Галогеновые заместители дирижируют ансамблем из спин-кроссоверных комплексов: Три похожих комплекса марганца(III), но с совершенно разным магнитным поведением

Исследование, опубликованное в журнале Dalton Transactions, посвящено тонкой настройке свойств спин-кроссоверных комплексов. Ученые получили и детально исследовали три новых соединения на основе марганца(III) с так называемыми Шиффовыми основаниями — сложными органическими молекулами, которые координируют иона металла и стабилизируют его трехвалентное состояние. Внешне эти комплексы почти идентичны, однако их магнитное поведение при изменении температуры оказалось кардинально разным. Секрет кроется в том, какие заместители галогены (фтор, хлор, бром или йод) и в каком положении фенольных колец (X или Y) входят в состав лиганда.

Галогеновые заместители дирижируют ансамблем из спин-кроссоверных комплексов: Три похожих комплекса марганца(III), но с совершенно разным магнитным поведением

В чем суть явления?

Некоторые соединения переходных металлов Fe(II, III), Co(II), а также марганца(III), способны переключаться между двумя спиновыми состояниями (высокоспиновым и низкоспиновым) под изменении температуры, давления, облучении светом и др. внешнем воздействии. Это явление называется спиновым кроссовером (spin-crossover). Такие спиновые переключатели интересны для создания сенсоров, элементов памяти и других устройств молекулярной электроники.

Авторы работы синтезировали и исследовали структуру и магнитные свойства трех новых соединений с формулой [Mn(3,5-X,Y-sal2323)]BPh4, с различным набором галогеновых заместителей в положениях 3 и 5 фенольных колец Br и F, Cl и Br или два I.

Три комплекса — три сценария

Анализ магнитных свойств и кристаллических структур установленных методом рентгеноструктурного анализа при различных температурах показал, что при внешней схожести молекулярных и кристаллических структур «начинка» работает по-разному.

Комплекс с 3,5-Br, F заместителями продемонстрировал постепенный и неполный спиновый переход. При температурах <100 K ионы Mn(III) находятся в низкоспиновом (S=1) состоянии. При нагревании они начинают переходить в высокоспиновое (S=2) состояние, но переход не завершается полностью, даже при нагреве до 350 К. Авторы связывают это с особенностями кристаллической упаковки молекул комплекса: водородные связи, формирующие одномерные цепочки, оказываются слишком «растянутыми», что нарушает кооперативность в кристалле. Кроме того, обнаруживаются сокращённые межмолекулярные контакты между атомами брома и фенильными кольцами противоиона BPh4, которые также мешают структурной перестройке, в том числе, завершению спинового перехода.

Комплекс с 3,5-Cl, Br заместителями показывает крайне интересное поведение. Он демонстрирует два структурных фазовых перехода, причем один из них (при 133 К) связан со скачкообразным спиновым переходом. При этой температуре часть ионов марганца в кристалле переходит в низкоспиновое (S=1) состояние, в то время как другая часть остается в высокоспиновом (S=2). Интересно, что, в отличие от ранее изученного изомерного соединения (Br, Cl), где температура такого перехода лежит в районе 83–85 К, здесь она сдвигается вверх — к 133 К. Этот сдвиг авторы объясняют тем, что хлор и бром в разных позициях кольца образуют неодинаковые по энергии межмолекулярные контакты (C–H…Hal), которые и определяют различную стабильность фаз.

Комплекс с двумя иодными заместителями в отличие от всех изоструктурных «родственников» с другими галогеновыми заместителями не демонстрирует ни спинового, ни структурных фазовых переходов. Во всем исследованном диапазоне температур (от 2 до 300 К) ион марганца(III) остается в высокоспиновом (S=2) состоянии. Причина, по мнению авторов работы, кроется в том, что в кристаллической структуре этого комплекса нарушена привычная для таких соединений цепочка из водородных связей между катионом и анионом. Вместо этого связи стали дискретными, что лишило систему кооперативности, необходимой для переключения спинового состояния. К тому же, также обнаруживаются сильно сокращённые межмолекулярные контакты между атомами йода и фенильными кольцами как противоиона BPh4, так и соседних комлексов Mn(III) , которые дополнительно препятствуют каким-либо структурным, а значит и спиновым, трансформациям в кристалле.

Что в итоге?

Работа наглядно демонстрирует, как тонкие изменения на уровне заместителей в органическом лиганде комплексов — замена одного атома галогена на другой или просто перестановка их местами — могут кардинально изменить физические свойства конечного материала. Введение йода вместо других галогенов «заморозило» систему в высокоспиновом состоянии, сделав ее нечувствительной к температуре. Перестановка различных галогенов в положениях 3 и 5 фенильных колец лиганда приводит к смещению температуры спинового перехода. А в случае комбинации брома и фтора положение более объемного заместителя (Br) может приводить к неполному спиновому переходу, в отличие от изомерного изоструктурного аналога.

Исследование подчеркивает важную роль не только ковалентных химических связей внутри комплекса, но и учет более слабых межмолекулярных взаимодействий (водородные связи, ван-дер-ваальсовы контакты галоген–π-система) при анализе магнитного поведения спин-кроссоверных систем. Понимание этих закономерностей открывает путь к целенаправленному дизайну материалов с заданными температурами переключения, что критически важно для их практического применения.

  • Работа выполнена научными сотрудниками Отдела Строения вещества ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Д. В. Корчагин, Г. В. Шилов, М. В. Жидков, А. И. Дмитриев, А. В. Палий, Э. Б. Ягубский и С. М. Алдошин

D. V. Korchagin, G.V.Shilov, M. V. Zhidkov, A. I. Dmitriev, A. V. Palii, E. B. Yagubskii and S. M. Aldoshin // Dihalogen-substituted [MnIII(3,5-diHal-sal2323)] BPh4 salts: so similar but so different // Dalton Transactions, Q-1, IF=3.5

https://doi.org/10.1039/D5DT03065J

Спектральные моменты как ключ к пониманию электрон-фононного взаимодействия в люминесцентных материалах

Поиск эффективных люминофоров является одной из приоритетных задач современного материаловедения. Особый интерес представляют тиогаллатные кристаллы, легированные ионами европия (Eu²⁺), которые демонстрируют широкие полосы излучения в видимом диапазоне. Такие кристаллы перспективны для создания светодиодов, лазерных систем и дисплеев, однако для этого необходимо глубокое понимание механизмов, ответственных за форму и положение полос люминесценции, что, в свою очередь, требует детального анализа взаимодействия электронов с колебаниями кристаллической решетки (фононами).

В статье, опубликованной в Journal of Applied Physics в 2026 году, международная группа исследователей (Университет Бен-Гуриона, Израиль, Институт прикладной физики Академии наук Молдовы, ФИЦ ПХФ и МХ РАН, Россия) предлагает новый взгляд на эту проблему. Авторы применяют метод спектральных моментов для анализа многофононных полос люминесценции в тиогаллатах состава MGa₂S₄ (где M = Ca, Sr, Ba). Используя метод моментов, авторам удалось связать строгую квантово-механическую теорию с экспериментальными данными, и найти спектральные характеристики, недоступные при традиционном анализе формы полос.

Метод спектральных моментов: взгляд сквозь форму полосы

В большинстве работ анализ спектров люминесценции сводится к определению положения максимума полосы и ее полуширины, что далеко не всегда позволяет с достаточной точностью оценить силу электрон-фононного взаимодействия. Поэтому авторы обратились к методу спектральных моментов, разработанному в середине XX века Лаксом, Пекаром и Хуанг-Рисом, но до недавнего времени почти не применявшемуся для анализа оптических спектров редкоземельных ионов.

Спектральные моменты представляют собой слудующие характеристики формы полосы:

  • Нулевой момент соответствует полной интенсивности излучения.
  • Первый момент определяет «центр тяжести» полосы (барицентр).
  • Второй момент связан с полушириной полосы.
  • Третий момент характеризует асимметрию формы.

Главное преимущество этого подхода заключается в том, что для моментов существуют точные аналитические выражения даже в тех случаях, когда для форм-функции полосы неизвестно аналитическое выражение. Это позволяет извлекать фундаментальные параметры системы непосредственно из экспериментальных данных.

Спектральные моменты как ключ к пониманию электрон-фононного взаимодействия в люминесцентных материалах

Ключевые результаты исследования

В ходе работы авторы провели комплексный анализ образцов CaGa₂S₄:Eu²⁺, SrGa₂S₄:Eu²⁺ и BaGa₂S₄:Eu²⁺. Используя комбинацию данных люминесценции и комбинационного рассеяния света (рамановской спектроскопии), исследователи решили несколько важных задач:

  1. Идентификация активной моды. Одна из сложностей моделирования заключается в выборе типа колебаний решетки, наиболее сильно влияющих на излучение. Сопоставление спектральных моментов с рамановскими спектрами показало, что основной вклад в уширение полос вносит так называемое «дыхательное» колебание, при котором атомы серы синфазно приближаются к иону Eu²⁺и удаляются от него, что приводит к модуляции кристаллического поля.
  2. Оценка силы вибронного взаимодействия. С помощью метода моментов были рассчитаны параметры Пекара–Хуанга–Риса (часто называемые также параметрами тепловыделения), характеризующие силу связи между электронами и колебаниями решетки. Результаты показали, что во всех исследованных тиогаллатах имеет место сильное вибронное взаимодействие, что объясняет значительную ширину полос излучения.
  3. Решение проблемы стоксова сдвига. В литературе существует определенная неоднозначность в выражении для стоксова сдвига (разницы между максимумами поглощения и люминесценции). Часто его отождествляют просто с удвоенным параметром тепловыделения. Авторы же, опираясь на анализ моментов, показали, что точное выражение для стоксова сдвига должно учитывать температурные поправки и асимметрию полосы (третий момент). Таким образом, классическое определение требует уточнения, особенно когда речь идет о квантовых эффектах формы полосы.

