Молодежная весна 2022

Список литературы

1. Казале А., Портер Р. Реакции полимеров под воздействием напряжения. Л.: Химия, 1983. 440 с.

2. Ломовский О. И. Прикладная механохимия: фармацевтика и медицинская промышленность // Обработка дисперсных материалов и сред: междунар. периодический сб. науч. трудов. Вып. 11. Одесса, 2001. С. 81–100.

3. Изучение физико-химических характеристик натрий карбоксиметилцеллюлозы с целью создания пролонгированных лекарственных форм с жидкой дисперсионной средой / Е. Т. Жилякова, Н. Н. Попов, М. Ю. Новикова и др. // Научные ведомости БелГУ. Серия «Медицина. Фармация». 2011. № 4. Вып. 13/2. C. 146−153.

4. Ананьев В. Н. Нанотехнологическая матрица механизма действия и доставки лекарственных препаратов в виде желатиновых пленок // Современные наукоемкие технологии. 2011. № 5. С. 53–57.

Научный руководитель О. Н. Дабижа, канд. хим. наук, доцент кафедры химии, Забайкальский государственный университет.

Синтез и свойства комплексов треонина и серина с катионами металлов

М. В. Комогорцева

студент гр. Хим-18, энергетический факультет ЗабГУ, г. Чита

Синтез и изучение строения и свойств хелатных соединений аминокислот с ионами металлов представляют особый интерес для современной биоэлементологии, фармакологии и медицинской химии, что связано с особенностями метаболизма металлов в живых организмах. Многочисленные исследования доказали, что неорганические вещества лучше проявляют свою биологическую активность в составе органоминеральных комплексов. Поэтому исследование механизмов взаимодействия металлов с биолигандами, создание препаратов на их основе имеет научную и практическую значимость [2; 4].

Цель – синтез, изучение строения и свойств комплексных соединенийгидроксиаминокислотсионамимарганцаикобальта.

Материалы и методы. Для получения комплексных соединений использовали протеиногенные L-аминокислоты треонин и серин (ООО «Панэко») и хлориды марганца, кобальта. Синтез проводили в растворе при нагревании, смешивая навески реакти-

121

вов в соотношении 2:1 при рН>7. Полученные растворы оставляли при комнатной температуре до выпадения кристаллического осадка, который далее промывали дистиллированной водой, высушивали при н.у. Изучение структурного строения полученных соединений провели методом ИК-спектроскопии на ИК-Фурье спектрометре FTIR-8400S «Shimadzu». Интерпретацию спектров осуществляли согласно базам данных в свободном доступе [3].

Результаты и их обсуждение. Полученные инфракрасные спектры исходных и полученных соединений приведены на рисунках 1, 2, 3. В ИК-спектре аминокислот (рис. 1) наблюдаются характерные полосы поглощения свободных функциональных групп: карбоксильной – в области 2040–3062 и 1219–1342 см-1) и

аминогруппы – 1600, 1126, 968 см-1) [3].

Вполученных солях зафиксировано изменение интенсивности и смещение указанных полос [2; 3]. Например, в треонинате Mn (II) и Co (II) наблюдались частоты в областях 3308–3171 см-1

и3302–3136 см-1, 1614, 1406, 1033 см-1 (рис. 2).

Всеринатах Mn (II) и Co (II) также наблюдались характер-

ные смещения колебаний СООН- и NH2-групп [2; 3; 4]: в хелате марганца – в областях 3163, 2974, 2050, 1247, 1184 см-1, с появлением новых полос 769 и 702 см-1 (рис. 3); в комплексе кобальта – в областях: 3429, 3068, 2360 и 1130–1087 см-1 с фиксированием новых частот 669 и 609 см-1 (рис. 3).

Приведенныеданныедоказываютвзаимодействиепрекурсо-

ров и факт хелатирования с участием СООН и NН2-групп [2; 4]. На следующем этапе исследования была изучена возможность создания композиционных материалов на основе извест-

ного сорбента «Полисорб» (SiO2, АО Полисорб, Россия) с изучаемымихелатами.Композитыполучалиметодоммеханосинтеза согласно методике [1] и исследовали на ИК-спектрометре.

ВИК-спектре Полисорба (рис. 4), наблюдалась характерная полоса поглощения для связи Si-O (так как в составе препарата коллоидный диоксид кремния) в области 1200–1100 с максимум 1110 см-1; 807 см-1 обусловлена колебанием Si-O-Si [3; 5].

