Рубрика: Научные публикации ФИЦ ПХФ и МХ РАН

Комплексы переходных металлов с необычными координационными окружениями привлекают внимание исследователей для создания магнитноактивных переключаемых и спинтронных устройств. Недавно коллективом исследователей из Института элементорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (Москва), Института общей и неорганической химии им. Курнакова РАН (Москва) и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (г. Черноголовка) был получен и детально исследован псевдоклатратнохелатный комплекс кобальта(II) с тригонально-призматической геометрией координационного центра, который благодаря свободному донорному атома азота в апикальном пиридиновом заместителе может быть использован в качестве перспективного парамагнитного трехмерного лиганда, а также ЯМР зонда в МРТ диагностике и структурной биологии.

Данный комплекс Co(II) получен методом темплатной конденсации 3-пиразолоксима в качестве хелатирующего лиганда и 4-пиридилбороновой кислоты в качестве сшивающего агента-кислоты Льюиса на ионах кобальта(II) в качестве матрицы. Структура комплекса с таким необычным лигандом, напоминающим «клетку» с шестью пиридилиденовыми группами на концах, ориентированными к вершинам тригональной призмы, была установлена методом РСА в сочетании с другими физико-химическими методами: элементный анализ, MALDI-TOF, УФ- и ЯМР-спектроскопия и др.

Магнитометрические исследования в сочетании с высокоуровневыми ab initio SA-CASSCF/NEVPT2 квантовохимическими расчетами показали, что комплекс Co(II) обладает сильной одноосной магнитной анизотропией и демонстрирует свойства моноионного магнита, даже в отсутствии приложенного магнитного поля. Следует отметить, что из-за сильного непотушенного спин-орбитального момента, сохраняющегося из-за специфической координации центрального иона Co(II), описание магнитных свойств рассматриваемого комплекса с помощью спин-Гамильтониана не применимо, в работе был использован гамильтониан Гриффитса-Фиггиса, который позволяет обойти возникающее противоречие.

Svetlana A. Belova, Alexander S. Belov, Margarita G. Bugaenko, Anastasia A. Danshina, Alexey I. Dmitriev, Mikhail V. Zhidkov, Denis V. Korchagin and  Yan Z. Voloshin // First pyridyl-terminated trigonal-prismatic cobalt(ii) cage-like complex as prospective N-donor highly paramagnetic three-dimensional ligand and probe† // Dalton Transactions, IF=3.5

https://doi.org/10.1039/D5DT00649J

Группа российских ученых  из ФИЦ ПХФ и МХ РАН (Черноголовка), УГНТУ (Уфа) и ИФМ УрО РАН (Екатеринбург) предложила новый простой способ создания катодных материалов для литий-и калий-ионных аккумуляторов на основе проводящего полимера полианилина (PANI), многостенных углеродных нанотрубок (MWCNTs) и серы. Способ основан на химической полимеризации анилина in situ в присутствии MWCNTs и аммоний персульфата, что обеспечило равномерное распределение компонентов в композите. Размер наночастиц серы составил ~20 нм, что повысило ее доступность для электрохимических реакций. Низкое содержание серы  (до 25% по массе) позволило избежать типичных проблем классических литий-серных аккумуляторов, таких как растворимость полисульфидов и низкая проводимость.

Один из наиболее многообещающих композитов PANI/MWCNT/S с 3–5% серы показал удельную емкость 165 мА·ч/г при плотности тока 100 мА/г и среднем напряжении разряда 2,4 В. Это превышает соответствующие значения для чистого полианилина и его компoзитов с нанотрубками без серы.

Помимо литиевых ячеек, ученые впервые провели предварительные испытания созданных композитных катодов (на основе PANI и его производного полианизидина) в калиевых аккумуляторах. В качестве анода использовался жидкий сплав калия и натрия (K-Na). Эти результаты открывают путь к изучению возможности создания более доступных и масштабируемых аккумуляторов “пост-литиевой” эпохи.

Исследование опубликовано в журнале Synthetic Metals и предлагает новый подход к созданию органических электродных материалов, который поможет уменьшить число синтетических шагов и уменьшить затраты на производство катодов.

Lyaysan R. Latypova, Ildar A. Mustafin, Yuriy I. Baluda, Gulsum S. Usmanova, Ivan S. Zhidkov, Nadezhda N. Dremova, Pavel A. Troshin, Olga A. Kraevaya, Sergey M. Aldoshin, Akhat G. Mustafin // Sulfur-decorated polyaniline-nanotube composites as cathode materials for lithium metal batteries // Synthetic Metals
Volume 313, August 2025, 117895, Q-2, IF=4.6

https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2025.117895

Представьте себе уникальный многослойный пирог, в котором одни слои отлично проводят электрический ток, словно металл, а соседние – являются изоляторами и при этом обладают ярко выраженными магнитными свойствами. Именно такие необычные материалы создали и исследовали ученые из России и Японии, используя знаменитые углеродные «мячики» – фуллерены C60.

Ученые нашли остроумный способ разделить фуллерены, используя молекулу-“распорку” под названием триптицен (TPC). Исследователи из России и Японии изучили, как изменение структуры молекул триптицена влияет на свойства уникальных органических материалов, содержащих фуллерены. Эта молекула внедряется между фуллеренами, удерживая их на расстоянии, не давая слипнуться, даже при плотном расположении. Вся структура дополнительно скреплена катионами MDABCO⁺.

Фуллерены в заряженном состоянии (C60•−) очень склонны к образованию пар – димеров, что приводит к потере их способности проводить ток и  участвовать в магнитных взаимодействиях. Другими словами, в слипшемся состоянии они становятся «электронно мертвыми». Чтобы раскрыть потенциал фуллеренов, необходимо помешать им слипаться.

Исследования показали, что кристаллы солей (MDABCO⁺)(C60•−)(TPC-X) (где X = H, Br, I) образуют слоистую структуру с двумя принципиально разными типами слоев:

• Слой A: Фуллерены взаимодействуют с азотом катиона MDABCO⁺ и слои показывают металлическую проводимость, хорошо проводя электрический ток.
• Слой B: Электроны локализованы на отдельных молекулах и фуллереновые слои являются  изоляторами. Здесь спины электронов взаимодействуют антиферромагнитно – соседние спины ориентируются в противоположные стороны. При этом сила этого взаимодействия (параметр J) растет с увеличением размера атома X: от -28 см⁻¹ для Br до -34 см⁻¹ для I, что хорошо описывается моделью Гейзенберга для двумерных магнетиков. Фуллерены «чувствуют» заместители  X = H, Br, I в триптицен, поэтому они сильно влияют на упаковку и магнитные свойства этих слоев.  Таким образом, магнитными свойствами слоев B можно управлять, меняя X.

Интересно, что металлические слои  A сохраняют свои проводящие свойства вплоть до 350 К, что подтверждается характерным сигналом электронного парамагнитного резонанса (Дайсоновской линией). Однако при дальнейшем нагреве выше 350°C происходит важный переход: расстояния между фуллеренами увеличиваются, уменьшается перекрытие электронных облаков, и слои теряют металлические свойства, переходя в состояние Моттовского диэлектрика – электроны «застревают» на своих молекулах, и материал становится изолятором.

Это открытие представляет собой редкий пример материала с чередующимися слоями, обладающими принципиально разными свойствами – металлическими и магнитными изолирующими – в одной кристаллической решетке. Возможность управлять магнитными свойствами путем простой химической настройки молекулы-распорки открывает новые горизонты для создания материалов с заданными и переключаемыми свойствами. Управляемый переход металл-изолятор и настраиваемый магнетизм важны для разработки новых переключающих устройств и углубленного понимания фундаментальных свойств узкозонных материалов.

Таким образом, работа демонстрирует, как изменение размера атома в молекуле-триптицене позволяет тонко регулировать ключевые свойства сложных материалов на основе фуллеренов, открывая путь к созданию функциональных материалов будущего.