Критический анализ модели и перспективы

Важной частью работы является критическое обсуждение применимости так называемой «базовой модели». Эта модель, используемая в большинстве работ, предполагает гармонические колебания решетки, линейное электрон-фононное взаимодействие, а также учитывает только одну колебательную моду.

Сравнивая теоретические предсказания с экспериментом, авторы обнаружили систематические расхождения. Так, например, полуширины полос, рассчитанные через вторые моменты, незначительно отличаются от экспериментальных. Это указывает на то, что реальная физика процесса неполностью описывается базовой моделью, и для более точного описания необходимо учесть также:

  • Квадратичные члены электрон-фононного взаимодействия, переопределяющие частоту колебаний в возбужденном состоянии.
  • Дисперсию фононов.
  • Ангармонизм колебаний, играющий важную роль при сильной связи.

Резюмируя, можно сказать, что представленная работа демонстрирует мощь и эффективность метода спектральных моментов для анализа оптических спектров активированных кристаллов. Несмотря на свою простоту, он позволяет получить глубокое понимание природы электрон-фононного взаимодействия в перспективных люминофорах. Предложенный подход не только позволил уточнить фундаментальные параметры тиогаллатных люминофоров, но и предложил путь дальнейшего совершенствования теоретических моделей. Учет эффектов, игнорируемых базовой моделью, на который указывают авторы, может стать важным шагом на пути к созданию материалов с прогнозируемыми и настраиваемыми люминесцентными свойствами для следующего поколения оптоэлектронных устройств.

Boris Tsukerblat, Mihail Nazarov, Andrew Palii  // Probing multiphonon luminescence bands in Eu2+-doped thiogallate phosphors via spectral moments approach // J. Appl. Phys. 139, IF=2.5

doi: 10.1063/5.0302954 

36-Ядерный гетерометаллический кластер колёсной формы: самоорганизация смешанновалентных центров PtII/PtIV и MnII

В области координационной химии полиядерных комплексов произошло знаковое событие: международная группа исследователей из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (Москва), Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (Черноголовка) и Киотского университета (Япония) сообщила о синтезе и структурной характеристике первого гетерометаллического кластера в форме колеса, объединяющего центры платины и марганца.

36-Ядерный гетерометаллический кластер колёсной формы: самоорганизация смешанновалентных центров PtII/PtIV и MnII

Полученное соединение, [PtIV12PtII6Mn18(OAc)72(μ3-O)12]·43C6H6, представляет собой молекулярное «колесо» диаметром в несколько нанометров, включающее 36 металлических центров. Его каркас образован чередующимися структурными фрагментами двух типов : биметаллических «вёсельных» блоков PtIIMnII и тетраядерных оксо-ацетатных единиц PtIV2Mn2, связанных мостиковыми μ3-оксо и карбоксилатными лигандами. Такая циклическая топология ранее не наблюдалась для систем, сочетающих 5d- и 3d-металлы.

Ключевым фактором, определившим формирование именно колёсной архитектуры, стало сосуществование в структуре платины в двух степенях окисления — PtII и PtIV. Это стало возможным благодаря частичному восстановлению исходного PtIV-прекурсора в процессе синтеза. Полученные данные подтверждают, что смешанновалентные состояния металлов могут выступать эффективным инструментом управления самоорганизацией сложных полиядерных ансамблей.

Исследователи также изучили реакционную способность нового кластера. При взаимодействии с 1,10-фенантролином «колесо» фрагментируется с образованием стабильных дискретных производных — би- и тетраядерных комплексов. Этот результат демонстрирует, что сложная архитектура кластера сохраняется в растворе, но способна к контролируемой перестройке при введении внешних лигандов, что открывает перспективы для направленного дизайна функциональных молекулярных материалов.

Магнитные измерения выявили слабые антиферромагнитные взаимодействия между ионами марганца в рамках треугольных Mn3-мотивов, что согласуется с данными рентгеноструктурного анализа и характером карбоксилатного мостикового связывания. Квантово-химические расчёты в рамках теории функционала плотности показали, что процесс самоорганизации кластера термодинамически выгоден (ΔG = −61,42 ккал/моль), что поддерживает предложенный механизм его формирования.

Данная работа расширяет границы химии полиядерных колёсных комплексов, впервые перенося принципы их конструирования в область гетерометаллических 5d–3d систем. Полученные результаты подчёркивают потенциал смешанновалентных прекурсоров платины как строительных блоков для создания ранее недоступных молекулярных архитектур с заданными электронными и магнитными свойствами.

В исследовании принимали участие научные сотрудники ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Максим Фараонов и Дмитрий Конарев

Egor A. Sosunov, Ivan V. Skabitsky, Andrei V. Churakov, Maxim A. Faraonov, Dmitri V. Konarev, Akihiro Otsuka, Hiroshi Kitagawa, Ilya A. Yakushev // A 36-Nuclear Wheel-Shaped Heterometallic Cluster: Self-Assembly of Mixed-Valent PtII/PtIV and MnII Centers // Crystal Growth & Design, 2026, 26, 4, 1775–1782, Q-2, IF=3.4

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.cgd.5c01570

Повышение операционной стабильности и радиационной стойкости перовскитных солнечных элементов с помощью гибридного самособирающегося дырочно-транспортного слоя на основе полимера

Перовскитные солнечные батареи — большая надежда фотовольтаики следующего поколения. За последнее десятилетие их эффективность возросла до значений, сравнимых с лучшими кремниевыми образцами. Однако ключевым недостатком является низкая фотостабильность: под воздействием света они быстро деградируют. При этом радиация, губительная для кремния, перовскитам практически не страшна — это делает их идеальными кандидатами для применения в космосе. Однако высокая радиационная стойкость самого материала не гарантирует стабильности устройства в целом: слабым звеном остаются границы раздела между перовскитом и зарядово-транспортными слоями. В представленной работе авторы предлагают элегантное решение данной проблемы — гибридный дырочно-транспортный слой, который обеспечивает стабильность устройств в условиях воздействия интенсивного освещения и радиации.

Суть проблемы

В современной архитектуре перовскитных солнечных батарей типа p-i-n для эффективного извлечения дырок часто используют ультратонкие самособирающиеся монослои (SAM), например, на основе производных карбазола (Me-4PACz). Их главное достоинство — низкое сопротивление и оптимальное согласование энергетических уровней с перовскитным слоем. Однако у этой медали есть обратная сторона: малые молекулы в таких слоях обладают значительной подвижностью. Со временем они могут десорбироваться с поверхности оксида никеля или нижнего прозрачного электрода (ITO) и диффундировать в объём перовскита, нарушая его кристаллическую структуру и выступая в качестве центров рекомбинации. Это приводит к необратимой деградации устройства.

Альтернатива в виде более толстых полимерных дырочно-транспортных слоев решает проблему стабильности, но порождает новые: ухудшается смачивание поверхности, растет последовательное сопротивление, нарушается согласование энергетических уровней. Все это неизбежно снижает эффективность солнечного элемента.

Инновационное решение: Гибридный самособирающийся монослой

Исследователи предложили стратегию, позволяющую обойти указанные ограничения.

Во-первых, был предложен новый полимерный самособирающийся слой (poly-SAM). Разработанный полимер представлял собой поли(триариламин), функционализированный карбоксильными группами (–COOH) и получил сокращение PTA-COOH. Карбоксильные группы, аналогично «якорям» в малых молекулах SAM, обеспечивают прочное хемосорбционное связывание с поверхностью оксида никеля (NiOₓ), формируя полимерный самособирающийся слой. Принципиальная новизна предлагаемого решения заключается в замене сложных гетероциклических структур (характерных для первых полимерных SAM) на технологичный и доступный поли(триариламин).

Схема синтеза нового полимерного SAM.
Схема синтеза нового полимерного SAM.

Во-вторых, авторы создали первый гибридный дырочно-транспортный слой на основе SAM. Они скомбинировали новый полимер PTA-COOH с классической молекулой Me-4PACz и добились синергетического эффекта. Полимер PTA-COOH сыграл роль прочного «каркаса» или матрицы. Он прочно прикрепился к подложке (оксиду никеля) и создал стабильную основу слоя. Молекулы Me-4PACz обеспечили идеальную настройку энергетических уровней, чтобы дырки экстрагировались из перовскитного слоя без потерь.

С помощью спектроскопии ЯМР авторы также доказали, что между полимером и малыми молекулами возникают водородные связи. Полимер, как клей, фиксирует подвижные молекулы Me-4PACz, не давая им проникнуть в перовскитный слой.

Стратегия иммобилизации малых молекул в гибридном транспортном слое.
Стратегия иммобилизации малых молекул в гибридном транспортном слое.

Экспериментальное подтверждение: От визуализации к электрофизике

Авторы применили комплекс современных аналитических методов для всесторонней характеризации гибридного слоя.

Инфракрасная микроскопия ближнего поля (ИК s-SNOM) наглядно продемонстрировала превосходную однородность покрытия NiOx в случае применения гибридного SAM. Более того, метод позволил зафиксировать, что в контрольных образцах с чистым Me-4PACz молекулы SAM способны мигрировать через толстую пленку перовскита и достигать ее верхней поверхности, тогда как в случае полимерного и гибридного слоя такие эффекты не наблюдаются.

