higher Education “Military Medical Academy named after S.M. Kirov\" of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Russia, St. Petersburg Alexander Kolesnikov Company operator (scientific), Federal State Budgetary Military Educational Institution of Higher Education “Military Medical Academy named after S.M. Kirov\" of the Ministry of Defense of the Russian Federation, Russia, St. Petersburg АННОТАЦИЯ При попадании в организм остеотропные радионуклиды приводят к хроническому облучению организма в течении жизни. В исследовании по распределению радиоактивного изотопа стронция-90 в организме выявлены статистически значимые различия при количественном распределении среди семейства грызунов радиоактив- ного нуклида стронций-90 в костях скелета. Для оценки распределения был применён метод семейного анализа. Получены статистически значимые данные о повышенном уровне депонирования стронция-90 в костях скелета мышей при соблюдении ими строгой монодиеты. ABSTRACT When injected into the body, osteotropic radionuclides lead to chronic exposure of the body throughout life. In a study on the distribution of the radioactive isotope of strontium-90 in the body, statistically significant differences were found in the quantitative distribution of the radioactive nuclide strontium-90 in the bones of the skeleton among the families of rodents. The family analysis method was used to assess the distribution. Statistically significant data were obtained on an increased level of strontium-90 deposition in the skeletal bones of mice on a strict mono diet. Ключевые слова: радионуклиды, стронций-90; метод семейного анализа; депонирование стронция-90; остеотропный механизм. Keywords: strontium-90; family analysis method; deposit of strontium-90; osteotropic, radionuclide. ________________________________________________________________________________________________ Одним из основных радионуклидов при делении территории прибрежных сел реки Теча, различалось, ядер в реакторах, применении ядерного оружия или при схожих социально-экономических условиях при техногенных авариях, связанных с выбросом ра- быта и проживания [6]. диоактивных изотопов, является стронций-90 (90Sr). Стронций – 90 является долгоживущим остеотроп- Цель работы – оценка кинетики распределения ным радиоактивным изотопом c периодом полурас- стронция – 90 в организме млекопитающих. пада порядка 29 лет. Стронций - 90 радионуклид, ко- торый характеризуется избирательной кумуляцией МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ в костной ткани из-за высокого сродства с кальцием [5, 8], как позвоночных животных, так и человека. В качестве объекта для исследования в работе При поступлении в организм накапливается порядка использовались лабораторные мыши линии С57BL/6 80% проникшего в кровь радиоактивного вещества (Инбредные, разводимые в питомнике «ПУЩИНО» [3]. В организме инкорпорированный стронций яв- 142290 Россия, Московская обл., г. Пущино, пр. ляется источником внутреннего облучения орга- Науки, 6. Основные области использования данной низма, что в свою очередь, приводит к риску разви- линии мышей: физиологические или патологиче- тия лучевой болезни и отдаленным последствиям ские модели для экспериментов in vivo, в качестве облучения, например, мутациям [2]. Кинетика основной линии для генерации спонтанных и инду- стронция - 90 в организме может отличаться в зави- цированных мутаций, для создания трансгенных мо- симости от индивида в результате генетических осо- делей мышей. При изучении заболеваний сердечно- бенностей организма и насыщения скелета стабиль- сосудистой системы и эндокринных заболеваний.) ным кальцием, однако это не отменяет факта его де- На данных мышах (учитывая семейную принад- понирования в костной ткани в том или ином коли- лежность животных) была исследована кинетика честве [7] Так, например, основным дозаобразующим стронция-90 в скелете при однократном введении элементом на территории Восточно-Уральского ра- вещества. диоактивного следа (ВУРСа) являлся стронций - 90, который поступал к жителям прибрежных сёл реки Стронций-90 был введён мышам (линии С57BL/6) Теча с загрязнённой водой и пищей в организм. Од- во внутрь брюшины за месяц (4 недели) до умерщ- нако распределение вещества внутри организма от- вления. Содержание радионуклида (90Sr) в инъекции дельных людей из разных семей, проживающих на было во много раз ниже дозы, вызывающей сильные токсические эффекты. В свою очередь, доза облуче- ния от инкорпорированного стронция не нарушала процессов жизнедеятельности организма. Животные 24

