Связаться с приемной комиссией
Меню раздела
Основное меню
В рамках проекта, выполняемого в сотрудничестве кафедры ХТБМП РХТУ им. Д.И. Менделеева, ИНЭОС РАН и ИБХ РАН, был реализован комплекс исследований, направленных на разработку новых биологически активных соединений с двойным действием: регуляторы роста растений и потенциальные противоопухолевые агенты.
Разработанные подходы к синтезу и исследованию свойств новых гибридных производных этилендимочевины позволили расширить понимание закономерностей строение–свойство для класса арилкарбаматов и мочевин. С применением микрофлюидных технологий была создана воспроизводимая, масштабируемая и ресурсосберегающая модель синтеза хиральных производных, что имеет значение как для фундаментальных задач асимметрического синтеза, так и для прикладных целей в области "зелёной химии".
Разработка новых регуляторов роста растений с антистрессовым механизмом действия направлена на интенсификацию сельского хозяйства, снижение себестоимости и повышение урожайности продукции и является одной из приоритетных задач современной отечественной агрохимии. Использование регуляторов роста растений антистрессового действия в зонах рискованного земледелия, к которым относится значительная часть посевных площадей России, позволит предотвратить потери урожая от засухи, морозов, засоленности почв, повысить селективность используемых гербицидов и получить хорошие урожаи даже на почвах, сильно загрязненных персистентными фитотоксикантами.
Коллективом ученых кафедры Химии и технологии биомедицинских препаратов РХТУ им. Д.И. Менделеева совместно с коллегами из Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН были разработаны эффективные и самое главное доступные синтетические регуляторы роста растений антистрессового действия. В их основе лежит молекула щавелевой кислоты, которая является дешевым и распространенным сырьем для получения различных веществ.
Исследования привели к разработке нового класса регуляторов роста на основе производных этилендимочевины и щавелевой кислоты. Эти соединения продемонстрировали выраженную активность в микромолярных концентрациях, стимулируя прорастание семян, развитие корней, увеличение биомассы, а также устойчивость к засухе и другим неблагоприятным факторам. Особенно перспективными оказались водорастворимые кремнийорганические соединения, показавшие увеличение выхода зелёной массы побегов на 18–25 % по сравнению с контролем.
Особую научную ценность представляет выявленная цитокининоподобная активность — способность активировать клеточные процессы деления и дифференцировки, характерные для гормонов роста, но при этом обладающая и дополнительными защитными свойствами. В условиях водного дефицита обработка исследуемыми соединениями позволяла в ряде случаев полностью сохранить жизнеспособность проростков, предотвращая потерю урожая на ранних стадиях онтогенеза.
Биотестирование проводилось на модели пшеницы (Triticum aestivum L.) в контролируемых условиях, что позволило количественно охарактеризовать влияние соединений на ключевые показатели: скорость прорастания, длину побегов, индекс жизнеспособности, устойчивость к стрессам. Для ряда соединений наблюдалось значительное превышение контрольных значений, что свидетельствует о высокой эффективности регуляции физиологических процессов.
Фотографии лабораторных исследований биологической активности новых соединений на злаковых культурах
Разработка новых регуляторов роста растений особенно актуальна в контексте глобальных климатических изменений и необходимости повышения устойчивости агросистем. Синтезированные соединения являются:Это позволяет рассматривать их как основу для создания нового поколения биологически активных агрохимикатов с селективным действием и минимальной экологической нагрузкой.
Помимо выраженной рострегуляторной активности, исследуемые соединения — производные этилендимочевины с различными алкильными и кислородсодержащими заместителями — продемонстрировали значительный потенциал в качестве цитопротекторных агентов. В условиях in vitro на опухолевых клеточных линиях рака молочной железы МDА-МВ-231, глиобластомы U-87 MG, рака поджелудочной железы Panc1 и нейробластомы SH-SY5Y для некоторых структур было выявлено ограниченное цитопротекторное действие в модели химической гипоксии, индуцированной хлоридом кобальта.
Представляет интерес эффект снижения токсичности цисплатина при совместном применении с производными EDU: в отдельных случаях цитотоксичность цисплатина уменьшалась в 3,5 раза, что может указывать на возможный механизм модуляции клеточного ответа на окислительный стресс и апоптоз. Эти результаты открывают возможности для разработки вспомогательных соединений, способных снижать побочные эффекты классических противоопухолевых агентов.
Полученные данные способствуют:В ходе реализации проекта достигнуты значимые результаты в сфере научной публикационной активности и популяризации исследований. По итогам работы опубликовано 7 научных статей.
Научные итоги проекта были представлены 17 раз на всероссийских и международных конференциях и форумах. Среди них — Международный форум «Ломоносов 2023–2025», Конгресс молодых учёных по химии и химической технологии (МКХТ), Международный форум «Белые цветы» (г. Казань), Пущинская школа-конференция «Биология – наука XXI века» (г. Пущино), Междисциплинарная конференция по химии, фармакологии и биологии (г. Сыктывкар), Школа молодых ученых «Химия и технология биологически активных веществ для медицины и фармации» (г. Москва) и другие значимые научные мероприятия.
Особое внимание в рамках проекта было уделено популяризации научных достижений. В 2024 году ключевые результаты исследования были представлены широкой аудитории в эфире просветительской радиопрограммы «Учёный совет» на Радио Культура (91,6 FM, г. Москва)
Таким образом, были не только получены новые соединения с перспективной биологической активностью, но и предложены оригинальные технологические решения для их получения и исследований, соответствующие целям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.