Метод масс-спектрометрии вторичных ионов (TOF-SIMS) позволил проверить, находятся ли молекулы Me-4PACz в нижней части перовскитного слоя. Фосфор, входящий в состав Me-4PACz, послужил своеобразным маркером. В образцах пленок, закристаллизованных на чистом Me-4PACz, сигнал от фосфора был сильным и неравномерно распределённым — верный признак того, что молекулы Me-4PACz проникли в перовскитный слой. В случае использования гибридного SAM картина принципиально иная: cигнал фосфора был малоинтенсивен. Следовательно, молекулы Me-4PACz остались на своём месте и не смогли проникнуть в перовскит в большом количестве, поскольку задерживались полимером PTA-COOH.

Методы атомно-силовой микроскопии (KPFM и c-AFM) выявили, что гибридный интерфейс обладает более однородным распределением поверхностного потенциала и проводимости, что свидетельствует о высоком качестве пленки гибридного SAM.

Электрофизические измерения подтвердили преимущества гибридного SAM. У гибридных элементов фактор идеальности диода оказался близок к единице — 1.06. Это означает, что паразитная рекомбинация на интерфейсе сведена к минимуму. Время жизни носителей заряда достигло 373 микросекунды, а сопротивление рекомбинации выросло. Всё это говорит о том, что интерфейс способствует эффективной экстракции и транспорту зарядов.

Ключевые результаты:

ПараметрУсловиеЗначение
Эффективность (КПД)Для жёстких подложек24.0%
 Для гибких подложек>22%
Операционная стабильностьТест MPPTУстройства с гибридным SAM дольше сохраняют работоспособность, в отличие от быстро деградирующих устройств с Me-4PACz.
Радиационная стойкостьОблучение γ-лучами (до 1 МГр)Сохранение >85% начальной эффективности после 250 кГр и >50% после экстремальной дозы в 1 МГр. Для сравнения: традиционные кремниевые элементы существенно деградируют уже при ~20 кГр.
Термическая стабильность100 циклов (–85 °C … +80 °C)Элементы с полимерным слоем не только сохранили, но и несколько улучшили свои характеристики, подтверждая механическую и химическую надёжность полимерного SAM.

Особого внимания заслуживает результат по радиационной стойкости. Авторы отмечают, что доза в 1 МГр эквивалентна как минимум тысячелетнему пребыванию на низкой околоземной орбите. Детальный анализ показал, что при таких экстремальных воздействиях основная деградация связана не с самим перовскитным слоем, а скорее с границей между перовскитом и электрон-транспортным слоем, а также с частичной потерей прозрачности гибкой подложки. Полученные результаты указывают на новые подходы для дальнейшей оптимизации.

Представленная работа демонстрирует успешную реализацию новой концепции в дизайне самособирающихся слоев на основе поли(триариламинов) для перовскитной фотовольтаики. Стратегия создания гибридных интерфейсов, сочетающих структурную стабильность полимерной матрицы и превосходные электронные свойства малых молекул, позволяет одновременно повысить как эффективность, так и стабильность солнечных элементов.

Полученные показатели радиационной стойкости подтверждают перспективы применения перовскитных фотоэлементов в космических аппаратах, где сочетание высокого удельного КПД, лёгкости и устойчивости к излучению является критически важным. Улучшенная операционная и термическая стабильность устройств с полимерным и гибридным SAM укрепляет позиции данной технологии для коммерческого использования в наземных энергосистемах.

Примечание об авторах исследования
Работа выполнена коллективом российских учёных при участии ведущих научных центров:

  • Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН: Виктория Озерова, Ольга Краевая, Никита Емельянов, Татьяна Хохлова, Юрий Федотов, Никита Слесаренко, Дмитрий Кирюхин, Сергей Алдошин и Павел Трошин;
  • Институт физики твёрдого тела РАН (г. Черноголовка);
  • Уральский федеральный университет, Институт физики и технологий;
  • Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН (г. Екатеринбург);
  • Чжэнчжоуский исследовательский институт ХИТ (Китай).

Victoria V. Ozerova, Olga A. Kraevaya, Nikita A. Emelianov, Tatiana N. Khokhlova, Yuri S. Fedotov, Ivan S. Zhidkov, Nikita A. Slesarenko, Dmitry P. Kiryukhin, Sergey M. Aldoshin, and Pavel A. Troshin // Enhancing operational stability and radiation hardness of p-i-n perovskite solar cells via a hybrid polymer-based self-assembled hole-transport layer // Journal of Materials Chemistry A, Q-1, IF=9.5

Новости в области разработки инновационных лекарств

Дайджест №33 (февраль 2026)
Подготовлено Отделом информации ИФАВ РАН

  1. Джаскайд (нерандомиласт): новый ингибитор PDE4B для лечения идиопатического легочного фиброза
  2. Лечение доксецитином и доксрибтимином взрослого пациента с дефицитом тимидинкиназы 2
  3. Последние достижения в разработке лекарств для лечения болезни Альцгеймера: комплексный обзор
  4. Поведенческие и психологические симптомы при болезни Альцгеймера: развитие и лечение
  5. Изменение позиционирования и перепрофилирование лекарственных средств для модифицирующих болезнь эффектов при болезни Паркинсона
  6. Фармацевтические корни в митохондриальных путях: нацеливание на нейродегенерациюй
  7. Мультимодальное действие ингибиторов фосфодиэстеразы 5 против нейродегенеративных расстройств: обновленный обзор
  8. Взаимосвязь между медью, болезнью Альцгеймера и мелатонином
  9. Достижения в лечении деменции с тельцами Леви 2. Развивающийся терапевтический ландшафт деменции с тельцами Леви
  10. Психоделики в лечении неврологических и психиатрических расстройств: совпадение или новая точка зрения

1. Джаскайд (нерандомиласт): новый ингибитор PDE4B для лечения идиопатического легочного фиброза

Jascayd (nerandomilast): a novel PDE4B inhibitor for idiopathic pulmonary fibrosis
Syeda Fadak Zahra Hujjat et al.
Annals of Medicine & Surgery 2026, 88, 1–4

https://journals.lww.com/annals-of-medicine-and-surgery/fulltext/2026/01000/jascayd__nerandomilast___a_novel_pde4b_inhibitor.1.aspx

Интерстициальные заболевания легких представляют собой гетерогенную группу расстройств, характеризующихся различной степенью воспаления и фиброза. Идиопатический легочный фиброз – особая форма хронического заболевания легких, которая характеризуется прогрессирующим фиброзированием легочной ткани, необратимым снижением легочной функции и фатальным прогнозом. Идиопатический легочный фиброз является наиболее часто встречающейся формой идиопатической интерстициальной пневмонии. Он преимущественно поражает пожилых людей и характеризуется прогрессирующей одышкой, снижением функции легких и плохим прогнозом. Несмотря на достижения в понимании патогенеза заболевания, терапевтические возможности остаются ограниченными, особенно для пациентов с прогрессирующим фенотипом. Нерандомиласт – это пероральный селективный ингибитор фосфодиэстеразы-4B (PDE4B), одобренный для лечения идиопатического легочного фиброза, замедляющий рубцевание легких и улучшающий функцию легких. 10 октября 2025 г. FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) одобрило нерандомиласт (Jascayd), ингибитор PDE4В, для лечения взрослых с идиопатическим легочным фиброзом. Одобрение основано на результатах исследования FIBRONEER-ILD, рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого клинического исследования, в котором приняли участие 1178 взрослых пациентов с идиопатическим легочном фиброзом, получавших лечение в течение как минимум 52 недель. Нерандомиласт значительно замедлил темпы снижения функции легких по сравнению с плацебо, при этом основным критерием оценки через 52 недели было изменение форсированной жизненной емкости легких. Кроме того, у пациентов, получавших лечение, наблюдалось меньше случаев обострений интерстициального заболевания легких, госпитализаций по поводу респираторных заболеваний или летальных исходов в течение исследования. Рекомендуемые дозы нерандомиласта составляют 9 мг или 18 мг перорально два раза в день с интервалом приблизительно 12 часов. Безопасность нерандомиласта у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом в целом соответствовала ранее наблюдаемым показателям и считается, что он переносится лучше, чем нинтениб. Побочные эффекты включают диарею, снижение веса, снижение аппетита и тошноту. Недавнее одобрение FDA препарата нерандомиласт, первого нового препарата для лечения идиопатического легочного фиброза за более чем десятилетие, представляет собой важный шаг вперед, предлагая врачам новый терапевтический вариант и возрождая надежду для пациентов. Ожидается, что нерандомиласт может использоваться как в качестве монотерапии при идиопатическом легочном фиброзе (в качестве терапии первой линии или в качестве варианта перехода для пациентов, которые не переносят существующие препараты), так и в качестве дополнения к нинтеданибу или пирфенидону в комбинированной терапии у пациентов с прогрессирующим фенотипом. Учитывая сложную патофизиологию идиопатическоого легочного фиброза, характеризующуюся взаимодействием воспалительных и фибротических механизмов, многоцелевое действие нерандомиласта делает его многообещающим кандидатом для комбинированной терапии с одобренными в настоящее время антифибротическими препаратами.