В исследовании принимали участие ученые ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Институт физики твердого тела и Химического факультета Высшей школы наук Киотского университета (Япония)

Pavel A. Sobov , Alexey V. Kuzmin , Artem F. Shevchun , Maxim A. Faraonov , Salavat S. Khasanov, Akihiro Otsuka , Hideki Yamochi , Hiroshi Kitagawa, Dmitri V. Konarev  // Effect of the size of the substituents in triptycene (TPC-X) on the magnetic and conducting properties of the layered 2D organic metals (MDABCO⁺)(C₆₀^•−)(TPC-X), where X = H, Br, and I //Synthetic Metals, Volume 313, August 2025, 117904, IF=4.6

https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2025.117904

Дайджест №25 (июнь 2025)
Подготовлено Отделом информации ИФАВ РАН

1. Лечение аколтремоном 0,003%, новым агонистом TRPM8, улучшает множественные симптомы DED: результаты клинических исследований фазы 3

Treatment with Acoltremon 0.003%, a Novel TRPM8 Agonist, Improves Multiple Ded Symptoms: Results from Phase 3 Clinical Studies
L.M. Periman et al.
2025 ASCRS ASOA Annual Meeting

Синдром сухого глаза (DED) – распространенное заболевание глазной поверхности, которое возникает, когда глаза не вырабатывают достаточно слез для поддержания увлажненности, или когда слезы плохого качества и поэтому испаряются слишком быстро. Симптомы могут включать жжение, зуд, покалывание, нечеткость зрения, покраснение и чувствительность к свету. Ключевыми факторами заболевания являются хроническое воспаление, гиперосмолярность слезы и нестабильность слезной пленки, каждый из которых может привести к повреждению эпителия роговицы и конъюнктивы. Синдромом сухого глаза страдают от 5% до 50% людей во всем мире. Текущие исследования и разработка лекарственных препаратов направлены на решение этих конкретных процессов – уменьшение воспаления, стабилизацию слезной пленки и восстановление гомеостаза слезной пленки – для смягчения прогрессирования заболевания и повышения качества жизни пациентов. Аколтремон (глазной раствор аколтремона 0,003%, Alcon), также известный как AR-15512, является исследуемым офтальмологическим раствором, разработанным для лечения синдрома сухого глаза. Он действует как местный агонист рецептора меластатина 8 (TRPM8) с транзиторным рецепторным потенциалом и направлен на облегчение признаков и симптомов, связанных с синдромом сухого глаза. Рецепторы TRPM8 являются неотъемлемой частью активации тройничных нервных путей и слезной функциональной единицы, способствуя скоординированной иннервации слезной железы. 28 мая 2025 г. FDA одобрило глазной раствор Аколтремон (TRYPTYR) для лечения синдрома сухого глаза. Одобрение было получено на основании рандомизированных, плацебо-контролируемых клинических исследований COMET-2 и COMET-3 с участием 465 и 467 пациентов соответственно для оценки безопасности и эффективности местного применения аколтремона 0,003%. На исходном уровне участники были рандомизированы 1:1 для получения аколтремона или плацебо, которые вводились по одной капле в каждый пораженный глаз дважды в день в течение 90 дней. Критерии приемлемости включали возраст выше 30 лет с признаками и симптомами синдрома сухого глаза заранее определенных уровней и диагнозом в течение 6 месяцев. По результатам испытаний множественные показатели качества жизни значительно улучшились на 14, 28 и 84 день. Препарат хорошо переносился, серьезных побочных эффектов со стороны глаз не зафиксировано. Наиболее распространенными побочными явлениями были легкое жжение и покалывание при закапывании (47,1%). В целом аколтремон продемонстрировал клинически значимое улучшение симптомов синдрома сухого глаза. Благодаря своему уникальному механизму действия и быстрому облегчению симптомов, аколтремон позиционируется как потенциальный прорыв в терапии этого заболевания. Текущие и предстоящие исследования еще больше прояснят его долгосрочную эффективность и безопасность, предлагая альтернативу для пациентов с неудовлетворенными потребностями в лечении синдрома сухого глаза.

2. Эффективность и безопасность талетректиниба для лечения ROS1- положительного немелкоклеточного рака легких: систематический обзор

Efficacy and safety of taletrectinib for treatment of ROS1 positive non-small cell lung cancer: A systematic review
Irtiqa Khan et al.
Expert Opinion on Pharmacotherapy 2025, 26(6), 765-772

Рак легких является одним из наиболее распространенных злокачественных новообразований с самым высоким уровнем заболеваемости и смертности во всем мире, а немелкоклеточный рак легких составляет около 85%. Болезнь развивается из клеток различных тканей легких, которые начинают аномально расти и делиться, образуя опухоль. Немелкоклеточный рак легких представляет собой один из подтипов рака легких, который отличается от мелкоклеточного рака легких видом опухолевых клеток под микроскопом. Терапия ингибиторами тирозинкиназы ROS1 является текущим стандартом лечения пациентов с немелкоклеточным раком легкого с положительным слиянием ROS1. Талетректиниб (ранее AB106 или DS-6051b) – это высокоэффективный, селективный, перорально доступный ингибитор тирозинкиназы ROS1 следующего поколения. Он не только высокоэффективен против опухолей с первичными слияниями в ROS1, но и для опухолей с мутациями резистентности ROS1. Талетректиниб был разработан для повышения эффективности, преодоления резистентности к ингибиторам ROS1 первого поколения и устранения метастазов в головной мозг, одновременно вызывая меньше неврологических побочных эффектов. 11 июня 2025 г. FDA одобрило препарат Талетректиниб (Ibtrozi), ингибитор киназы, для лечения местнораспространенного или метастатического ROS1-положительного немелкоклеточного рака легких у взрослых. Одобрение было получено на основании двух многоцентровых, одногрупповых, открытых клинических испытаний TRUST-1 и TRUST-2, в которых оценивалась эффективность препарата. Эффективная популяция включала 157 пациентов (103 в TRUST-1; 54 в TRUST-2), которые не проходили лечение ингибитором тирозинкиназы ROS1 и 113 пациентов (66 в TRUST-1; 47 в TRUST-2), которые ранее получали один ингибитор тирозинкиназы ROS1. Пациенты могли ранее получать химиотерапию для лечения запущенного заболевания. Талетректиниб вводился циклами по 21 день. Исследуемое лечение продолжалось до прогрессирования заболевания, неприемлемой токсичности, смерти или отзыва согласия. Пациенты могут продолжить исследуемое лечение после прогрессирования заболевания, если они продолжают испытывать клиническую пользу. Рекомендуемая доза талетректиниба составляла 600 мг перорально один раз в день натощак (без приема пищи по крайней мере за 2 часа до и 2 часа после приема талетректиниба). Наиболее распространенными нежелательными явлениями, зарегистрированными у 190 пациентов, были диарея, тошнота, рвота, анемия, головокружение и снижение аппетита. Талетректиниб продемонстрировал активность при ROS1-перестроенном немелкоклеточном раке легких, особенно у пациентов, не получавших лечения или устойчивых к ингибиторам тирозинкиназы, и является потенциально новой терапией для этой популяции пациентов. Эффективность и профиль безопасности талетректиниба добавляют новый перспективный вариант к текущему терапевтическому ландшафту ингибиторов тирозинкиназы ROS1. Необходимы дальнейшие крупномасштабные испытания для подтверждения его долгосрочной безопасности и эффективности.