При анализе ИК-спектров полученных композитов отмечено смещение полос поглощения в композитах, где концентрация комплексных солей выше, чем сорбента. Приведенные данные являются предварительными и требуют дальнейшего подтверждения и изучения.

122

Рис. 1. ИК-спектры:

исходных аминокислот серина (А); треонина (В)

123

Рис. 3. ИК-спектры:

серината кобальта (А); серината марганца (В)

125

Рис. 4. ИК-спектр препарата «Полисорб» [5]

Заключение. Синтезированыхелатныекомплексынаоснове нативных аминокислот серина и треонина с ионами Co2+ и Mn2+. Методом ИК-спектроскопии изучено строение полученных комплексов, зафиксировано характерное смещение полос поглощения. Апробирована методика получения композитов на основе коллоидного оксида кремния с хелатами, что позволит расширить области применения известного сорбента благодаря синергетическому действию органических и неорганических компонентов.

Список литературы

1.Исследование технологической совместимости сорбентов и гелеобразователей / А. А. Федотова [и др.] // Медицинский вестник Башкортостана. 2013. Т. 8, № 4. С. 68–71.

2.Кадырова Р. Г., Кабиров Г. Ф., Мулахметов Р. Р. Синтез и свойства комплексных солей биогенных кислот макро- и микроэлементов: монография. Казань: КГЭУ, 2016. 115 с.

3.Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1991. 536 с.

4.Новикова Г. В. Синтез и физико-химические характеристики комплексов 6s2- и ndm-ионов металлов с аминокислотами: автореф. дис. ... канд. хим. наук: 02.00.01. Красноярск: СибГТУ, 2006. 22 с.

126

5. Смирнов С. В., Демченко О. И. Исследование пористых пле-

нок методом ИК-спектроскопии. URL: https://storage.tusur.ru/files/462/

Исследование%20пористых%20пленок%20SiO2 %20методом%20ИК. pdf (дата обращения: 22.03.2022). Текст: электронный.

Научный руководитель Н. С. Кузнецова, канд. биол. наук, доцент кафедры химии, Забайкальский государственный университет.

Исследование содержания тяжёлых металлов в биологических объектах

Н. С. Лохматов

студент гр. Хим-18, энергетический факультет ЗабГУ, г. Чита

Многочисленные исследования показывают, что окружающая среда и человек подвергаются воздействию разных антропогенных токсикантов [1], что, конечно, неблагоприятно влияет на экологическое состояние территорий и здоровье населения. В системе доказательства рисков применяются химико-аналити- ческие исследования концентрации вредных веществ в биологических образцах [3; 5]. Химический спектр волос является интегральным ретроспективным показателем состояния здоровья человека и внешней среды [2; 5]. В доступных базах данных и литературе отсутствуют сведения о содержании отдельных элементов в организме жителей Забайкальского края, в связи с чем исследование в этой области представляют научный и практический интерес.

Цель исследования – изучение содержания потенциально опасных химических элементов в биообразцах жителей города Читы.

Материалы и методы. Проведено добровольное обследование 9 жителей г. Читы в возрасте от 3 до 43 лет (6 – взрослых мужского пола и 3 детей). Образцы № 2, 3, 4 – члены одной семьи. Пробоотбор волос и пробоподготовка осуществлялись согласно [3]. Спектр элементов (мышьяка, кадмия, ртути, свинца, никеля, цинка, хрома, меди) регистрировали на квадрупольном масс-спектрометре с аргоновой плазмой (X-SERIES II ICP-MS) в соответствии с методическими указаниями [3] с обработкой результатов в программном комплексе Statistica 6.1.

127

Результаты и их анализ. Полученные сведения по концентрациям элементов приведены в таблице. Референтные значения предельно-допустимых концентраций (ПДК) взяты согласно данным Лабораторной службы «Хеликс», имеющей сертификат системы менеджмента качества по международному стандарту ISO 15189:2012.

Содержание некоторых металлов и мышьяка в образцах волос (мкг/г)

При анализе величин содержания токсичных элементов в пробах волос всех обследованных лиц выявлены достоверные превышения уровня мышьяка и хрома.

Превышение ПДК As возможно связано с особенностями геологического ландшафта Забайкалья, характеризующегося присутствием горных пород, включающих минералы мышьяка. Наличие в почвообразующих горных породах мышьяка ведет в обогащению им почв, растений, водоемов [4]. Кроме того, в г. Чита подземные воды загрязнены мышьяком (14 ПДК), предполагаемым источником которого является золоотвал Читинской ТЭЦ-1 [2].