2. Лечение доксецитином и доксрибтимином взрослого пациента с дефицитом тимидинкиназы 2

Doxecitine and doxribtimine treatment in an adult patient with thymidine kinase 2 deficiency
Elsbeth Chow et al.
Molecular Genetics and Metabolism 2025, 145, 109159

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096719225001507?via%3Dihub

Дефицит тимидинкиназы 2 (TK2d) – это редкое, угрожающее жизни генетическое митохондриальное заболевание, характеризующееся прогрессирующей тяжелой мышечной слабостью (миопатией), для которого до настоящего времени не существовало одобренных методов лечения, кроме поддерживающей терапии. Болезнь часто приводит к летальному исходу, при этом у лиц, у которых первые симптомы проявляются в возрасте 12 лет или раньше, высок риск преждевременной смерти (часто в течение 3 лет после начала симптомов). TK2d вызывается наследственными мутациями в гене TK2, ядерном гене, отвечающем за синтез митохондриального фермента, называемого тимидинкиназой 2. Эти мутации снижают количество и качество митохондриальной ДНК внутри клеток. 3 ноября 2025 г. FDA одобрило препарат KYGEVVI (доксецитин и доксрибтимин), первое и единственное средство лечения пациентов с дефицитом тимидинкиназы 2 (TK2d) с возрастом начала симптомов не позднее 12 лет. Одобрение KYGEVVI подтверждается данными о безопасности и эффективности, полученными в ходе одного клинического исследования фазы 2, двух ретроспективных исследований на основе анализа медицинских карт и программы расширенного доступа. В этих исследованиях приняли участие в общей сложности 82 пациента, получавших лечение KYGEVVI, у которых возраст начала симптомов TK2d составлял менее 12 лет. Эффективность оценивалась путем сравнения общей выживаемости у этих педиатрических и взрослых пациентов, получавших лечение с внешней контрольной группой нелеченых пациентов, которые были подобраны к леченным пациентам по возрасту начала симптомов TK2d. Результаты показали, что время выживания с начала лечения увеличилось. Лечение снизило общий риск смерти с начала лечения примерно на 86%. У пациентов, включенных в анализ выживаемости и получавших лечение, медианный возраст начала симптомов TK2d составил 1,5 года (диапазон: от 0,01 до 12 лет). Медианная продолжительность лечения составила 4 года (диапазон: от 1 дня до 12 лет), а медианная полученная доза – 762 мг/кг/день (диапазон: от 260 до 800 мг/кг/день). Терапия в целом хорошо переносилась, наиболее распространенные побочные реакции включали диарею, рвоту, тошноту и повышение уровня ферментов печени. Порошок KYGEVVI для приготовления раствора для приема внутрь разводится водой и принимается внутрь в три равных приема в день (с интервалом примерно в 6 часов) во время еды. Одобрение KYGEVVI представляет собой поворотный момент для сообщества пациентов с TK2d, у которых ранее не было одобренных FDA вариантов лечения этого редкого генетического митохондриального заболевания, кроме поддерживающей (паллиативной) терапии.

3. Последние достижения в разработке лекарств для лечения болезни Альцгеймера: комплексный обзор

Recent Advances in Drug Development for Alzheimer’s Disease: A Comprehensive Review
Haonan Xing et al.
International Journal of Molecular Sciences 2025, 26, 3905

https://www.mdpi.com/1422-0067/26/8/3905

Болезнь Альцгеймера является распространенным нейродегенеративным заболеванием, характеризующимся когнитивными нарушениями, такими как потеря памяти и исполнительная дисфункция. Основные патологические признаки болезни Альцгеймера включают отложение бляшек бета-амилоида, гиперфосфорилирование тау-белков, приводящее к нейрофибриллярным клубкам, нарушения нейронных и синаптических функций и хронические воспалительные реакции. Эти патологические изменения способствуют постепенному снижению памяти и когнитивных функций, в конечном итоге ухудшая способность пациентов выполнять повседневные действия и возлагая значительное бремя как на пациентов, так и на их семьи. На сегодняшний день разработаны различные терапевтические средства, нацеленные на эти патологические механизмы. В публикации представлен всесторонний обзор патогенеза болезни Альцгеймера, последних достижений в разработке лекарств, нацеленных на различные пути, текущих проблем и будущих направлений, с целью предложить ценную информацию для клинического лечения и исследований. 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. В многоцентровом двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании идебенона изучали его влияние на память и обучение у пациентов с болезнью Альцгеймера, которые получили идебенон в дозе по 45 мг два раза в день в течение 4 месяцев. По окончании испытания зафиксировано значительное улучшение памяти и внимания. Еще в одном многоцентровом рандомизированном плацебо-контролируемом двойном слепом клиническом исследовании идебенона приняли участие 92 пациента с болезнью Альцгеймера. Они получали идебенон в течение 3 месяцев и дополнительное долгосрочное лечение идебеноном в течение года. Было замечено, что идебенон замедлял обострение заболевания и вызывал улучшение памяти и внимания пациентов с болезнью Альцгеймера. В рандомизированном клиническом исследовании две дозы идебенона (30 мг три раза в день и 90 мг три раза в день) или плацебо давали 300 пациентам в течение 6 месяцев. Существенное улучшение первичных и вторичных результатов было обнаружено у пациентов, получавших 90 мг три раза в день. В обзоре приведены данные клинических испытаний и других препаратов для лечения болезни Альцгеймера (бексаротен, CT1812, атомоксетин и др.).

4. Поведенческие и психологические симптомы при болезни Альцгеймера: развитие и лечение

Behavioral and Psychological Symptoms (BPSD) in Alzheimer’s Disease (AD): Development and Treatment
Hyewon H. Lee et al.
Current Topics in Behavioral Neurosciences 2025, 69, 245-273

https://link.springer.com/chapter/10.1007/7854_2024_566

Поведенческие и психологические симптомы деменции (ППСД), такие как возбуждение, апатия и психоз, широко распространены и оказывают значительное влияние на пациентов и их партнеров по уходу. Нейробиология этих симптомов включает в себя сложное взаимодействие структурных изменений мозга, а также изменений в нейротрансмиттерной системе. Поведенческие и психологические симптомы деменции относятся к некогнитивным симптомам, которые часто встречаются у людей с деменцией. Ранее сообщалось, что более 80% пациентов с деменцией проявляют по крайней мере один симптом ППСД с момента начала когнитивных нарушений. Примерами поведенческих симптомов являются агрессия, ажитация, блуждание и расторможенность. Психологические симптомы включают подавленное настроение, тревогу, апатию и психоз (т.е. галлюцинации и бред). Ажитация распространена при нескольких нейродегенеративных расстройствах, включая болезнь Альцгеймера, деменцию с тельцами Леви, лобно-височную деменцию и другие синдромы деменции. Наличие ажитации было связано с более высокой вероятностью помещения в стационар, увеличением нагрузки на лиц, осуществляющих уход, снижением качества жизни и более высокими показателями смертности. Хотя ажитация может присутствовать на любой стадии заболевания, она обычно становится более очевидной на поздних стадиях деменции, когда когнитивные нарушения становятся более серьезными. Атипичные антипсихотики представляют собой преобладающий класс препаратов, используемых для лечения нейропсихиатрических симптомов, связанных с деменцией, включая ажитацию. Примечательно, что брекспипразол является единственным атипичным антипсихотиком, в настоящее время одобренным FDA. Брекспипразол является модулятором серотонин-дофаминовой активности, который также действует как частичный агонист серотониновых 5-HT1A и дофаминовых D2-рецепторов. Брекспипразол эффективен и хорошо переносится взрослыми при лечения шизофрении, а также используется в качестве дополнительного препарата к антидепрессантам при лечения тяжелых депрессивных расстройств. В 12-недельном многоцентровом рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании участвовали 345 пациентов в возрасте 55–90 лет, которые были рандомизированы в группы плацебо или брекспипразола (2 мг/день или 3 мг/день). В результате испытаний у пациентов с ажитацией при деменции, вызванной болезнью Альцгеймера, лечение брекспипразолом в дозе 2 или 3 мг/день приводило к статистически значимому улучшению состояния ажитации по сравнению с плацебо. Брекспипразол хорошо переносился, что имеет особое значение для этой уязвимой популяции пациентов. В обзоре подробно рассмотрены и другие поведенческие и психологические симптомы деменции (апатия и психоз), а также препараты для их лечения (оланзапин, рисперидон, метрифонат и др.).

5. Изменение позиционирования и перепрофилирование лекарственных средств для модифицирующих болезнь эффектов при болезни Паркинсона

Drug Repositioning and Repurposing for Disease-Modifying Effects in Parkinson’s Disease
Seong Ho Jeong et al.
Journal of Movement Disorders 2025, 18(2), 113-126

