Химия растительного сырья

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТАНОЛА И ЕГО СОПРОДУКТОВ ИЗ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ (ОБЗОР)

2025-04-25T18:13:54+07:00

Создание экономически эффективной технологии переработки лигноцеллюлозсодержащего сырья в этанол и продукты с высокой добавленной стоимостью – это актуальная тема, широко обсуждаемая в научной литературе. Целью данной статьи является на основании анализа новых известных технологических схем с получением этанола с комплексной переработкой лигноцеллюлозсодержащего сырья в различные продукты, их технологической оценки рекомендовать наиболее оптимальные схемы, обеспечивающие снижение себестоимости биоэтанола. В задачи исследования входит выбор наиболее эффективных решений по получению этанола и сопродуктов из гемицеллюлоз и лигнина на основании анализа новых известных технологических схем и технологий. В данной статье проводится анализ пяти технологических схем получения этанола, одна из которых – производственная по переработке отходов деревообработки и лесозаготовки в этанол, а все остальные рассматриваемые схемы основаны на отходах однолетнего лигноцеллюлозосодержащего растительного сырья. Выделены две группы данных отходов и на основании анализа литературных источников даны две оптимальные технологические схемы по их переработке. Первая технологическая схема – простая экологически чистая с замкнутым циклом водопользования для утилизации однолетних отходов растениеводства для фермерских хозяйств с получением следующих трех продуктов: биокорм для животных, биоорганоминеральное удобрение и биогаз. Вторая – для промышленных предприятий, перерабатывающих однолетнее растительное сырье и имеющих лигноцеллюлозосодержащие отходы, с получением этанола и его сопродуктов: ксилита или ксилоолигосахаридов – пребиотиков.

РОД КРАПИВА (URTICA L.): МАЛОИЗУЧЕННЫЙ РОД С БОЛЬШИМ ПОТЕНЦИАЛОМ (ОБЗОР)

2025-05-02T18:14:16+07:00

В обзоре представлены сведения по распространению, составу метаболитов, биологической активности рода Urtica L., включающего 50–53 вида растений, кустарников, деревьев и лиан.

В официальной медицине род представлен двумя видами – в России и некоторых странах СНГ крапивой двудомной, в странах ЕС, Великобритании и США еще и крапивой жгучей.

В традиционной медицине разных стран используются только 25 видов рода, практика применения которых показывает, что чаще всего крапиву используют при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, почек и мочевыводящих путей, заболеваниях кожи бактериальной и грибковой природы.

Экспериментально самыми изученными являются антиоксидантные и противовоспалительные свойства, состав отдельных метаболитов 13 видов рода. В изученных видах идентифицировано около 200 веществ, относящихся к разным классам веществ.

Экстракты и индивидуальные вещества в эксперименте in vivo, in vitro, in silico обладают широким спектром фармакологической активности. Перспективными видами активности следует рассматривать способность предотвращать преждевременное старение кожи, улучшать когнитивные функции мозга, ингибировать SARS-CoV-2.

Имеются данные успешных клинических исследований и наблюдений за пациентами, принимавшими U.urens и U.dioica. Выраженные противовоспалительные свойства некоторых изученных видов подтверждают обоснованность их применения в традиционной медицине при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, что показано в нескольких клинических исследованиях.

Приведенные сведения показывают, что растения рода Urtica и их отдельные метаболиты перспективны для дальнейшего экспериментального и клинического изучения с целью расширения сырьевой базы, областей применения в медицине, создания эффективных препаратов.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПРИРОДНЫХ ХИНАЗОЛИНОВЫХ АЛКАЛОИДОВ