Высокие значения хрома предположительно можно объяснить воздействием предприятий теплоэнергетики и автотранспорта. Согласно «Докладу об экологической ситуации в Забайкальском крае…» [2] ежегодно ТЭЦ и котельными выбрасывается до 8 тонн этого металла.

В образцах № 1 и 3.1 превышены уровни никеля, точечные источники загрязнения которым могут быть связаны с бытовыми условиями обследованных. Сплавы этого металла применяются

128

для изготовления кухонных, ювелирных изделий, антикоррозионных покрытий, аккумуляторных батарей. Аномальная величина цинка в образце № 1 возможно является следствием приема Zn-содержащих лекарственных препаратов (многие витаминные комплексы содержат этот металл) или воздействием красящих препаратов.

Заключение. Проблема изучения причинно-следственных связей между химическим составом среды и состоянием здоровья населения является актуальной научно-практической задачей. Как избыток, так и недостаток химических элементов влияет на качество жизни отдельного человека и популяции в целом. Проведенный скрининг жителей г. Читы на содержание в пробах волос токсичных элементов позволил выявить риски развития гиперэлементозов по мышьяку и хрому. Полученные результаты требуют дальнейшего исследования и проверки на большей выборке, так как обнаруженная тенденция имеет достаточно опасный характер.

Список литературы

1.Войтюк Е. А. Аккумуляция тяжелых металлов в почве и растениях в условиях городской среды: на примере г. Чита: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.08. Улан-Удэ: БГУ, 2011. 33 c.

2.Доклад об экологической ситуации в Забайкальском крае за 2020 год. Чита: Мин-во природных ресурсов Заб. края, 2020. 210 с.

3.Определение химических элементов в биологических средах и препаратах методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой: метод. указания. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. 56 с.

4.Солодухина М. А. Мышьяк в компонентах ландшафта природной геохимической аномалии Забайкальского края (на примере Шерловогорского горнорудного района). URL: http://www.igc.irk.ru/ru/content_ page/item/1083-78 (дата обращения: 15.04.2022). Текст: электронный.

5.Яковлева М. В., Шантырь И. И., Власенко М. А. Накопление токсичных элементов в волосах, как отражение экологической ситуации,

иоценка риска здоровья населения Санкт-Петербурга // Медико-биоло- гические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2015. № 4. С. 71–76.

Научный руководитель Н. С. Кузнецова, канд. биол. наук, доцент кафедры химии, Забайкальский государственный университет.

129

Сезонные изменения показателей зоопланктонных сообществ реки Унда и некоторых притоков в 2020–2021 гг.

З. А. Заболотская

студент гр. ГЛ-18, факультет строительства и экологии ЗабГУ, г. Чита

Цель работы выявить сезонные изменения зоопланктона в р. Унда и её притоках за 2020–2021 годы. Для достижения поставленной цели необходимо: сравнить количество видов, структуру зоопланктона, индекс видового разнообразия, численность, биомассу в начале и в конце вегетационных периодов отдельно по 2020 и 2021 годам.

Река Унда – это правый приток реки Онон Амурского бассейна.Длинареки−273км.Длиныисследуемыхпритоков:ручей Холбонский − 7,4 км, ручей Кибирева − 5,9 км. Из-за разработки большого месторождения россыпного золота, которое началось в XIX веке и продолжается до сих пор, на экосистему реки оказывается сильное антропогенное влияние.

Климат суровый, резко-континентальный. Зима холодная. Особенно засушливы весна и начало лета. Вегетационный период продолжается 130–140 дней. Температурные и гидрологические характеристики заметно отличаются у исследуемых водных объектов, например, верховья ручьев Холбонский и Кибирева находятся в районах многолетней мерзлоты, на руч. Холбонском существенное влияние оказывает русловое озеро, образовавшиеся после затопления ториевого хвостохранилища. Длина озера – 732,4 м, ширина широкой части – 194,5 м.

Пробы для исследований характеристик были отобраны на 11 станциях (рис. 1) на реке Унда, ручье Кибирева и на ручье Холбонском в июне и сентябре 2020 и 2021 годах. Сбор количественных проб проводился с использованием стандартных методов, обработка происходила в лабораторных условиях на базе кафедры водного хозяйства, экологической и промышленной безопасности.

130