https://www.e-jmd.org/journal/view.php?doi=10.14802/jmd.25008

Болезнь Паркинсона является вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием и характеризуется прогрессирующей дофаминергической и недофаминергической нейрональной дегенерацией, которая способствует возникновению двигательных и немоторных симптомов. Несмотря на значительные успехи в симптоматическом лечении, эти вмешательства не способны изменить ход нейродегенерации, что подчеркивает острую необходимость в терапии, модифицирующей заболевание, которая может замедлить или остановить прогрессирование заболевания. Тельца Леви, возникающие в результате агрегации альфа-синуклеина, являются основными патологическими признаками болезни Паркинсона. Нейровоспаление, дисфункция протеасом и лизосом, а также дисфункция митохондрий и распространение альфа-синуклеина (т.е. передача альфа-синуклеина от клетки к клетке) является значимым фактором в патофизиологии болезни Паркинсона. Репозиционирование лекарств в биофармацевтической промышленности относится к процессу разработки лекарства для нового показания, которое отличается от его первоначального назначения, при этом новое показание имеет приоритет на этапе разработки до одобрения. Напротив, перепрофилирование лекарств подразумевает применение существующих лекарственных соединений для решения новых терапевтических проблем; в частности, это путь, доступный академическим учреждениям, правительству и исследовательским организациям. Как репозиционирование, так и перепрофилирование предоставляют многообещающие стратегии для улучшения традиционной разработки лекарств и ускорения внедрения новых методов лечения болезни Паркинсона в клиническую практику. Тирозинкиназа c-Abl выполняет различные биологические функции, включая регуляцию образования синапсов, рост нейритов и нейрогенез в центральной нервной системе. Исследования показали, что активация c-Abl17 увеличивается с возрастом и наблюдается на повышенных уровнях в определенных областях мозга пациентов с болезнью Паркинсона. Нилотиниб, который является мощным ингибитором тирозинкиназы c-Abl, показал многообещающие результаты в доклинических моделях болезни Паркинсона. Нилотиниб проходил клиническое испытание в рандомизированном двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании фазы 2 с участием 75 пациентов. Дозы препарата составляли 150 или 300 мг, при этом в группе с дозами 150 мг было отмечено значительное снижение уровня гиперфосфорилированного тау, а в группе с дозами 300 мг наблюдалось снижение содержания олигомеров альфа-синуклеина. Результаты исследования показали, что обе дозы были безопасными, хотя в группе нилотиниба наблюдались более серьезные побочные эффекты по сравнению с группой плацебо. В целом препарат был достаточно безопасен и переносим. Репозиционирование и повторное использование лекарств предлагают прагматичный и эффективный путь для решения неудовлетворенной потребности в терапиях, которые могут замедлить или остановить прогрессирование заболевания. При постоянных инновациях перепрофилирование и репозиционирование лекарств имеют значительные перспективы для преобразования лечения болезни Паркинсона, в конечном итоге улучшая результаты и качество жизни пациентов во всем мире.

6. Фармацевтические корни в митохондриальных путях: нацеливание на нейродегенерацию

Pharmaceutical Roots to Mitochondrial Routes: Targeting Neurodegeneration
Abhilasha Sood et al.
Pharmaceutical Research 2026, 43(1), 19–39

https://link.springer.com/article/10.1007/s11095-025-04004-0

Митохондрии, помимо того, что являются энергетическими станциями клетки, также участвуют в выполнении множества критически важных клеточных функций. Любые нарушения в поддержании функционирования этих органелл связаны с многочисленными патологиями человека, включая нейродегенеративные заболевания. За последние десятилетия были предприняты значительные усилия по исследованию фармакодинамических свойств различных потенциальных соединений, которые могли бы быть использованы в качестве эффективного терапевтического подхода для модуляции динамики митохондрий при нейрональных дисфункциях. Оптимальное поддержание митохондриальной динамики, обеспечиваемое различными соединениями, воздействующими на митохондрии, подчеркивает их перспективность в качестве будущих нейротерапевтических средств, которые могут быть использованы для лечения нейродегенеративных заболеваний. В данном обзоре всесторонне рассматривается вклад потенциальных соединений, которые могут быть использованы в качестве митохондриальной медицины для лечения неврологических патологий. Клиническое применение терапевтических средств, воздействующих на митохондрии при нейродегенеративных заболеваниях, обширно, но неоднородно. Креатин обладает потенциалом в качестве вспомогательной терапии нейродегенеративных заболеваний за счет повышения энергетического метаболизма головного мозга, снижения окислительного стресса и защиты от митохондриальной дисфункции. В то время как доклинические исследования креатина демонстрируют устойчивую нейропротекцию, клинические результаты у людей противоречивы, причем некоторые исследования не показали значительного влияния на прогрессирование заболевания. Предварительные испытания креатина на пациентах с болезнью Альцгеймера указывают на возможное улучшение когнитивных функций и рабочей памяти. Хотя доклинические исследования при болезни Паркинсона показали многообещающие результаты, крупное клиническое исследование фазы 3 не смогло продемонстрировать, что применение креатина замедляет прогрессирование заболевания. Результаты применения креатина при боковом амиотрофическом склерозе неоднозначны, есть некоторые свидетельства улучшения мышечной силы, но в целом нет существенной клинической пользы в отношении прогрессирования заболевания, особенно на поздних стадиях. Высокие дозы креатина (до 30 г/день) при болезни Хантингтона могут помочь замедлить атрофию головного мозга, но клиническая польза еще не полностью доказана. Длительный прием креатина в целом считается безопасным и хорошо переносимым, даже у пожилых людей, при этом основные побочные эффекты ограничиваются проблемами желудочно-кишечного тракта. Хотя креатин является многообещающим средством для поддержания здоровья головного мозга, необходимы более масштабные исследования на людях для определения клинической эффективности креатина в лечении нейродегенеративных заболеваний. На основании результатов доклинических и клинических исследований, проведенных при различных нейродегенеративных заболеваниях, органеллоспецифические методы терапии обещают стать эффективными нейропротекторными стратегиями в ближайшем будущем. Проведение фармакологических исследований, а также понимание митохондриальной биологии и последующая разработка стратегий лечения, направленных на митохондрии, как ожидается, будут способствовать восстановлению неврологического здоровья.

7. Мультимодальное действие ингибиторов фосфодиэстеразы 5 против нейродегенеративных расстройств: обновленный обзор

Multimodal action of phosphodiesterase 5 inhibitors against neurodegenerative disorders: An update review
Niraj Kumar Singh et al.
Journal of Biochemical and Molecular Toxicology 2024, 38, e70021

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jbt.70021

Процесс образования нейрона из клетки-предшественника или стволовой клетки известен как нейрогенез. Было установлено, что изменения в процессе нейрогенеза тесно связано с патогенезом и/или патофизиологией нескольких нейродегенеративных расстройств. Нейродегенеративные заболевания представляют собой широкий спектр расстройств центральной нервной системы, характеризующихся нейрональной дегенерацией. Болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз и прогрессирующие формы рассеянного склероза являются одними из наиболее частых нейродегенеративных заболеваний. Несмотря на их разнообразие, эти заболевания имеют некоторые общие патофизиологические механизмы: аномальная агрегация связанных с болезнью неправильно свернутых белков, окислительное повреждение, митохондриальная дисфункция и чрезмерное нейровоспаление. До сих пор не существует эффективных препаратов, которые могли бы остановить прогрессирование нейродегенеративных заболеваний, а текущие терапевтические подходы обеспечивают только частичное и временное симптоматическое облегчение. В этой связи разработка новых многоцелевых фармацевтических подходов представляет собой привлекательную терапевтическую стратегию. Фосфодиэстераза 5 типа (PDE5) принадлежит к одному из одиннадцати подсемейств ферментов фосфодиэстеразы, которые отвечают за деградацию двух циклических нуклеотидов. Многочисленные исследования показали, что ингибиторы PDE5 способствуют нейрогенезу. Ряд работ подтверждают, что ингибиторы PDE5 проявляют нейропротекторную активность посредством повышения уровня циклического гуанозинмонофосфата (cGMP) в мозге. В настоящее время агентством FDA для клинического использования лицензированы 3 ингибитора PDE5 – силденафил (Viagra, Revatio), варденафил (Levitra) и тадалафил (Cialis). Анализ эффектов на функции мозга и поведение является важным аспектом в разработке терапевтических обоснований для ингибиторов PDE5 при лечении когнитивной дисфункции. Доклинические исследования показали явные полезные эффекты различных ингибиторов PDE5 в моделях обучения, памяти и шизофрении, однако клинические данные достаточно противоречивы. Клиническое исследование пациентов с болезнью Альцгеймера, проведенное в 2017 г., продемонстрировало, что силденафил в однократной дозе 50 мг может значительно улучшить мозговой кровоток и потребление кислорода. В другом клиническом испытании здоровые добровольцы получали 10–20 мг варденафила или плацебо. В целом препарат не повлиял на когнитивные результаты и не продемонстрировал эффектов повышения познания у здоровых волонтеров. Имеются данные когортного исследования, что у мужчин в возрасте старше 40 лет, принимавших препараты от эректильной дисфункции, вероятность развития болезни Альцгеймера на 18% ниже, чем у лиц, не принимавших ингибиторы PDE5, с учетом поправки на другие факторы, такие как возраст, курение и употребление алкоголя. Многочисленные исследования указывают на то, что ингибиторы PDE5 могут быть потенциальными терапевтическими кандидатами против нейродегенеративных расстройств. Однако необходимы дальнейшие исследования для оценки их нейропротекторной активности на различных экспериментальных моделях.