3. Новые терапевтические подходы к лечению болезни Альцгеймера

Emerging Novel Therapeutic Approaches for the Treatment of Alzheimer’s Disease
Amit Panwar et al.
Advances in Alzheimer’s Disease 2024, 13, 65-94

Болезнь Альцгеймера – это прогрессирующее нейрональное расстройство, которое развивается с возрастом и приводит к снижению когнитивных способностей и навыков мышления. Это нейродегеративное расстройство уже много лет является глобальной проблемой, составляя 60–80 % случаев деменции. Бляшки бета-амилоида и нейрофибриллярные клубки являются основными признаками болезни Альцгеймера. Симптоматическое облегчение является единственным возможным лечением, доступным в настоящее время, и препараты, изменяющие течение болезни, имеют первостепенное значение. Разработка лекарств, которые могут ингибировать различные мишени, ответственные за образование бляшек, является потенциальной областью исследований болезни Альцгеймера. Этазолат (EHT0202) является селективным ингибитором фосфодиэстеразы 4 (PDE4) и селективным и положительным модулятором рецептора GABAA с анксиолитической и антидепрессивной активностью. Двойное слепое плацебо-контролируемое клиническое исследование 2 фазы у пациентов с болезнью Альцгеймера показало, что этазолат безопасен и в целом хорошо переносится, но значительного улучшения не наблюдалось. Ацитретин, синтетический аналог витамина А, завершил 2 фазу клинических испытаний для пациентов с легкой и средней степенью болезни Альцгеймера. В доклинических и клинических исследованиях ацитретин хорошо переносился и активировал неамилоидогенный путь за счет снижения уровня бета-амилоида. Мощная и продолжительная активация протеинкиназы C бриостатином-1 приводит к предотвращению агрегации бета-амилоида. Влияние бриостатина-1 на образование и клиренс бета-амилоида позволяет предположить, что это может представлять собой важный, новый и специфичный метод лечения болезни Альцгеймера. Клиническое исследование было проведено на 150 пациентах с поздними стадиями болезни Альцгеймера на фазе 2. Испытуемым давали 20 мкг или 40 мкг бриостатина-1 или плацебо (внутривенно в общей сложности 7 доз) в течение 12 недель. Терапия хорошо переносилась и оказала положительное влияние на когнитивные способности в течение первых нескольких часов после приема препарата. Бунтанетап – новый ингибитор трансляции множественных нейротоксических белков. В 2023 г. были проведены исследования фазы 2 и 3, начато изучение эффективности и безопасности бунтанетапа по сравнению с плацебо у участников с легкой и умеренной формой болезни Альцгеймера. Были обследованы 17 пациентов с болезнью Альцгеймера, которые получали дозу 80 мг бунтанетапа или плацебо 1 раз в сутки. Препарат был безопасен и хорошо переносился обеими группами пациентов. Бунтанетап статистически улучшал состояние пациентов и продемонстрировал тенденцию к снижению уровня нейротоксических белков и повышению целостности аксонов у пациентов с болезнью Альцгеймера. В обзоре рассмотрены и другие препараты для лечения болезни Альцгеймера (ибупрофен, ладостигил, семагацестат и др.), а также другие методы терапии этого заболевания (иммунотерапия, терапия стволовыми клетками, подходы на основе микроРНК и др.).

4. Раскрытие потенциала луматеперона и новых антипсихотических препаратов для лечения шизофрении

Unlocking the potential of lumateperone and novel anti-psychotics for schizophrenia
S. Rehan Ahmad et al.
BioImpacts 2025, 15, 30259

Шизофрения – это разрушительное хроническое психическое заболевание, которое включает в себя сложный набор симптомов, таких как галлюцинации, иллюзии и бред и для его лечения необходимы пожизненные антипсихотические препараты. Шизофрения поражает около 1% населения мира и характеризуется галлюцинациями, бредом и негативными мыслями, такими как алогия, апатия, абулия и невнимательность. Пациенты с шизофренией имеют сокращенную продолжительность жизни на 20 лет по сравнению с общей популяцией. Для лечения шизофрении в основном используются два различных класса антипсихотических препаратов, т.е. типичные и атипичные антипсихотики. Антипсихотические препараты первого поколения блокируют дофаминовые D2-рецепторы, и неселективный характер этих препаратов может привести к различным побочным эффектам у пациентов. В отличие от них антипсихотические препараты второго поколения избирательно блокируют дофаминовые D2-рецепторы и рецепторы серотонина 5-HT2A, что делает их наиболее часто назначаемыми лекарствами для лечения шизофрении. Однако применяемые лекарства имеют многочисленные побочные эффекты и существует острая потребность в перспективных антипсихотических препаратах. В обзоре подробно рассмотрены недавно одобренные антипсихотические препараты, а также антипсихотические препараты, находящиеся в клинических испытаниях. Луматеперон (ITI-007 или ITI-722) представляет собой новый препарат второго поколения, который является мощным антагонистом серотониновых 5-HT2A-рецепторов и частичный агонистом D2-рецепторов. Препарат характеризуется благоприятным профилем безопасности и переносимости. FDA одобрило луматеперон для лечения шизофрении у взрослых в декабре 2019 года. Кроме того, он получил одобрение FDA для лечения депрессивных эпизодов, связанных с биполярным расстройством 1 и 2 типа у взрослых, как в качестве самостоятельной терапии, так и в сочетании с литием или вальпроатом в декабре 2021 г. Луматеперон также продемонстрировал эффективность в устранении когнитивных симптомов, связанных с шизофренией. Луматеперон используют перорально в капсуле, содержащей лекарственный препарат в виде кристаллической тозилатной соли. Утвержденная дозировка согласно инструкции FDA составляет 42 мг в виде однократного ежедневного приема, предпочтительно перед сном. В 6-недельном открытом клиническом исследовании эффективности и безопасности луматеперона 2 фазы участвовали 302 взрослых пациента в возрасте 18–60 лет с клинически стабильной шизофренией. В исследовании переход от предшествующих антипсихотиков к шестинедельному режиму лечения луматепероном в дозе 60 мг в день привел у пациентов к сохранению стабильности или продолжающемуся улучшению симптоматики. В обзоре подробно рассмотрены и другие препараты для лечения шизофрении (брекспипразол, брилароксазин, пимавансерин и др.).

5. Оценка эффективности препаратов для лечения бокового амиотрофического склероза в замедлении прогрессирования заболевания: обзор литературы

Assessing the efficacy of amyotrophic lateral sclerosis drugs in slowing disease progression: A literature review
Ubaid Ansari et al.
AIMS Neuroscience 2024, 11(2), 166–177

Боковой амиотрофический склероз, также известный как болезнь Лу Герига, является тяжелым нейродегенеративным заболеванием, характеризующимся постепенным ухудшением состояния как верхних, так и нижних двигательных нейронов, расположенных в головном и спинном мозге. Это инвалидизирующее расстройство приводит к ослаблению мышц, снижению двигательных способностей и в конечном итоге к дыхательной недостаточности. Эта дегенерация провоцирует мышечную слабость, которая постепенно перерастает в мышечную атрофию и паралич, который в конечном итоге приводит к дыхательной недостаточности и смерти в течение 2–3 лет после появления первых симптомов. В настоящее время не существует окончательного лечения этого прогрессирующего заболевания, и болезнь неизлечима. Несмотря на обширные исследовательские усилия, поиск эффективных методов лечения для остановки или замедления неуклонного прогрессирования бокового амиотрофического склероза остается постоянной проблемой в области неврологии. 25 апреля 2023 г. FDA одобрило препарат тоферсен под торговой маркой Qalsody для лечения бокового амиотрофического склероза у взрослых с мутацией гена SOD1. Боковой амиотрофический склероз связан с мутацией гена SOD1, которая вызывает образование мутантных белков SOD1. Эти мутировавшие белки SOD1 накапливаются в мотонейронах и глиальных клетках, что приводит к агрегации белков и образованию токсичных белковых комков и вызывают дисфункцию аксональной транспортной системы. Тоферсен (BIIB067) представляет собой синтетический олигонуклеотид из 20 оснований со смешанной структурой основной цепи, состоящей из 19 межнуклеотидных связей. Были проведены клинические исследования фазы 1–2 с участием 50 пациентов, основная цель – оценить безопасность и фармакокинетические данные тоферсена. Пять доз тоферсена и плацебо вводились интратекально в течение 12 недель участникам каждой дозовой группы (20, 40, 60 и 100 мг) в соотношении 3:1. Тоферсен или плацебо были введены однократно в 1, 15, 29, 57 и 85 дни. Из 50 участников 12 получили плацебо, 10 получили 20 мг тоферсена, 9 получили 40 мг, 9 получили 60 мг и 10 получили 100 мг. К 85-му дню у участников, получавших тоферсен, наблюдалось снижение концентраций белка SOD1 от исходного уровня 1% в группе с дозой 20 мг, 27% в группе с дозой 40 мг, 21% в группе с дозой 60 мг и 36% в группе с дозой 100 мг. У пациентов, принимавших плацебо, наблюдалось 3% снижения концентраций белка SOD1 от исходного уровня. В обзоре рассмотрены и другие препараты для лечения бокового амиотрофического склероза (тиглутик, рилутек, радикава и др.).