№ 4 (94) апрель, 2022 г. контрольной группы имели стандартный рацион. и ростовых параметров и не создает помех для В свою очередь, опытная группа животных была встраивания стронция-90 в костную ткань. Различие поставлена на несбалансированную диету (овсяную возраста при умерщвлении в контрольной и опытной монофагию), что приводит к уменьшению массовых группе составляло не более одного месяца (табл. 1). Таблица 1. Возрастные кластеры семей между экспериментальными группами мышей линии С57BL/6 при изучении распределения стронция-90 Семья № Группа Возраст на момент исследования 1-20 Контроль 8 недель 21-50 Монофагия 51-70 Контроль 12 недель 71-80 Монофагия Контроль Монофагия Контроль Монофагия При статистическом подсчёте вероятность РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ошибочного отклонения была равна 1-му уровню значимости: α ≤ 0,05 (5% уровень значимости). Результаты проведённого дозиметрического Также была использована многофакторная модель анализа костной ткани, а также массовые показатели дисперсионного анализа с учётом иерархии данных животных представлены в таблице 2. Как и следо- (факторы: «пол», «возраст», «группа»). Также в вало ожидать, мыши с моделью питания «монофа- группах учитывалось количество семей, как случай- гия» (овсяная монодиета) имели размеры тела ный фактор Ковариата (в качестве сопутствующей меньше, чем у контрольной группы без нарушения независимой переменной) «количество помёта» пропорций тела. Так, у мышей на модели питания включено в анализ, так как число детёнышей в по- монофагия наблюдается значимое, относительно мете может влиять на изменение массовых показа- контрольной группы, уменьшение массы тела и как телей грызунов [9]. Для оценки показателей наслед- следствие костей по F - критерию. При возрасте 2 ственной изменчивости интересующих признаков месяца – F(1,297) = 869,1 и F(1,297) =730,2. В воз- использовали коэффициент внутриклассовой корре- расте 3 месяца - F(1,129) = 379,8 и F(1,29) =379,8. ляции (R), который представлял отношение показа- Значимые различия массы тела присутствуют и при телей дисперсии случайного фактора «семьи» к пол- сравнение групп разного возраста, так F-(1;241) = ной дисперсии. При описании данных применяли 339,2; масса бедренных костей — F (1;241) = 339,2; стандартную ошибку среднего, квартиль, медиану и при сравнении опытных групп друг с другом — F среднее значение. При помощи t-критерия Стью- (1;185) = 43,2 и F (1;185) = 65,6 соответственно. дента оценивали значимость различий между вы- борками, а по F-критерию различие в массе. Обра- ботку статистических данных выполняли в про- граммном пакете Statistica 10,0 (StatSoft Inc.). Таблица 2. Распределение стронция-90 в костной ткани мышей линии С57BL/6 и массовые характеристики животных Возраст на момент Группа Пол n Масса, г 90Sr, Бк/г эвтаназии 93 Бедренные кости Тело 889±23 71 995±25 Самцы 167 0,1031 ± 0,001 18,9±0,2 934±16 63 1639±36 Контроль - 1 Самки 70 0,0970 ± 0,001 16,1±0,1 1580±33 134 1607±25 1 – 2 мес Самцы и самки 0,0999± 0,001 17,5±0,2 Самцы 0,0738± 0,001 11,9±0,2 Опыт - 1 Самки 0,0723± 0,001 11,7±0,1 Самцы и самки 0,0726± 0,001 11,5±0,1 25

№ 4 (94) апрель, 2022 г. Возраст на момент Группа Пол n Масса, г 90Sr, Бк/г эвтаназии 50 Бедренные кости Тело 607±10 32 703±14 Самцы 82 0,1204± 0,001 23±0,4 642±9 20 1170±70 Контроль – 2 Самки 35 0,1179± 0,001 20,1±0,2 1319±56 52 1267±46 2 – 3 мес Самцы и самки 0,1197± 0,001 21,6±0,3 Самцы 0,0895± 0,001 14,9±0,3 Опыт-2 Самки 0,0836± 0,001 13,2±0,3 Самцы и самки 0,0859± 0,001 13,5±0,3 Исходя из данных таблицы, наблюдается значи- ВЫВОДЫ тельное снижение количества депонирования строн- ция-90 с возрастом. Так, в контрольной группе 1 у В результате исследования распределения радио- самцов и самок, активность инкорпорированного активного изотопа стронция-90 была выявлена, стронция-90 составляет 934±16 Бк/г, а в контроль- наследственная детерминация метаболизма, обуслов- ной группе 2 - 642±9 Бк/г. В опытных группах ленная значимой корреляцией показателей дозимет- наблюдается та же тенденция к снижению содержания рии. Межгрупповые различия в распределении инкорпорированного стронция, так в опытной стронция-90 связаны в первую очередь с различием группе – 1 удельная