8. Взаимосвязь между медью, болезнью Альцгеймера и мелатонином

Crosstalk between copper, Alzheimer’s disease, and melatonin
Deepika et al.
Biometals 2025, 38, 1381–1420

https://link.springer.com/article/10.1007/s10534-025-00712-7

Болезнь Альцгеймера – это прогрессирующее и изнурительное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся когнитивной дисфункцией и нарушением памяти, в конечном итоге приводящее к потере нейронов и смерти. Это состояние влияет на социальную жизнь человека, затрудняя выполнение повседневных задач и когнитивные функции. Наиболее распространенными симптомами ранней стадии болезни Альцгеймера являются нарушение памяти и снижение когнитивных функций. Эта деменция может в конечном итоге повлиять на поведение, речь, двигательные функции и зрительно-пространственную ориентацию. Хотя в настоящее время нет лечения, которое могло бы остановить прогрессирование болезни Альцгеймера, новые клинические исследования показали, что препараты, модифицирующие течение заболевания, могут замедлить прогрессирование болезни. Согласно последним исследованиям, нарушение регуляции меди (Cu) играет важную роль в патогенезе болезни Альцгеймера, вызывая окислительный стресс и способствуя агрегации бета-амилоида. Между тем, мелатонин, нейрогормон с выраженными нейропротекторными, антиоксидантными и хелатирующими свойствами по отношению к меди, привлек внимание в связи с его возможным применением для лечения болезни Альцгеймера. В этом обзоре подробно обобщены последние исследования, включая исследования in vivoin vitro и на людях, а также рассмотрены сложные взаимосвязи между болезнью Альцгеймера, мелатонином и токсичностью меди. В ряде исследований утверждается, что медь необходима для активности некоторых ферментов, участвующих в синтезе нейротрансмиттеров, антиоксидантной защите и производстве энергии. В случаях токсического воздействия меди на мозг часто рассматривается хелатирующая терапия в качестве варианта лечения. Дисбаланс меди способствует образованию токсичных агрегатов бета-амилоида и нарушает гомеостаз белка тау. Повышенный уровень меди в головном мозге может вызывать окислительный стресс, приводящий к повреждению нейронов и прогрессированию заболевания за счет взаимодействия с белками бета-амилоида и тау. Сложные биохимические взаимодействия между медью, болезнью Альцгеймера и мелатонином влияют на этиологию заболевания и возможные методы лечения. Мелатонин может хелатировать железо и медь, а также свинец, кадмий и алюминий, что снижает окислительный стресс в организме. Было показано, что мелатонин частично смягчает ряд патологических признаков, связанных с болезнью Альцгеймера. Нарушение нейрогенеза является признанным следствием каждой патологии, связанной с болезнью Альцгеймера; однако, поскольку эти патологии взаимосвязаны, их эффекты часто суммируются. В целом мелатонин потенциально может влиять на множество патологий, связанных с болезнью Альцгеймера. Мелатонин – перспективная молекула, обладающая двойным подходом к борьбе с патогенезом болезни Альцгеймера путем хелатирования избытка меди и снижения окислительного стресса. Понимание взаимодействия между нарушением регуляции меди и защитными механизмами мелатонина может привести к разработке инновационных методов лечения, открывая перспективы для улучшения контроля над болезнью Альцгеймера.

9. Достижения в лечении деменции с тельцами Леви 2. Развивающийся терапевтический ландшафт деменции с тельцами Леви

Advances in Dementia with Lewy Bodies 2. The evolving therapeutic landscape of dementia with Lewy bodies
Lorraine V Kaila et al.
Lancet Neurology 2025, 24, 1038-1052

https://www.thelancet.com/journals/laneur/article/PIIS1474-4422(25)00323-0/fulltext

Деменция с тельцами Леви – это заболевание, клинически определяющееся синдромом паркинсонизма и возникновением прогрессирующего когнитивного расстройства уже в течение первого года болезни. Это заболевание невропатологически характеризуется наличием телец Леви, которые представляют собой внутриклеточные агрегаты неправильно свернутого альфа-синуклеина, обнаруживаемые преимущественно в стволе головного мозга, лимбической системе и неокортексе. В настоящее время проводятся клинические исследования, изучающие множество терапевтических мишеней, включая агрегацию альфа-синуклеина и нейровоспаление. В этом обзоре рассматриваются новые данные, касающиеся лечения когнитивных, нейропсихиатрических, двигательных и вегетативных нарушений у пациентов с деменцией с тельцами Леви. Также рассмотрены результаты клинических исследований и обсуждаются будущие разработки. Водобатиниб, ингибитор киназы c-Abl, исследовался в обширном клиническом исследовании PROSEEK фазы 2 у людей с болезнью Паркинсона, но исследование было прекращено после того, как промежуточный анализ не выявил преимуществ по сравнению с плацебо. В меньшем исследовании фазы 2 изучается водобатиниб у пациентов с деменцией с тельцами Леви и его результаты определят, оправдано ли дальнейшее исследование этого класса препаратов для лечения деменции с тельцами Леви. Недавние исследования показали, что теразозин, препарат, способствующий выработке аденозинтрифосфата посредством гликолиза, связан с более низким риском развития деменции с тельцами Леви. Когортное исследование баз данных, проведенное в Дании и США, показало, что у мужчин, принимавших теразозин, вероятность развития болезни Паркинсона в период наблюдения была на 12–37% ниже, чем у мужчин, не принимавших препарат. Можно предположить, что усиление выработки аденозинтрифосфата посредством гликолиза может компенсировать снижение выработки аденозинтрифосфата из-за митохондриальной дисфункции и можно предполагать, что это может быть эффективным методом лечения деменции с тельцами Леви. Усиление аутофагии было также предложено в качестве терапевтической стратегии при деменции с тельцами Леви, что подтверждается положительными результатами доклинических исследований с использованием агентов, стимулирующих аутофагию, таких как рапамицин. Хотя рапамицин показал многообещающие результаты в доклинических моделях для выведения токсичных белков, таких как альфа-синуклеин и активации аутофагии, что может быть полезным при заболеваниях с тельцами Леви, таких как болезнь Паркинсона и деменция с тельцами Леви, клинических исследований рапамицина для лечения заболеваний с тельцами Леви, которые в настоящее время числятся как текущие или завершенные, не проводилось. По мере развития этой области необходимо стремиться к переходу лечения деменции с тельцами Леви от симптоматического лечения к методам, изменяющим течение заболевания, которые могут быть предложены на самых ранних продромальных стадиях для изменения траектории развития заболевания и улучшения долгосрочных результатов.

10. Психоделики в лечении неврологических и психиатрических расстройств: совпадение или новая точка зрения

Psychedelics in the Treatment of Neurologic and Psychiatric Disorders: Coincidence or a New Point of View
Naser-Aldin Lashgari et al.
Molecular Neurobiology 2025, 62, 15070–15092

https://link.springer.com/article/10.1007/s12035-025-05097-9

Неврологические и психиатрические расстройства представляют собой разнообразную группу сложных заболеваний, характеризующихся прогрессирующим ухудшением состояния нейронов и постепенной дегенерацией различных областей нервной системы. К числу наиболее распространенных относятся такие заболевания, как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз, каждое из которых обусловлено множеством лежащих в основе механизмов. Ключевыми факторами их прогрессирования являются воспалительные, окислительные, нейропластические и нейротрансмиттер-модулирующие механизмы, в конечном итоге приводящие к нейрональной дегенерации и проявлению когнитивных, двигательных и функциональных нарушений. Доступные терапевтические подходы к этим расстройствам в основном сосредоточены на купировании симптомов, а не на модификации заболевания. Учитывая эти ограничения, растет интерес к альтернативным терапевтическим стратегиям. В последние годы наблюдается растущий интерес к потенциалу психоделических веществ в лечении нейродегенеративных заболеваний. Психоделики, включая широкий спектр соединений, таких как классические галлюциногены (ЛСД, псилоцибин и ДМТ), диссоциативы (кетамин) и энтактогены (МДМА), известны своей способностью вызывать быстрые и длительные изменения в структуре и функции нейронов после однократного приема. Эти соединения классифицируются как психопластогены из-за их мощного воздействия на нейронную пластичность. Псилоцибин в дозах 25 и 30 мг последовательно демонстрировал значительный антидепрессантный эффект с более длительным действием по сравнению с плацебо. В некоторых случаях он был более эффективен, чем эсциталопрам и имел легкие преходящие побочные эффекты (тошнота, тревога). Аяуаска значительно снижала депрессию, а также улучшала мозговой кровоток в областях, участвующих в эмоциональной регуляции. Основным побочным эффектом была тошнота, которая наблюдалась примерно у половины участников. ЛСД также продемонстрировал существенный антидепрессантный эффект с очень небольшим количеством незначительных побочных эффектов, что делает его многообещающим вариантом лечения депрессии. Хотя терапевтическая эффективность психоделиков наблюдалась через различные биологические пути, противовоспалительные, антиоксидантные и нейропластические механизмы, необходимы дальнейшие исследования для выяснения точных механизмов действия и определения их эффективности при более широком спектре неврологических и не неврологических заболеваний. Общий вывод данного исследования заключается в том, что психоделики (включая псилоцибин, аяуаску, ЛСД, МДМА, ДМТ и кетамин) обладают значительным терапевтическим потенциалом в лечении неврологических и психиатрических расстройств, особенно депрессии, тревожности и посттравматического стрессового расстройства. Клинические данные указывают на то, что эти соединения могут проявлять антидепрессивное и анксиолитическое действие, при этом некоторые соединения, такие как псилоцибин и ЛСД, демонстрируют длительный эффект. Хотя терапевтическая эффективность психоделиков наблюдалась через различные биологические пути, противовоспалительные, антиоксидантные и нейропластические механизмы, необходимы дальнейшие исследования для выяснения точных механизмов действия и определения их эффективности при более широком спектре неврологических заболеваний.

