журнал для профессионалов
в химии, материаловедении, нанотехнологиях, науках о жизни

2/2020 (12)

Реклама в номере
Современная лаборатория

8 Черемисин А.Н., Стукачев В.И., Попов E.Ю., Леушина Е.А.
Новая эра нефтедобычи: как рождаются уникальные технологии. Часть 2
Значительная часть проектов Центра добычи углеводородов Сколковского института науки и технологий (Сколтех) связана с геокриологией, геомеханикой, тепловой петрофизикой и геохимией. Лаборатория геокриологии занимается проблемами извлечения газа из газовых гидратов, безопасности буровых работ на арктическом шельфе, а также образования огромных воронок в зоне вечной мерзлоты. В этих исследованиях широко задействуются также возможности лаборатории геомеханики. В лаборатории петрофизики существенное внимание уделяется методам изучения тепловых свойств породы, прежде всего ее теплоемкости и теплопроводности. Лаборатория геохимии занимается изучением органических веществ в горных породах.

Ключевые слова: геокриология, геомеханика, тепловая петрофизика, органическая геохимия

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.8.15
Фармацевтика. Биология. Медицина.

24в Капранова М.А.
Перспективные методы отбора проб вирусных частиц: водорастворимые желатиновые фильтры Sartorius
Выделение респираторных вирусов из воздуха – один из наиболее важных и в то же время сложных вопросов санитарной микробиологии. Главная сложность внедрения в практику мониторинга воздуха на вирусы заключается в нахождении способа отбора пробы, при котором сохраняется жизнеспособность вирусов и вирусных частиц с учетом низкой концентрации инфекционного агента. Одна из групп методов отбора проб основана на фильтрации воздуха. Их возможности при работе с бактериальными аэрозолями значительно выросли с момента изобретения водорастворимых желатиновых фильтров. В статье представлены результаты исследований, проведенных Хельмутом Яшхофом (Helmut Jaschhof), одним из авторов патента на желатиновые фильтры компании Sartorius.

Ключевые слова: мониторинг воздуха на вирусы, фильтрация воздуха, желатиновый мембранный фильтр, вирусологический анализ

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.24в.26
Методы. Технологии. Инструменты

28 Гудилин Д.Ю.
Лучшие инновации Pittcon 2020
Последним перед введением карантина важным мероприятием в области аналитической химии стала выставка-конференция Pittcon 2020, которая прошла в Чикаго (США) с 1 по 5 марта. Несмотря на растущую угрозу распространения вируса COVID-19, мероприятие посетили более 9 тыс. человек. В рамках Pittcon традиционно состоялось присуждение наград Today Excellence Awards, которыми отмечаются наиболее значимые новые разработки для аналитических лабораторий. В этом году лауреатами стали компании Across International, Aeris Technologies, BrandTech Scientific, Bruker Optics, HORIBA Scientific, Metrohm, Millennial Scientific, Phenomenex и WaveGuide.

Ключевые слова: ЯМР-спектроскопия, газоанализатор, шаговая пипетка, титратор, ИК-фурье-микроскоп, рамановский микроскоп

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.28.34

36 Бояркин О.В.
Криоионная спектроскопия для структурного анализа биомолекул Одна из новых разработок в области аналитической химии – спектроскопия охлажденных до криогенных температур ионов в газовой фазе. При охлаждении до температуры около 10 К достигается разрешение на колебательном уровне в УФ-спектрах малых и средних по размеру молекул фармацевтических препаратов, пептидов, углеводов, липидов, а также их кластеров. УФ-спектры этих охлажденных газофазных частиц информативны и специфичны для определения не только химического состава, но также и геометрии, позволяя выявлять изомеры, в том числе конформационные. Поглощение УФ-фотона часто приводит к фотофрагментации протонированных родительских биомолекул, в результате чего образуются заряженные фрагменты с другим отношением массы к заряду. Масс-спектрометрическое детектирование таких фрагментов обеспечивает удобный способ оценки участков УФ-спектра. Если все фрагменты обнаруживаются одновременно на определенной длине волны УФ-излучения, результирующий масс-спектр также имеет высокую специфичность к химическому составу и геометрии родительской молекулы. В настоящей публикации мы представляем инновационный аналитический метод – получение 2D-УФ-МС-отпечатков пальцев, который объединяет УФ-спектроскопию и масс-спектрометрию с применением УФ-фотофрагментации.

Ключевые слова: 2D-УФ-МС-отпечатки пальцев, УФ-спектроскопия, масс-спектрометрия, УФ-фотофрагментация

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.36.48

50 Boyarkin O.V.
Cold Ion Spectroscopy for structural identifications of biomolecules
Over the last decade, the spectroscopy of cryogenically cold ions isolated in the gas phase has been developed as a new tool for structural elucidations of biological molecules. Cooling to as low as ~10 K allows for vibrational resolution in UV spectra of small to midsize pharmaceutical drugs, peptides, carbohydrates, lipids, as well as of clusters of these biomolecules. The rich in details UV spectra of these cold gas-phase species become very specific not only to chemical composition, but also to their geometry (e.g., isomers or conformers). Absorption of a UV photon often results in photofragmentation of a protonated parent biomolecules, thus producing charged fragments with the mass-to-charge ratios that are different from that of the parent. This allows for a convenient way of measuring of the UV “action” spectra by mass-spectrometric detection of these fragments. When all the fragments are detected at once at a fixed UV wavelength, the resulting fragment mass spectrum (fragment intensity vs m/z ratio) also exhibits high specificity to the chemical composition and to the geometry of the parent. Here we describe the pioneering analytical method that fuses UV action spectroscopy and UV photofragment mass spectrometry to a powerful analytical method, called 2D UV-MS fingerprinting. The method is illustrated by its applications to identifications and relative quantifications of isomers for different types of biomolecules, as well as of conformers of peptides.