6. Полифенолы, алкалоиды и терпеноиды против нейродегенерации: оценка нейропротекторных эффектов фитосоединений посредством комплексного обзора текущих доказательств

Polyphenols, Alkaloids, and Terpenoids Against Neurodegeneration: Evaluating the Neuroprotective Effects of Phytocompounds Through a Comprehensive Review of the Current Evidence
Enzo Pereira de Lima et al.
Metabolites 2025, 15, 124

Нейродегенеративные заболевания представляют собой гетерогенную группу хронических, обычно связанных с возрастом расстройств, характеризующихся прогрессирующей потерей нейронов, деформацией нейронной структуры или потерей нейронной функции, что приводит к существенному снижению качества жизни. Они остаются в центре внимания научного и клинического интереса из-за их растущей медицинской и социальной значимости. Большинство нейродегенеративных заболеваний представляют собой внутриклеточную агрегацию белков или их внеклеточное отложение (бляшки), такие как альфа-синуклеин при болезни Паркинсона и агрегаты бета-амилоида при болезни Альцгеймера. Традиционные методы лечения нейродегенеративных состояний требуют больших затрат и связаны с развитием побочных эффектов. По этим причинам растет тенденция к поиску новых терапевтических подходов для помощи пациентам. В обзоре рассмотрены некоторые эффекты фитосоединений на нейродегенеративные заболевания. Роль фитосоединений, таких как полифенолы, алкалоиды и терпеноиды в профилактике или лечении нейродегенеративных заболеваний основана главным образом на антиоксидантных, противовоспалительных и ингибиторных свойствах определенных ферментов, вызывающих увеличение концентрации и активности нейротрансмиттеров, снижающих нейровоспаление, поддерживающих защитные клетки, такие как микроглия, задерживающих прогрессирование деменции и улучшающих про- и антиапоптотические свойства. Хуперзин А – алкалоид, выделенный из китайской травы Huperzia serrata, является мощным, обратимым, селективным ингибитором ацетилхолинэстеразы. Было проведено 6 рандомизированных клинических испытаний с 454 участниками с болезнью Альцгеймера, в которых дозы хуперзина А варьировались от 0,2 мг до 0,8 мг в день. Отмечалось, что хуперзин А хорошо переносился в дозах до 0,4 мг два раза в день в течение 24 недель, даже у пациентов, которые не могли принимать другие ингибиторы холинэстеразы. В целом хуперзин А, по-видимому, оказывает некоторое благотворное влияние на улучшение когнитивных функций, повседневную активность и глобальную клиническую оценку у участников с болезнью Альцгеймера. Кверцетин – природный флавоноид с различными фармакологическими эффектами и многообещающим терапевтическим потенциалом. Он широко распространен среди растений, в основном содержится во фруктах и овощах. Нейропротекторное действие кверцетина было отмечено в нескольких исследованиях на доклинических моделях. В дополнение к своим антиоксидантным свойствам он ингибирует образование фибрилл белков бета-амилоида, противодействуя клеточному лизису и воспалительным каскадным путям. 24-недельное рандомизированное, двойное, слепое плацебо-контролируемое клиническое исследование лука, богатого кверцетином (эквивалент 50 мг), и лука без кверцетина было проведено с целью оценки его влияния на снижение когнитивных способностей у пожилых популяций (60–79 лет). Добавка кверцетина значительно снизила возрастное снижение когнитивных способностей и улучшила эмоциональное состояние и мотивацию. В обзоре приведены данные клинических испытаний и других фитосоединений для лечения нейродегенеративных заболеваний (гинкголиды, куркумин, розмариновая кислота и др.).

7. Терапевтические достижения в лечении рассеянного склероза у детей

Therapeutic Advances in Pediatric Multiple Sclerosis
Rachel Walsh et al.
Children 2025, 12, 259

Рассеянный склероз у детей – это хроническое иммуноопосредованное заболевание, которое поражает центральную нервную систему у детей и подростков. Оно характеризуется демиелинизирующими атаками на центральную нервную систему, которые прогрессируют с течением времени. Примерно у 3-10% пациентов с рассеянным склерозом начало заболевания происходит до 18 лет. Подавляющее большинство случаев рассеянного склероза у детей характеризуется рецидивирующе-ремиттирующим течением с высокой тяжестью активности заболевания. Хотя детский и взрослый рассеянный склероз имеют схожие детерминанты риска и патологические и клинические признаки, существуют важные различия, которые следует учитывать при лечении детей с рассеянным склерозом. Из-за своей воспалительной природы детский рассеянный склероз обычно проявляется большим количеством демиелинизирующих очагов и активностью заболевания. Годовые частоты рецидивов более чем в два раза выше при детском рассеянном склерозе по сравнению с рассеянным склерозом у взрослых. Детский рассеянный склероз почти исключительно проявляется как рецидивирующе-ремиттирующее заболевание, и у детей инвалидность нарастает медленнее, чем у взрослых пациентов. Конечная цель лечения рассеянного склероза – отсрочить наступление этапов инвалидности как можно дольше. Понимание этих механизмов и того, как клинические рецидивы влияют на прогрессирование заболевания с течением времени, является активной областью исследований. В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании фазы 3 TERIKIDS, оценивающем безопасность и эффективность терифлуномида при детском рассеянном склерозе, участвовали 166 пациентов детского возраста. Пациенты были случайным образом распределены в соотношении 2:1 для приема либо терифлуномида, либо плацебо в течение до 96 недель. Однако статистически значимой разницы во времени до первого подтвержденного рецидива между группой лечения и группой плацебо не было. Чтобы лучше оценить долгосрочную безопасность и эффективность терифлуномида, дополнительное 96-недельное расширенное исследование отслеживало пациентов, которые завершили двойной слепой период или перешли в группу лечения на ранней стадии. Рандомизированные клинические исследования оценивали эффективность и безопасность диметилфумарата в дозе 240 мг 2 и 3 раза в день у пациентов с ремиттирующим рассеянным склерозом в ходе одного исследования фазы 2b и двух испытаний фазы 3. Надежные положительные результаты были получены по ряду клинических параметров. Три клинических исследования, FOCUS, CONNECTED и CONNECT, изучили использование диметилфумарата у детей с рассеянным склерозом. CONNECT, 96-недельное рандомизированное открытое исследование фазы 3, является самым последним исследованием по изучению эффективности диметилфумарата. Всего 103 пациента завершили исследование и были включены в первичный анализ конечной точки. В обзоре приведены данные клинических испытаний и других препаратов для лечения рассеянного склероза у детей (финголимод, циклофосфамид, глатирамера ацетат и др.).