Новости в области разработки инновационных лекарств

Дайджест №32 (январь 2026)
Подготовлено Отделом информации ИФАВ РАН

  1. Новая эра в пероральном лечении акромегалии с одобренным FDA препаратом палтузотин
  2. Новая эра в лечении хронической спонтанной крапивницы: одобрение FDA перорального ингибитора BTK ремибрутиниба
  3. Новые подходы к лечению болезни Альцгеймера
  4. Моноаминоксидаза и нейродегенерация: механизмы, ингибиторы и природные соединения для терапевтического вмешательства
  5. Окислительный стресс и митохондриальная дисфункция при болезни Альцгеймера: взгляд на патофизиологию и лечение
  6. Роль никотина в лечении нейродегенеративных заболеваний
  7. Изучение молекулярных механизмов, терапевтических стратегий и клинических проявлений болезни Хантингтона
  8. Влияние старения на фармакодинамику и фармакокинетику лекарственных средств, принимаемых хронически у гериатрических пациентов: обзор
  9. Безумная тройка при болезни Паркинсона: изменение метаболизма, агрегация альфа-синуклеина и окислительный стресс
  10. Грибы для мозга: обзор нейропротекторного действия биоактивных соединений грибов

1. Новая эра в пероральном лечении акромегалии с одобренным FDA препаратом палтузотин

A new era in oral treatment for acromegaly with the FDA-approved drug paltusotine
Suhail Ahmed et al.
Annals of Medicine & Surgery 2026, 88, 1068–1069

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12768094/pdf/ms9-88-1068.pdf

Акромегалия – это редкое эндокринное заболевание, вызванное избытком гормона роста у взрослых, что приводит к постепенному утолщению и увеличению костей и мягких тканей. Основная причина – аденома гипофиза, производящая слишком много гормона роста, что ведет к головным болям, проблемам с суставами, зрением, сердцем и повышенному риску диабета и сердечно-сосудистых заболеваний, требуя медицинского вмешательства. Инъекционные аналоги соматостатина, такие как октреотид или ланреотид, давно используются для лечения акромегалии. Несмотря на эффективность этих лекарств, потребность в более удобных пероральных препаратах стала очевидной из-за необходимости их пожизненного применения и связанного с этим дискомфорта. Палтузотин (PALSONIFY) – это пероральный лекарственный препарат, который работает как селективный агонист рецепторов соматостатина типа 2 (SST2), подавляя выработку гормона роста и инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1). Палтузотин был одобрен FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) 26 сентября 2025 г. в качестве первого перорального препарата для лечения акромегалии у взрослых, для которых хирургическое вмешательство было неэффективным или невозможным. Одобрение основано на данных ключевых клинических исследований PATHFNDR-1 и PATHFNDR-2 фазы 3, в которых оценивались безопасность и эффективность палтузотина у взрослых пациентов с акромегалией, ранее получавших и не получавших медикаментозного лечения. В исследовании PATHFNDR-1 111 взрослых пациентов с акромегалией получали палтузотин или плацебо. Первичной конечной точкой была доля участников, достигших биохимического контроля (определяемого как инсулиноподобный фактор роста (IGF-1) в пределах нормы). Через 24 недели биохимический контроль был достигнут у 56% участников, получавших палтузотин по сравнению с 5% участников, получавших плацебо. В исследовании PATHFNDR-2 58 взрослых пациентов с акромегалией, ранее получавших лечение другими препаратами и ответивших на него, получали палтузотин или плацебо. Через 36 недель биохимический контроль сохранили 83% участников, перешедших на палтузотин, по сравнению с 4% участников, получавших плацебо. Рекомендуемая начальная доза составляет 40 мг внутрь один раз в день, запивая водой, натощак, не менее чем через 6 часов после еды (т.е. после ночного голодания) и не менее чем за 1 час до следующего приема пищи. Наиболее частыми побочными реакциями были диарея, тошнота, снижение аппетита, сердцебиение, гастроэнтерит, боль в животе, синусовая брадикардия и гипергликемия. Одобрение палтузотина представляет собой значительный шаг вперед в лечении акромегалии. Устраняя необходимость в инъекционных препаратах, этот первый пероральный агонист рецепторов соматостатина, принимаемый один раз в день, потенциально может произвести революцию в существующих подходах к лечению акромегалии.

2. Новая эра в лечении хронической спонтанной крапивницы: одобрение FDA перорального ингибитора BTK ремибрутиниба

A new era in chronic spontaneous urticaria: FDA approval of the oral BTK inhibitor remibrutinib
Mahnoor Jan et al.
Annals of Medicine & Surgery 2026, 88, 974–975

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12768181/pdf/ms9-88-0974.pdf

Хроническая спонтанная крапивница – это длительное кожное заболевание, характеризующееся появлением зудящих волдырей (крапивницы) и/или отека, возникающих спонтанно (без явного триггера), в течение 6 недель и дольше. Она значительно снижает качество жизни, вызывая дискомфорт, бессонницу и даже системные симптомы. Лечение первой линии – антигистаминные препараты 2-го поколения (например, фексофенадин), но при неэффективности применяются другие подходы. 30 сентября 2025 г. FDA одобрило препарат ремибрутиниб (Rhapsido) в качестве первой таргетной пероральной терапии хронической спонтанной крапивницы у взрослых, у которых сохраняются симптомы, несмотря на лечение H1-антигистаминными препаратами. Он не одобрен для применения при других формах крапивницы. Ремибрутиниб – это высокоселективный пероральный ингибитор тирозинкиназы Брутона (BTK), который воздействует на тучные клетки и базофилы, основные эффекторные клетки, вызывающие воспаление при хронической спонтанной крапивнице. Он потенциально способен блокировать воспалительный путь, ведущий к высвобождению гистамина и цитокинов, путем ковалентного ингибирования BTK, тем самым обеспечивая облегчение симптомов. Будучи первым и единственным пероральным таргетным ингибитором BTK, одобренным для лечения хронической спонтанной крапивницы, он предлагает удобную и инновационную альтернативу инъекционным биологическим препаратам, таким как омализумаб. Одобрение было подтверждено результатами клинических испытаний REMIX-1 и REMIX-2 фазы 3, в которых приняли участие в общей сложности 925 пациентов с симптоматической хронической спонтанной крапивницей, сохранявшейся после применения антигистаминных препаратов второго поколения H1. Участники были случайным образом распределены на две группы в соотношении 2:1 – одна получала 25 мг ремибрутиниба дважды в день, а другая – плацебо в течение 24 недель. Было установлено, что у пациентов, получавших 25 мг ремибрутиниба дважды в день, наблюдалось значительное улучшение состояние при хронической спонтанной крапивницы через 12 недель по сравнению с пациентами, получавшими плацебо. Примерно у одной трети пациентов к 12-й неделе было достигнуто полное исчезновение симптомов, а препарат продемонстрировал приемлемый профиль безопасности с преимущественно легкими побочными эффектами и отсутствием необходимости в рутинном лабораторном мониторинге. Наиболее распространенными побочными эффектами были заложенность носа, боль в горле, насморк, кровотечение, головная боль, тошнота и боль в животе. Ремибрутиниб принимается внутрь два раза в день, независимо от приема пищи. Введение ремибрутиниба представляет собой сдвиг парадигмы в терапии хронической спонтанной крапивницы, переход от симптоматического облегчения к иммуноцелевому, удобному для пациента пероральному лечению. Будущие исследования должны оценить долгосрочную безопасность, эффективность в реальной клинической практике и экономическую эффективность, чтобы полностью определить его роль в персонализированном лечении хронической спонтанной крапивницы.

3. Новые подходы к лечению болезни Альцгеймера

New Approaches to the Treatment of Alzheimer’s Disease
Marta Kruk-Slomka et al.
Pharmaceuticals 2025, 18, 1117

https://www.mdpi.com/1424-8247/18/8/1117

Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенным хроническим нейродегенеративным заболеванием и ведущей причиной деменции во всем мире. Это расстройство характеризуется прогрессирующими нарушениями памяти, снижением когнитивных функций и изменениями поведения, которые постепенно делают пациента неспособным к самостоятельной жизни. Первыми характерными симптомами болезни Альцгеймера являются эпизодические нарушения памяти, проявляющиеся трудностями в запоминании новой информации. На поздних стадиях заболевания пациенты теряют способность выполнять повседневные действия, заниматься профессиональной деятельностью и поддерживать социальное взаимодействие. Патогенез заболевания в первую очередь связан с двумя патологическими белковыми структурами: бляшками бета-амилоида и нейрофибриллами тау-белка. Болезнь Альцгеймера вызывает различные когнитивные нарушения, включая афазию и агнозию, а также психиатрические симптомы и поведенческие нарушения, такие как агрессия, апатия, социальная изоляция и стереотипное поведение. Эти симптомы создают значительное психологическое и экономическое бремя как для пациентов, так и для их семей, что приводит к существенным социальным и системным проблемам. В течение многих лет ведутся интенсивные исследования новых терапевтических стратегий, которые не только облегчат симптомы, но и устранят причину заболевания. Тидеглусиб является ингибитором гликогенсинтазы киназы 3 (GSK3). Это низкомолекулярный препарат, который можно принимать перорально, он предназначен для снижения чрезмерного фосфорилирования тау-белка. Тидеглусиб прошел фазу 2 клинических испытаний и был назначен пациентам с легкой и умеренной формами болезни Альцгеймера. В ходе испытаний было установлено, что тидеглусиб безопасен, однако он не достиг своей первичной конечной точки и в результате некоторые из вторичных конечных точек не продемонстрировали никаких значимых терапевтических преимуществ. Мазитиниб является перорально вводимым высокоселективным ингибитором тирозинкиназы, влияющим на активированные клетки нейроиммунной системы. Он применяется в качестве противоопухолевого, нейропротекторного и противовоспалительного агента. Имеются данные, что как ингибитор тирозинкиназы он предотвращает нейровоспаление центральной нервной системы при рассеянном склерозе, инсульте и болезни Альцгеймера. Рандомизированное клиническое исследование показало, что мазитиниб в дозе 6 мг/кг снижал уровень потери когнитивных функций после 24 недель лечения у пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера. Еще одно испытание фазы 2 показало, что мазитиниб замедляет прогрессирование течения болезни Альцгеймера у пациентов с легкой и средней степенью тяжести. Данное рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование проводилось на пациентах в возрасте около 50 лет, разделенных на две параллельные группы (всего четыре группы). В результате испытаний мазитиниб в дозе 4,5 мг/кг/день продемонстрировал значительное преимущество по сравнению с плацебо. В обзоре рассмотрены и другие терапевтические стратегии при болезни Альцгеймера, включая иммунотерапию, генную терапию, митохондриальную модуляцию и нейрогенез.