2025-05-06T18:14:24+07:00

На сегодняшний день перспективными по критерию оптимального профиля фармакологической активности являются хиназолиновые алкалоиды природного происхождения, а также полученные на их основе синтетические производные, структура которых содержит ароматическую гетероциклическую систему, включающую пиримидиновый цикл и бензольное кольцо, соединенное с ним. В настоящее время идентифицировано несколько сотен соединений хиназолиновой природы с широким спектром биологической активности, включая психотропную (антидепрессантную, антипсихотическую, седативную, снотворную, противосудорожную и др.), антиагрегантную, гипотензивную, противовоспалительную, антиоксидантную и другие виды активностей. Доказано, что хиназолиновые алкалоиды обладают противоинфекционным действием, проявляя антибактериальный, противогрибковый, противопаразитарный, противовирусный и другие эффекты. Алкалоиды хиназолинового и хиназолинонового ряда были первоначально выделены из растительных источников. В настоящее время используются источники животного и бактериального происхождения. Интерес к хиназолинам и хиназолинонам, как соединениям с уникальным химическим строением и широким спектром фармакологического действия, постоянно растет. Цель исследования – проведение анализа результатов, полученных отечественными и зарубежными учеными, при изучении фармакологической активности алкалоидов – производных хиназолина природного происхождения и соединений, синтезированных на основе их структуры, а также оценка и прогнозирование степени безопасности применения в медицинской практике при использовании данных литературных источников и рассчитанных с помощью методов компьютерного моделирования. В работе обоснована перспективность применения алкалоидов производных хиназолинона не только как лекарственных средств, но и исходных соединений для синтеза новых производных, проявляющих выраженную активность.

ОСОБЕННОСТИ ПОЛИСАХАРИДОВ ARTEMISIA ANNUA L. И SАLVIA OFFICINАLIS L., ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В УЗБЕКИСТАНЕ

2025-05-16T18:14:50+07:00

В статье исследуются полисахариды, выделенные из двух лекарственных растений – полыни однолетней (Artemisia annua L.) и шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.), произрастающих в Узбекистане. Оба растения известны своими целебными свойствами, такими как антиоксидантная, противовоспалительная и противоопухолевая активность, что делает их перспективными источниками биологически активных соединений. В работе впервые были выделены и охарактеризованы основные полисахариды растений, включая водорастворимые полисахариды, пектиновые вещества и гемицеллюлозу, а также установлен их моносахаридный состав.

В ходе работы было проведено выделение и очистка полисахаридов, после чего изучены их структурные и химические особенности с помощью таких методов, как ИК-спектроскопия, титрометрия и газожидкостная хроматография. Результаты показали, что полученные комплексы представлены водорастворимыми полисахаридами (4.1–6.2%), пектиновыми веществами (4.0–8.6%), гемицеллюлозой (1.0–5.2%) и основными компонентами выделенных полисахаридов являются арабиноза, ксилоза и рамноза, что свидетельствует об их сложной структуре и потенциальной биологической активности.

Исследование позволило выявить нейтрально-кислый характер полисахаридов и наличие функциональных групп, таких как карбоксильные и этерифицированные карбоксильные группы, что предполагает их высокую комплексообразующую способность. Подобные соединения могут использоваться как природные антиоксиданты и иммуностимуляторы, а также для создания фармацевтических и пищевых добавок.

СОРБЦИОННЫЕ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СШИТЫХ РАСТВОРОВ НАТРИЕВОЙ СОЛИ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ

2025-05-18T18:16:27+07:00

Исследованы сорбционные и реологические свойства низкоконцентрированных растворов Na-КМЦ, сшитых ионами алюминия и комплексными соединениями алюминия с лимонной кислотой. Установлено, что при увеличении значения рН структурированной системы с 2.4 до 4.9 происходит увеличение величины динамических вязкостей Показано, что с увеличением концентрации исходной Na-КМЦ величина эффективной вязкости возрастает. С увеличением числа химических сшивок и концентрации в системе наблюдаются более высокие величины эффективных вязкостей и напряжения сдвига гидрогелей Na-КМЦ, что обусловлено повышением структурированности системы. Исследована сорбционная способность высушенных гелей и показано, что при увеличении размера сшивающего агента с помощью лимонной кислоты радиус пор сшитой системы существенно возрастает, что способствует сшиванию более удаленных друг от друга в пространстве участков одной или различных цепей при одинаковой исходной конформации целлюлозной цепи. Вероятность межмакромолекулярного сшивания, ответственного за гелеобразование, возрастает с увеличением исходной концентрации и при дополнительном присутствии многоосновных кислот. При изменении значения рН среды целлюлозная цепь макромолекулы Na-КМЦ в растворе принимает различную конформацию. В зависимости от исходного конформационного состояния целлюлозной цепи и длины сшивающего агента можно получить гели Na-КМЦ с различной структурой.