8. Использование вортиоксетина в различных неврологических областях: систематический обзор и будущие перспективы

Use of vortioxetine in different neurological fields: a systematic review and future perspectives
Giulio Verrienti et al.
Neurological Sciences 2025

Вортиоксетин (Lu AA21004) является мультимодальным антидепрессантом, который, как было показано, эффективен и хорошо переносится пациентами с большим депрессивным расстройством. Последние данные свидетельствуют о роли вортиоксетина в улучшении когнитивных функций и снижении функциональной инвалидности, связанной с депрессией. Благодаря своему мультимодальному механизму действия, который включает антагонизм рецепторов 5-HT3, 5-HT7 и 5-HT1D, частичный агонизм рецептора 5-HT1B и агонизм рецептора 5-HT1A, вортиоксетин привлекает все большее внимание со стороны врачей и исследователей. Поскольку когнитивная дисфункция является одним из наиболее инвалидизирующих ключевых симптомов большого депрессивного расстройства, в последние десятилетия был исследован ряд антидепрессантов с доказанными или предполагаемыми прокогнитивными эффектами. В дополнение к его антидепрессивным эффектам растущий объем доказательств из доклинических исследований предполагает, что вортиоксетин может также улучшать когнитивные функции. В шестимесячном, открытом, обсервационном клиническом исследовании изучалась эффективность вортиоксетина при депрессии и вторичных показателях, таких как поведенческие нарушения, когнитивные функции и повседневная деятельность у пациентов с болезнью Альцгеймера. В это ретроспективное исследование было включено 89 пациентов с продромальной болезнью Альцгеймера либо легкой или умеренной болезнью Альцгеймера. Все пациенты были рандомизированы на 12 недель ежедневного лечения либо вортиоксетином, либо плацебо. По результатам испытаний сделан вывод, что вортиоксетин может значительно улучшить глобальные когнитивные показатели, особенно у пациентов с болезнью Альцгеймера продромальной степени тяжести, и эти улучшения были связаны с когнитивным статусом на исходном уровне. Вортиоксетин продемонстрировал прямой прокогнитивный эффект как у пожилых, так и у молодых пациентов с депрессией. В сочетании с когнитивным тренингом вортиоксетин вызвал большее улучшение когнитивных функций по сравнению с плацебо и когнитивным тренингом у пациентов в возрасте старше 65 лет с возрастным когнитивным снижением без сопутствующей депрессии, причем различия достигли статистической значимости уже на 12-й неделе терапии. В открытом исследовании пациентов с болезнью Альцгеймера и сопутствующей депрессивной симптоматикой вортиоксетин обнаружил преимущества по сравнению с другими антидепрессантами в отношении как депрессии, так и различных когнитивных доменов. Хотя этот антидепрессант демонстрирует интересные фармакологические свойства с соответствующим высоким профилем безопасности, только ограниченное количество клинических испытаний до настоящего времени исследовало его эффекты при неврологических расстройствах. В таких исследованиях антидепрессивная эффективность вортиоксетина была надежно подтверждена. Однако в отсутствие достаточно обширной литературы по этой теме требуется проведение многоцентровых исследований – предпочтительно рандомизированных клинических испытаний с четкими критериями включения/исключения, особенно у пациентов с нейродегенеративными заболеваниями для лучшей количественной оценки влияния вортиоксетина на пациентов с неврологическими расстройствами.

9. Достижения в области нарушений аутофагии при болезни Альцгеймера: молекулярные аспекты и терапия

Advancements in autophagy perturbations in Alzheimer’s disease: Molecular aspects and therapeutics
Rishika Dhapola et al.
Brain Research 2025, 1851, 149494

Аутофагия – это процесс утилизации клеточных органелл, участков цитоплазмы, а также разрушения микроорганизмов, проникающих в клетку, в лизосомах. Появляются новые доказательства того, что аутофагия, ключевой клеточный процесс, ответственный за деградацию и переработку поврежденных органелл и белков, играет решающую роль в поддержании здоровья нейронов. Агрегированный бета-амилоид и гиперфосфорилированный тау в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера выводятся внутренним клеточным процессом организма, известным как аутофагия. Таким образом, аутофагия жизненно важна для поддержания здоровья и стабильности нейронов. При болезни Альцгеймера нарушения в аутофагийно-лизосомальном пути способствуют накоплению токсичных агрегатов. Дисфункциональная аутофагия связана с патогенезом болезни Альцгеймера и способствует накоплению неправильно свернувшихся белков. Молекулярные механизмы, лежащие в основе дисфункции аутофагии при болезни Альцгеймера, включают накопление бета-амилоида и тау, нейровоспаление, митохондриальную дисфункцию и окислительный стресс. Восстановление аутофагии путем модуляции этих молекулярных и сигнальных путей может быть эффективной терапевтической стратегией для лечения болезни Альцгеймера. Все это делает крайне важным поиск молекулярных мишеней, которые могут участвовать в регуляции аутофагии, и факторов, способных влиять на ее связь с патогенезом различных заболеваний. Исследователи выявили ряд препаратов, нацеленных на дисрегуляцию аутофагии при болезни Альцгеймера. Никотинамид находится на фазе 2 клинического испытания по поводу лечения болезни Альцгеймера на ранних стадиях. Для этого исследования были отобраны 47 участников. Клиническое двойное слепое рандомизированное с тройной маскировкой исследование с параллельным назначением показало, что никотинамид снижает уровень бета-амилоида и гиперфосфорилированного тау и улучшает когнитивные функции посредством восстановления аутофагии. Он также участвует в подкислении лизосом для их правильного функционирования и деградации агрегированных и неправильно свернутых белков, ослабляя тем самым патологию болезни Альцгеймера. Исследование нилвадипина находится 3 фазе клинических испытаний. В этом исследовании 511 участников были зарегистрированы и случайным образом распределены по разным группам с четырехкратной маскировкой. Нилвадипин является блокатором потенциалзависимых кальциевых каналов L-типа. В доклинических моделях болезни Альцгеймера он показал нейропротекторные эффекты. Препарат снижает внутрицитозольные уровни ионов кальция и действует как активатор аутофагии. Ионы кальция необходимы для активности mTOR, а снижение высвобождения кальция активирует AMPK, тем самым способствуя аутофагии. Кроме того, снижение уровня ионов кальция ослабляет эксайтотоксичность, следовательно, изменяет накопление деградированного белка, связанного с болезнью Альцгеймера. Жизнеспособность методов лечения на основе аутофагии зависит от их способности демонстрировать безопасность, эффективность и совместимость с существующими методами лечения. В случае успеха эти подходы могут изменить парадигмы лечения болезни Альцгеймера, воздействуя на многофакторную природу заболевания, а не фокусируясь на отдельных мишенях.

10. Литий и психическое здоровье: малый элемент с большим влиянием

Lithium and Mental Health: The Small Element with a Big Impact
Isabela Dias Cruvinel1 et al.
Open Access Library Journal 2025, 12, e13282

Литий, щелочной металл, широко известный своими промышленными и технологическими применениями, играет фундаментальную роль в области психического здоровья более полувека. Открытый в качестве средства для лечения расстройств настроения в конце 1940-х годов, этот элемент стал одним из самых эффективных и широко назначаемых стабилизаторов настроения при лечении биполярного расстройства и резистентной к лечению депрессии. В 1970 г. хлорид лития был первым препаратом, получившим одобрение FDA для лечения биполярного расстройства и резистентной к лечению депрессии. Литий уменьшает маниакальные эпизоды и смягчает депрессивные симптомы. Клинические исследования указывают на частоту ответа при мании 49% по сравнению с 22–25% при приеме плацебо и частоту ремиссии 49% по сравнению с 22,1%. Литий также доказал свою эффективность при мании с психотическими симптомами, но не для смешанных эпизодов. Однако его эффективность при депрессии не определена. Строгое 8-недельное клиническое исследование не выявило положительных результатов для лития, тогда как кветиапин оказался более эффективным. Литий продлевает периоды стабильности и снижает рецидивы биполярных эпизодов. Рандомизированные клинические исследования продемонстрировали медианное время поддержания 292, 140 и 85 дней соответственно. Литий превзошел плацебо в предотвращении маниакальных эпизодов, в то время как его эффективность в предотвращении депрессивных эпизодов остается спорной. Помимо потенциала в качестве лечения нейропсихиатрических симптомов болезни Альцгеймера, в настоящее время возобновился интерес к лечению нейродегенеративных заболеваний производными лития. Отмечается, что литий имеет потенциал для воздействия на несколько патологических событий при болезни Альцгеймера, о чем свидетельствуют многообещающие результаты доклинических и клинических испытаний. Доклинические исследования показали, что литий может снижать отложение бета-амилоида и фосфорилирование тау, регулировать воспаление, окислительный стресс, поддерживать митохондриальный гомеостаз и улучшать когнитивную функцию. Клинические исследования продемонстрировали, что терапия литием может снизить риск болезни Альцгеймера, остановить прогрессирование ранней стадии болезни Альцгеймера и поддерживать когнитивную стабильность в течение длительных периодов. Несмотря на свои преимущества, использование лития требует строгого контроля из-за его узкого терапевтического диапазона и риска побочных эффектов, таких как почечная токсичность и изменения функции щитовидной железы. Литий – препарат, который эффективен при большинстве из вышеперечисленных состояний и имеет доказательства эффективности в предотвращении самоубийств при биполярном расстройстве. Хотя прошло уже 75 лет с тех пор, как эффективность лития была впервые оценена, он продолжает оставаться значимым препаратом в своем классе.