активность стронция-90 состав- возрастов и обусловлены овсяной монодиетой кон- ляет 1607±25 Бк/г, а в опытной группе 2, соответ- трольной группы, что в свою очередь соответствует ственно: 1267±46 Бк/г. У животных на модели питания данным других авторов об изменении поведения «монофагия» содержание стронция выше, чем у остеотропных радионуклидов под влиянием эндо- опытной группы. генных и экзогенных факторов. Влияние пола жи- вотных на накопления стронция-90 требует допол- Влияние пола на распределение стронция-90 нительных исследований. выявлено только в контрольных группах, что требует дополнительных исследований. Метаболизм стронция-90 в скелете мышей наследственно (внутри семьи) обусловлен; так как Коэффициент вариации концентрации радиоак- наследственная компонента изменчивости морфо- тивного изотопа стронция-90 составляет 12–26%. логических характеристик лежит в пределах 0,4–0,5 Частные показатели по процентному содержанию (p ≤ 0,0001). Полученные данные представляют стронция-90 в контрольных группах попадают в раз- большой интерес при экстраполяции на человека и брос с показатели в опытных группах. Соответственно объясняют различие в депонировании радионуклида размах частых показателей перекрывает групповые. среди представителей разных семей при схожих со- циально-экологических условиях проживания. Компонента дисперсии стронция-90 внутри семей значима (p < 0,0001). Корреляция внутри семей для массы бедренных костей составляет 0,442 и 0,477. Список литературы: 1. Гладков С.А., Болдинов А.И., Попов Е.А. Последствия поступления в организм отдельных радионуклидов // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных си- туаций. 2011. №1 (2). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/posledstviya-postupleniya-v-organizm-otdelnyh- radionuklidov (дата обращения: 04.09.2021). 2. Дударенко С. В., Лопатин С. Н., Леонтьев О. В. Патология верхних отделов желудочно-кишечного тракта у жителей радиоактивно загрязненных территорий под воздействием фактора аварии на Чернобыльской атомной электростанции // Экология человека. 2020. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/patologiya-verhnih-otdelov- zheludochno-kishechnogo-trakta-u-zhiteley-radioaktivno-zagryaznennyh-territoriy-pod-vozdeystviem-faktora (дата обращения: 04.09.2021). 3. Каблова К. В., Левина С. Г. Накопление и распределение долгоживущих радионуклидов 90Sr, 137Cs и орга- нического вещества в почвенном компоненте экосистемы озера Малые Кирпичики // Вестник ЮУрГГПУ. 2013. №7. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nakoplenie-i-raspredelenie-dolgozhivuschih-radionuklidov-90sr- 137cs-i-organicheskogo-veschestva-v-pochvennom-komponente-ekosistemy (дата обращения: 13.09.2021). 4. Клих Л. В., Тупицкая О. Н., Курбатова И. Н. Пути уменьшения накопления стронция в организме животных // Ukrainian Journal of Ecology. 2013. №2 (8). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/puti-umensheniya-nakopleniya- strontsiya-v-organizme-zhivotnyh (дата обращения: 04.09.2021). 5. Мирончик А. Ф. Выпадение, содержание в продукции и поступление 90Sr и 137Cs глобальных выпадений в организм жителей до аварии на Чернобыльской АЭС // Вестник Белорусско-Российского университета. 2008. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vypadenie-soderzhanie-v-produktsii-i-postuplenie-90sr-i-137cs-globalnyh- vypadeniy-v-organizm-zhiteley-do-avarii-na-chernobylskoy-aes (дата обращения: 04.09.2021). 26

№ 4 (94) апрель, 2022 г. 6. Силкин С. С., Крестинина Л.Ю., Старцев В.Н., Аклеев А.В. Уральская когорта аварийно-облученного населения // Медицина экстремальных ситуаций. 2019. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/uralskaya- kogorta-avariyno-obluchennogo-naseleniya (дата обращения: 13.09.2021). 7. Стариченко В.И. Минеральная плотность костной ткани как фактор депонирования 90Sr: Данные экспери- мента // Радиационная биология. Радиоэкология, 2019, T. 59, № 1. – С. 103-112. 8. Ray R. D., Thomson D. M., Wolff N. K., Laviolette D. Bone metabolism. II. Toxicity and metabolism of radioactive strontium (Sr90) in rats. J Bone Joint Surg Am. 1956 Jan;38-A(1):160-74. PMID: 13286277. 9. Ruth M. Pfeiffer, Mitchell H. Gail, David Pee, Inference for covariates that accounts for ascertainment and random genetic effects in family studies, Biometrika, Volume 88, Issue 4, December 2001, Pages 933–948, https://doi.org/10.1093/biomet/88.4.933 27