Keywords: 2D UV-MS fingerprinting, UV spectroscopy, mass spectrometry, UV photofragmentation

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.50.62

64 Нехин М.Ю.
Контроль технологических свойств порошковых материалов: автоматизированные приборы компании GranuTools
Порошковые материалы широко используются в самых разных отраслях промышленности – от фармацевтики до металлургии. Поэтому не теряют своей актуальности проблемы оптимизации технологических процессов, связанных с переработкой порошков. В настоящее время предлагается достаточно большой выбор измерительного оборудования для контроля параметров порошков, однако принципы работы многих приборов основаны на использовании устаревших методик, не отвечающих современным требованиям по точности и воспроизводимости результатов. В связи с этим большой интерес представляет появление на российском рынке приборов бельгийской компании GranuTools, которые имеют высокую автоматизацию и реализуют инновационные методики измерения технологических свойств порошков.

Ключевые слова: текучесть порошка, угол естественного откоса, насыпная плотность, плотность после утряски

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.64.70

72 Петрук Е.А., Петрук Е.С.
Оптимизация пробоотбора воздуха. Решения компании Restek
Выбор метода пробоотбора при исследовании состава атмосферы, воздуха рабочей зоны, промышленных выбросов зависит от концентрации анализируемых компонентов и последующего метода анализа. Один из самых современных способов пробоотбора воздуха – отбор в канистры из пассивированной нержавеющей стали с минимальной неконтролируемой сорбцией загрязняющих веществ на стенках. Этот метод рекомендуется использовать для летучих органических соединений, содержащихся в воздухе в значительных концентрациях, а также при применении высокочувствительного метода газовой хроматографии. В статье рассматриваются современные тенденции производства канистр, а также полезные практические советы по их эксплуатации.

Ключевые слова: канистра для отбора воздуха, пассивный пробоотбор, активный пробоотбор, летучие органические соединения

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.72.79
Агропромышленный комплекс

88 Яшин А.Я., Левин Д.А., Левина Л.В., Веденин А.Н., Яшин Я.И.
Кофе: химический состав, антиоксидантная активность и влияние на здоровье человека
Кофе – один из самых распространенных напитков. Его регулярно потребляют половина населения земного шара. В последние десятилетия химический состав кофе, его антиоксидантная активность и влияние на здоровье человека привлекают все большее внимание ученых. Исследования показали, что кофе обладает и многими лечебными эффектами. Потребление кофе может применяться для профилактики самых опасных болезней: сердечно-сосудистых, онкологических, нейродегенеративных, диабета и других. В статье предложен обзор научных публикаций, посвященных этим вопросам.

Ключевые слова: хроматография, спектроскопия, масс-спектрометрия, антиоксидантная активность

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.88.102
Экология и химическая безопасность

110 Василевич Н.И.
Мальдивский отель Soneva Fushi – синтез успешного бизнеса и экологической безопасности
Реально ли совмещать успешность бизнеса с заботой об окружающей среде? В 1995 году на необитаемом острове Кунфунаду на Мальдивах был открыт пятизвездочный отель Soneva Fushi, сочетающий прибыльность и принципы устойчивого развития. Владелец отеля использует наиболее ресурсо- и энергосберегающие технологии и практически полностью перерабатывает все производимые отходы, а с 2012 года, благодаря спонсированию благотворительных экологических проектов, имеет суммарный нулевой баланс выбросов углерода. В статье рассказывается о принципах и технологиях, позволяющих сочетать экономическую выгоду и экологическую безопасность.

Ключевые слова: опреснение воды, солнечная энергетика, утилизация отходов

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.110.116

118 Vasilevich N.I.
Maldivian resort Soneva Fushi – the synthesis of successful business and environmental safety
Today, the question of the impact of human activity on the state of the Earth’s biogeosystem is very acute. Is it realistic to combine business success with environmental concerns? In 1995, the five-star Soneva Fushi Hotel was opened on the uninhabited island of Kunfunadu in the Maldives. In this project, profitability is combined with the principles of sustainable development. The owner of the hotel uses the most resource- and energy-saving technologies and almost completely processes all produced waste. And since 2012, thanks to sponsorship of charitable environmental projects, the hotel has a total zero carbon footprint. The article describes the principles and technologies that allow combining economic benefits and environmental safety.

Keywords: ecology, desalination, solar energy, waste management, carbon footprint

DOI: 10.32757/2619-0923.2020.2.12.118.124