Все выпуски дайджеста можно найти на сайте ИФАВ РАН по ссылке
https://www.ipac.ac.ru/digest.html

В борьбе с пандемией COVID-19 ученые продолжают искать новые подходы. Одно из перспективных направлений — использование фуллеренов, уникальных углеродных структур, напоминающих футбольный мяч. В исследовании, опубликованном в журнале Bioorganic Chemistry, международная команда ученых представила прорывные результаты: им впервые удалось создать индивидуальные водорастворимые производные фуллерена, способные эффективно подавлять вирус SARS-CoV-2 в пробирке.

Почему фуллерены?

Фуллерены, или «бакиболы» (Buckyballs), — это сферические молекулы из атомов углерода, напоминающие футбольный мяч. Их особенность — способность взаимодействовать с различными биологическими мишенями. Например, они могут ингибировать вирусные протеазы (ферменты, необходимые для размножения вируса) или блокировать связывание шиповидного белка SARS-CoV-2 с клеточными рецепторами. Благодаря своей структуре фуллерены легко проникают в клетки, включая нейроны, и при этом обладают низкой токсичностью, что делает их идеальными кандидатами для создания лекарств.

Эксперименты в лаборатории

Исследователи синтезировали 13 различных водорастворимых производных фуллеренов с карбоксильными группами. Эти соединения были протестированы на клетках Vero (почка зеленой мартышки) против двух штаммов коронавируса: OC-43 и SARS-CoV-2 (штамм Wuhan/WIV04/2019). Результаты поразили:

• Соединения 11–13 , содержащие остатки циластатина (вещества, используемого в медицине), показали рекордно низкие значения IC₅₀ — концентрации, при которой препарат подавляет вирус на 50%. Для SARS-CoV-2 IC₅₀ составил всего 390 нМ , что в тысячу раз эффективнее, чем ранее описанные аналоги.
• Индекс селективности (SI = CC₅₀ / IC₅₀), характеризующий безопасность препарата, достиг 214 , что говорит о высокой специфичности действия на вирус без вреда для клеток.

Механизм действия

Чтобы понять, как фуллерены подавляют вирус, ученые провели тесты на «времени добавления» (time-of-addition analysis). Оказалось, что максимальный эффект достигается, если вводить препарат на ранних стадиях заражения — когда вирус еще не проник в клетку. Дополнительные вычислительные модели (молекулярное докингование) подтвердили: фуллерены связываются с ключевыми мишенями вируса — протеазой Mpro (3CLpro) и шиповидным белком , блокируя их функции.

Хотя результаты вдохновляют, путь от лаборатории до аптеки тернист. Требуются клинические испытания для оценки безопасности и эффективности у людей. Однако уже сейчас ясно, что фуллерены открывают новое направление в разработке противовирусных препаратов, особенно для быстро мутирующих патогенов, таких как SARS-CoV-2.

Наука продолжает удивлять нас: наноматериалы, когда-то казавшиеся экзотикой, теперь становятся реальным решением глобальных проблем. Фуллерены, благодаря своей универсальности и эффективности, могут стать основой для создания нового поколения лекарств, способных не только бороться с коронавирусом, но и противостоять будущим пандемиям.

В исследовании принимали участие:

• Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Россия
• Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт имени Пастера, Россия
• Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Россия
• Кафедра фундаментальной физики и химической технологии, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Россия
• Научно-исследовательский институт Чжэнчжоу, Хэнань, Китай

Olga A. Kraevaya, Valeriya S. Bolshakova, Alexander V. Slita, Iana L. Esaulkova, Alexander V. Zhilenkov, Mikhail G. Mikhalsky, Ekaterina O. Sinegubova, Ilya I. Voronov, Alexander S. Peregudov, Alexander F. Shestakov, Vladimir V. Zarubaev, Pavel A. Troshin // Buckyballs to fight pandemic: Water-soluble fullerene derivatives with pendant carboxylic groups emerge as a new family of promising SARS-CoV-2 inhibitors // Bioorganic Chemistry Volume 154, January 2025, 108097, Q-1, IF=4.5

https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2024.108097

В области солнечной энергетики наблюдается многообещающий прогресс в разработке перовскитных солнечных элементов. Новое исследование, проведенное в сотрудничестве с учеными из Университета науки и технологий Хуачжун, демонстрирует значительные успехи в повышении стабильности этих перспективных устройств.

В основе разработки лежит адаптация проверенной технологии инкапсуляции, в которой основная часть модуля защищена полиолефинами с низкой температурой плавления, а края герметизированы бутилкаучуком. Этот подход был успешно применен к перовскитным солнечным модулям на основе материала BA₂(FA₀.₈₅Cs₀.₁₅)₈Pb₉I₂₈, модифицированного 4-(аминометил) бензойной кислотой (4-ABA). Молекулы 4-ABA играют роль “двойного якоря”, укрепляя структуру перовскита и повышая его устойчивость к деградации.

Испытания показали впечатляющие результаты. Мини-модули, состоящие из четырех последовательно соединенных ячеек с активной площадью 9.66 см², достигли рекордной для данного типа материалов эффективности преобразования энергии в 16.05%. Важно отметить, что модули продемонстрировали исключительную стабильность в ходе лабораторных испытаний. В частности, они сохранили 100% своей начальной эффективности после 2000 часов испытаний в условиях повышенной влажности и температуры (85°C, 85% влажности), а также после 6000 часов непрерывной работы при температуре 50°C и освещении 600 Вт/м².

Успех разработки был подтвержден независимой сертификацией. Лаборатория VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut GmbH (Германия) подтвердила, что модули выдержали 1000 часов испытаний в условиях повышенной влажности и температуры, а также 1000 часов работы под солнечным симулятором без потери эффективности. Это первый случай официальной сертификации стабильности перовскитных модулей. Кроме того, инкапсулированные модули успешно прошли трехмесячные полевые испытания в Ухане (Китай), продемонстрировав устойчивость к высоким температурам (до 64°C на поверхности модуля), влажности и прямому солнечному свету.

Результат представлен в статье:

F. Ren, X. Liu, R. Chen, Z. Sun, Q. Zhou, X. Cai, Z. Jiang, J. Zhou, J. Wang, S. Liu, G. Zheng, W. Liang, Z. Liu, P. A. Troshin, Y. Qi, W. Chen. Crosslinker stabilized quasi-two-dimensional perovskite for solar modules with certified stability. Joule,2025, (Q1, IF=38.6)

https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.11.010

Представьте молекулу, которая может “переключаться” между магнитными состояниями как выключатель, и при этом вести себя как крошечный магнит с памятью. Такие материалы – “святой Грааль” молекулярной электроники для сверхплотной памяти, квантовых компьютеров и датчиков. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Polyhedron , раскрывает удивительные свойства новых комплексов марганца(III) с лигандами семейства sal₂ 323, содержащими хлор и бром, и анионом кобальта(II)

Ученые отдела строения вещества ФИЦ ПХФ и МХ РАН синтезировали новые соединения, в которых катионы марганца Mn(III) должны демонстрировать спиновый переход (изменение магнитного состояния под действием температуры), а анионы кобальта Co(II) – работать как “одномолекулярные магниты” (SМM).. Но вместо синергии получился эффект “антимагнита”: магнитные центры начали мешать друг другу!

Что сделали учёные?

Исследователи синтезировали три соединения, в которых положительно заряженные частицы (катионы) марганца(III) взаимодействуют с анионом [Co(pdms)₂]²⁻. При нагреве до 100–350 °C комплексы “переключаются” между двумя магнитными состояниями — низким (LS) и высоким (HS) спиновым состоянием. Это явление называется спин-кроссовером (SCO). При этом анион кобальта обеспечивает сильную магнитную анизотропию — свойство, делающее возможным хранение информации в виде ориентации магнитного момента.

Обычно материалы с эффектом спин-кроссовера (например, на основе железа) и одномолекулярные магниты (SMM), демонстрирующие медленную релаксацию магнитного состояния, рассматриваются отдельно. Однако сочетание этих свойств в одном веществе открывает путь к магнитной многостабильности — возможности сохранять несколько состояний одновременно. Это может привести к созданию молекулярных устройств, способных выполнять сложные логические операции, например, “многовыходные переключатели” или элементы памяти нового поколения.

Представьте, что молекулы этих комплексов — это “магнитные актёры”, которые могут менять роль в зависимости от температуры: то “замерзать” в низкоспиновом состоянии, то “оживать” в высокоспиновом. А кобальтовый анион — как “режиссёр”, задающий направление магнитному моменту. Такая симфония взаимодействий делает эти материалы перспективными для “молекулярной электроники”, где вместо транзисторов будут работать отдельные молекулы

Ранее подобные гибридные системы создавались только с использованием редкоземельных элементов, дорогих и дефицитных. Новый подход на основе марганца и кобальта — распространённых металлов — делает производство таких материалов более экономичным. Кроме того, точная настройка свойств через замену заместителей в лигандах (хлор/бром) открывает путь к “проектированию” материалов с нужными характеристиками.

Это исследование — шаг к созданию “умных” материалов, где магнитные свойства управляются не только внешними полями, но и химическими модификациями. Как отмечают авторы, такие комплексы могут стать основой для устройств, где информация будет храниться и обрабатываться на уровне отдельных молекул — технологий, пока доступных лишь в фантастических романах

Перспективы:
Несмотря на то, что в данном случае магнитные центры “мешали” друг другу, сама концепция создания бистабильных или мультистабильных материалов, объединяющих SCO и SMM, остается чрезвычайно перспективной. Понимание причин подавления релаксации, полученное в этой работе, поможет в будущем дизайне более совершенных молекулярных систем для наноэлектроники и квантовых технологий, где можно будет независимо или совместно управлять разными типами магнитной памяти и переключения.

Исследование проведено на базе ФИЦ ПХФ и МХ РАН, научными сотрудниками отдела Строения вещества: Александра Тиунова, Денис Корчагин, Геннадий Шилов, Юрий Манакин, Алексей Дмитриев, Михаил Жидков, Анна Казакова, Сергей Михайлович Алдошин и Эдуард Борисович Ягубский

Aleksandra V. Tiunova, Denis V. Korchagin, Gennady V. Shilov, Yuriy V. Manakin, Aleksei I. Dmitriev, Mikhail V. Zhidkov, Anna V. Kazakova, Sergey M. Aldoshin, Eduard B. Yagubskii // Cation spin-crossover complexes of Mn(III) with 3,5-dihalogen-substituted ligands of the sal₂323 family and the paramagnetic counterion [Co(pdms)₂]²⁻  // Polyhedron, Q2, IF=2.4, 

https://doi.org/10.1016/j.poly.2025.117568

Ученые из России представили исследование, посвященное синтезу и изучению биологической активности новых комплексов меди(II) на основе подандов с концевыми 8-оксихинолиновыми группами. Работа, опубликованная в журнале Polyhedron (Q-2, IF=2.56), демонстрирует, как эти соединения могут стать основой для новых противораковых препаратов.

Научные достижения

Комплексы меди(II), созданные учеными, показали высокую цитотоксичность в отношении клеток линии А549 (рак легкого), с IC₅₀ всего 21,43 мкМ для одного из соединений. Было установлено, что они ингибируют рост опухолевых клеток, вызывая апоптоз. Предполагается, что аберрантный гликолиз является одной из основных мишеней действия комплексов 1-4, а обнаруженная цитотоксическая активность, по-видимому, связана с их способностью изменять механизм метаболизма опухолевых клеток. Особый интерес представляет комплекс 3, который продемонстрировал селективность действия (индекс селективности 2) относительно клеток нормального происхождения (Hek-293), что снижает риск токсичности для здоровых тканей.

Значение для науки и медицины

Авторы работы объединили усилия в области синтеза новых лигандов и комплексов металлов на их основе, изучения молекулярной структуры полученных соединений и оценки их биологической активности in vitro.

Эта работа расширяет возможности разработки противоопухолевых препаратов на основе комплексов металлов с органическими лигандами. Использование меди, являющейся более доступным и менее токсичным элементом по сравнению с платиной, может снизить стоимость лечения и минимизировать побочные эффекты.

Таким образом, новые комплексы Cu(II), полученные из подандов с терминальными 8-оксихинолиновыми группами, являются перспективной платформой для разработки противораковых лекарств. Дальнейшее изучение механизмов действия этих соединений будет способствовать более глубокому пониманию их терапевтического потенциала.

Исследование проводилось командой специалистов из ведущих российских институтов:

• Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (Черноголовка, Московская область);
• Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (Москва);

Tamara A. Bazhenova, Gennadiy V. Shilov, Denis V. Korchagin, Galina S. Tsebrikova, Yulia R. Aleksandrova, Dmitry V. Baulin, Natalya S. Nikolaeva, Mariya A. Lapshina, Margarita E. Neganova, Vladimir E. Baulin // Synthesis, crystal structures and cytotoxic activity of new Cu(II) complexes based on podands with terminal 8-oxyquinolyl groups // Polyhedron, том 278,2025,Q-2, IF=2.56

https://doi.org/10.1016/j.poly.2025.117607

В современной науке всё чаще создаются материалы, которые могут “реагировать” на внешние воздействия — свет, тепло или магнитные поля. Недавнее исследование учёных из России раскрыло удивительное явление: в определённых кристаллах свет и магнетизм могут влиять друг на друга, создавая “умные” системы с новыми возможностями. Это открытие может стать ключом к разработке устройств будущего — например, оптоэлектронных компонентов или элементов квантовых компьютеров.

Кристалл как “фотомагнитная система”

Исследователи изучили две соли гексафторцетилацетоната эрбия. Были синтезированы два кристалла: один с простым натриевым катионом, а второй с “фоточувствительным” органическим катионом, способным менять свою структуру под действием света. Оказалось, что химическая природа этих катионов существенно влияет на магнитные свойства кристалла. В первом случае кристалл проявлял свойства “одноионного магнита” (SIM), а во втором — терял их из-за изменения геометрии эрбия.

Но самое неожиданное произошло в обратном направлении: магнитный анион эрбия “оживил” фотохромные свойства катиона. Без участия ацетилацетоната эрбия этот катион был “пассивным”, но в кристалле он начал менять цвет под действием света, что сравнимо с эффектом растворителя.

Почему это важно?

Такие материалы могут стать основой для устройств, где свет будет управлять магнитными процессами, а магнетизм — влиять на оптические сигналы. Это особенно ценно для нанотехнологий, где требуется минимизация энергопотребления и высокая скорость реакции. Например, подобные кристаллы могут использоваться в датчиках, адаптивных экранах или даже в системах хранения данных нового поколения.

Такие работы, сочетающие фундаментальные исследования и прикладные цели, — отличный пример того, как наука “переводит” абстрактные теории в реальные технологии. Возможно, завтра мы увидим устройства, где свет и магнетизм станут не просто соседями, а партнёрами в решении сложных задач.

 Коллектив авторов:
Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, отдел Cтроения вещества: Валерия Павловна Штефанец, Геннадий Викторович Шилов, Елена Александровна Юрьева, Наталия Алексеевна Санина и Сергей Михайлович Алдошин  

а также коллеги из ИОНХ РАН (Москва).

Valeriya P. Shtefanets, Gennadii V. Shilov, Elena A. Yurieva, Konstantin A. Babeshkin, Nikolay N. Efimov, Nataliya A. Sanina, Sergey M. Aldoshin // Mutual influence of photochromic and magnetic sublattices in crystals of erbium(III) tetrakis(hexafluoroacetylacetonate) salt with 1-[(1′,3′,3′-trimethylspiro[2і/-1-benzopyran-2,2′-indoline]-8-yl)methyl]pyridinium // Inorganica Chimica Acta (Q2, IF: 2.85)

https://doi.org/10.1016/j.ica.2025.122755

Перовскитные солнечные батареи на основе оксида цинка. Роль пассивации ZnO

Перовскитные солнечные батареи демонстрируют впечатляющий рост эффективности, достигающей более 26%. Однако их широкое коммерческое внедрение по-прежнему сдерживается проблемой долгосрочной стабильности, особенно в реальных условиях эксплуатации. Одним из критических факторов, влияющих на долговечность перовскитных фотоэлементов, является взаимодействие фотоактивного перовскитного слоя с электронно-транспортным материалом — оксидом цинка (ZnO). ZnO зарекомендовал себя как перспективный кандидат благодаря своей высокой прозрачности, оптимальным энергетическим уровням, высокой подвижности электронов и возможности низкотемпературного формирования тонких пленок, что критически важно для создания гибких и легких фотоэлектрических устройств. Тем не менее, несмотря на эти преимущества, прямое применение ZnO осложняется деградацией перовскитного материала при непосредственном контакте с его поверхностью, что обусловлено спецификой химического состава и структурных особенностей оксида цинка.

Команда учёных ФИЦ ПХФ и МХ РАН сделала значительный шаг к решению этой задачи. В своём исследовании они детально изучили, как различные методы нанесения пленок оксида цинка – ключевого функционального слоя в перовскитных устройствах – влияют на стабильность двух типов перовскитных материалов: классического MAPbI₃ и перспективного безметиламмониевого двухкатионного Cs_0,12FA_0,88PbI₃.

Полученные результаты не просто сравнивают различные подходы к формированию слоя оксида цинка, но также позволяют глубоко понять фундаментальные механизмы взаимодействия на границе раздела материалов и разработать новые стратегии для повышения долговечности перовскитных солнечных батарей, открывая путь к их коммерческому применению.

Ключевые результаты исследования: Тайны поверхности ZnO

Используя набор комплиментарных аналитических методов, таких как рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS), рентгенофазовый анализ (XRD), термогравиметрия (TGA) и ИК-спектроскопия – учёные провели детальный химический анализ поверхности различных пленок оксида цинка. Это позволило идентифицировать три основные функциональные группы, которые, как оказалось, играют решающую роль во взаимодействии ZnO с перовскитными материалами:

1. Ацетатные группы (CH₃COO^–):

Эти функциональные группы обнаруживаются на пленках ZnO, полученных методом золь-гель из ацетата цинка. Они являются остатками исходного прекурсора. Для классического MAPbI₃ ацетатные группы оказались серьезной проблемой, вызывая его полное разрушение всего лишь за 250 часов под воздействием света. Механизм прост: ацетат замещает йодид-анион в кристаллической решетке перовскита, необратимо нарушая его структуру. Однако для безметиламмониевого перовскита Cs_0,12FA_0,88PbI₃ ситуация оказалась не такой драматической. Ацетатные группы практически не разрушают двухкатионный перовскитный материал, иными словами, их влияние на деградацию Cs_0,12FA_0,88PbI₃ еле заметно.

2. Гидроксильные группы (OH^–):

Эти группы характерны для пленок оксида цинка, полученных безрастворными методами, такими как термическое окисление металлического цинка, магнетронное распыление ZnO и атомно-слоевое осаждение (ALD). Гидроксильные группы ведут себя как сильные основания. Они активно «отрывают» протоны от органических катионов, входящих в состав перовскита, запуская цепочку реакций, ведущих к его необратимому разрушению фотоактивного слоя. В итоге оба типа перовскитного материала – и MAPbI₃, и Cs_0,12FA_0,88PbI₃ – быстро деградируют при контакте с такими поверхностями. Причем, надо сказать, чем выше концентрация OH-групп на поверхности ZnO, тем агрессивнее и быстрее происходит разрушение перовскитного слоя.

3. Аминные группы (-NH₂, -NHCH₃):

Данные функциональные группы образуются на пленках ZnO, нанесенных из растворов гидроксида цинка в водном аммиаке или метиламине. Поверхность таких пленок оказывается покрытой плотным слоем аминных групп, которая обеспечивает высокую фотостабильность обоим типам перовскитов:

– MAPbI₃ сохранял свои свойства более 4000 часов непрерывного интенсивного без заметной деградации.

– Cs_0,12FA_0,88PbI₃ показал ещё более впечатляющие результаты – свыше 5000 часов без каких-либо намеков на фоторазложение.

Экспериментальные данные были подтверждены теоретическими расчётами методом функционала плотности (DFT). Моделирование показало, что аминные группы образуют прочные и стабильные связи на границе раздела ZnO/перовскит. Они эффективно предотвращают отслоение йодида свинца (PbI₂) – одного из основных продуктов деградации – и, что критически важно, защищают органические катионы перовскита от депротонирования. Это открывает путь к созданию устойчивых перовскитных солнечных батарей, способных выдерживать большие периоды эксплуатации.

Практическое подтверждение:

Лабораторные образцы перовкитных солнечных батарей на основе оксида цинка, с аминной пассивацией показали рекордную стабильность — сохранили около 68% от первоначальный эффективности после 2500 часов работы в условиях непрерывного облучения белым светом. В то время как устройства с ацетатным ZnO, который, кстати говоря, является классическим электрон-транспортным слоем, быстро деградировали.

Выводы и перспективы:

Таким образом, коллектив исследователей убедительно продемонстрировал, что функциональные свойства одного и того же материала – оксида цинка – могут быть кардинально изменены путем целенаправленного контроля его поверхностной химии. Таким образом, представленный подход имеет широкие перспективы применения к другим оксидным зарядово-транспортным слоям (TiO₂, SnO₂ и т.д.), традиционно используемым в перовскитных солнечных батареях. Данное исследование открывает новое направление в перовскитной фотовольтаике, позволяющее одновременно улучшить как эффективность, так и эксплуатационную стабильность солнечных фотоэлементов.

Azat F. Akbulatov, Ivan S. Zhidkov, Lavrenty G. Gutsev, Olga A. Kraevaya, Nikita A. Emelianov, Gennady V. Shilov, Victoria V. Ozerova, Nadezhda N. Dremova, Ernst Z. Kurmaev, Pavel A. Troshin // The impact of ZnO on the stability of perovskite films and solar cells: Surface chemistry rules the game! // Materials Today Energy, Volume 47, January 2025, Q-1, IF=9

https://doi.org/10.1016/j.mtener.2024.101747

Поддержка от пресс-службы РАН: “Новые стратегии повышения долгосрочной стабильности перовскитных солнечных батарей”