4. Моноаминоксидаза и нейродегенерация: механизмы, ингибиторы и природные соединения для терапевтического вмешательства

Monoamine oxidase and neurodegeneration: Mechanisms, inhibitors and natural compounds for therapeutic intervention
Chayan Banerjee et al.
Neurochemistry International 2024, 179, 105831

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S019701862400158X

Моноаминоксидазы (МАО) – ферменты млекопитающих, которые катализируют окислительное дезаминирование эндогенных и пищевых моноаминов, играя ключевую роль в регуляции уровня моноаминовых нейротрансмиттеров. Эти ферменты существуют в двух изоформах, а именно МАОА и МАОВ. МАОА преобладает в желудочно-кишечном тракте, легких, печени и плаценте, тогда как тромбоциты содержат исключительно МАОВ. По метаболической роли эти ферменты были позиционированы как потенциальные лекарственные средства для лечения различных заболеваний, особенно неврологических расстройств. Селективные ингибиторы МАОА представляют собой препараты для лечения депрессии, в то время как селективные ингибиторы МАОВ используются в качестве монотерапии или в качестве дополнительной терапии к леводопе при болезни Паркинсона. В настоящее время применяются 3 ингибитора МАОВ – селегилин, разагилин и сафинамид. Ингибиторы МАОB часто назначают в сочетании с леводопой в качестве дополнения на поздних стадиях болезни Паркинсона. С другой стороны, монотерапия ингибиторами МАО рассматривается на ранних стадиях болезни Паркинсона, что отсрочивает необходимость терапии леводопой. В двойном слепом клиническом исследовании показано, что начальная монотерапия селегилином отсрочивает потребность в терапии леводопой на ~550 дней по сравнению с группой плацебо (~312 дней). В аналогичных исследованиях было обнаружено, что селегилин улучшает двигательные функции, отдаляет начало инвалидности и потребность в приеме леводопы у пациентов с болезнью Паркинсона. Рандомизированное клиническое исследование фазы 3 у 292 пациентов с ранней болезнью Паркинсона с монотерапией селегилином привело к значительному улучшению состояния. Однако применение ингибиторов МАО при лечении болезни Альцгеймера еще не привлекло существенного внимания в клинических аспектах. Сообщалось, что селегилин демонстрирует долгосрочную эффективность в улучшении модальности памяти, однако было обнаружено, что он не проявляет краткосрочных преимуществ. Аналогичным образом, применение сембрагилина, обратимого ингибитора МАОB, у пациентов с болезнью Альцгеймера вызвало незначительные улучшения нейропсихиатрических симптомов. Было обнаружено, что селегилин замедляет прогрессирование заболевания при назначении пациентам с умеренной степенью болезни Альцгеймера. Лечебные свойства природных соединений были признаны на протяжении длительного времени, что привело к их широкому использованию в клинических целях для лечения широкого спектра заболеваний. Монотерпеновые алкалоиды продемонстрировали селективность в ингибировании МАОА, в то время как хинолоновые и хинолиновые алкалоиды соответственно известны как селективные ингибиторы МАОВ. Следовательно, существует значительный потенциал для модификации молекул-лидеров на основе природных продуктов, и это всего лишь вопрос времени. Недавние научные достижения, технологические прорывы и новые тенденции исследований однозначно предполагают, что открытие лекарственных средств на основе природных продуктов готово внести заметный вклад в улучшение благополучия человека.

5. Окислительный стресс и митохондриальная дисфункция при болезни Альцгеймера: взгляд на патофизиологию и лечение

Oxidative Stress and Mitochondrial Dysfunction in Alzheimer’s Disease: Insights into Pathophysiology and Treatment
Amer E. Alkhalifa et al.
Journal of Dementia and Alzheimer’s Disease 2025, 2, 17

https://www.mdpi.com/3042-4518/2/2/17

Болезнь Альцгеймера – прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которое в значительной степени затрагивает пожилых людей и в первую очередь проявляется когнитивными нарушениями, потерей памяти и нарушением повседневной деятельности. Во всем мире болезнь Альцгеймера является основной причиной деменции, на которую приходится 60–80% всех случаев. Заболевание характеризуется двумя основными нейропатологическими признаками: внеклеточным отложением пептидов бета-амилоида, образующих диффузные и невритические бляшки, и внутриклеточным накоплением нейрофибриллярных клубков, состоящих из гиперфосфорилированных тау-белков. Развитие болезни Альцгеймера также включает более широкий спектр патофизиологических изменений, включая нейровоспаление, дисфункцию гематоэнцефалического барьера, митохондриальную дисфункцию и окислительный стресс. Окислительный стресс возникает из-за дисбаланса между продукцией активных форм кислорода и активных форм азота и способностью клетки нейтрализовать эти промежуточные продукты реакции или восстанавливать повреждения, которые они наносят. Всё больше данных указывает на то, что окислительный стресс играет ключевую роль в патогенезе болезни Альцгеймера и тесно связан с такими характерными признаками, как накопление бляшек бета-амилоида, гиперфосфорилирование тау-белка и синаптическая дисфункция. Дисфункция митохондрий является ключевым фактором прогрессирования болезни Альцгеймера, о чем свидетельствует уменьшение количества и нарушение функциональности митохондрий, в значительной степени обусловленное дефектами ферментов цепи переноса электронов. Это нарушение функций митохондрий способствует накоплению активных форм кислорода и дальнейшему развитию окислительного стресса, нарушая гомеостаз кальция и передачу сигнала, что в конечном итоге способствует потере синаптических связей и нейродегенерации. Цель данного обзора – выяснить механизмы, посредством которых окислительный стресс способствует развитию болезни Альцгеймера, и оценить новые терапевтические стратегии, направленные на борьбу с окислительным повреждением. Новые терапевтические разработки включают природные полифенольные соединения, действующие как антиоксиданты, и обеспечивают нейропротекцию при болезни Альцгеймера. В целом полифенолы проявляют различную биологическую активность против ряда заболеваний человека. Природные полифенолы, такие как стильбены, флаваноны, изофлавоны и фенольные кислоты, действуют как антиоксиданты, смягчая дисфункцию гематоэнцефалического барьера, связанную с повышенным окислительным стрессом. Эпигаллокатехин-галлат (EGCG) проходит 3 фазу клинических испытаний на предмет его пользы на ранней стадии болезни Альцгеймера. Это рандомизированное двойное слепое перекрестное исследование с участием 200 человек показало, что EGCG, содержащий гидроксильные группы, нейтрализует свободные радикалы, модулирует проапоптотические белки и регулирует митохондриальную проницаемость. Окислительный стресс играет многогранную роль в прогрессировании болезни Альцгеймера, что требует комплексных терапевтических подходов. Будущие методы лечения должны быть сосредоточены на воздействии на различные аспекты окислительного стресса, в частности на дисфункцию митохондрий, для улучшения клинических результатов и замедления нейродегенерации у пациентов с болезнью Альцгеймера.

6. Роль никотина в лечении нейродегенеративных заболеваний

The Role of Nicotine in Treating Neurodegenerative Diseases
Jacquelyn T. Deaton
Lynn University, 2025

https://spiral.lynn.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1441&context=etds

Нейродегенеративные заболевания характеризуются сложными молекулярными механизмами, которые приводят к прогрессирующей гибели нейронов и нарушению функции мозга. Нейродегенеративные заболевания стали серьёзной медицинской проблемой, поскольку они вызывают прогрессирующую гибель нейронов наряду со структурными или функциональными нарушениями. Исследователи обнаружили, что никотин в табачных изделиях является соединением с терапевтическим потенциалом. В этом обзоре рассматривается взаимодействие никотина с нейродегенеративными механизмами, такими как окислительный стресс и воспаление и оценивается его потенциальное нейропротекторное действие при таких состояниях, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. В центральной нервной системе никотин связывается с никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами (nAChR), модулируя неврологические процессы, такие как формирование памяти и обучение. На доклинических моделях было показано, что введение никотина в тестах купировало когнитивные нарушения, требующие памяти и адаптации. Несколько обширных наблюдательных исследований показали, что у курильщиков может быть снижен риск развития нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Это позиционирует nAChR не просто как модуляторы высвобождения нейромедиаторов, но и как центральные элементы нейробиологии обучения и памяти. Несмотря на эти обнадеживаюшие результаты, клиническое применение никотина ограничено существенными недостатками. Его высокий потенциал развития зависимости создает серьезные проблемы для безопасного, контролируемого медицинского применения, поскольку компульсивное употребление может привести к вредным последствиям для здоровья. Поэтому разработка синтетических аналогов никотина или селективных агонистов nAChR открывает путь к сохранению когнитивных преимуществ без полного спектра побочных эффектов никотина. Современные исследования сосредоточены на разработке селективных агонистов nAChR и синтетических аналогов никотина, таких как GTS-21 (DMXB-A) и варениклин. Эти соединения направлены на сохранение когнитивных и нейропротекторных свойств никотина, минимизируя при этом его потенциал развития зависимости и системные побочные эффекты. Однако необходимы дополнительные исследования для понимания селективности к рецепторам, эффективности и долгосрочной безопасности этих соединений как в доклинических, так и в клинических моделях. Терапевтическое использование никотина для лечения нейродегенеративных заболеваний представляется весьма перспективным, но его внедрение сталкивается с серьезными препятствиями. Многочисленные исследования показали, что никотин может оказывать когнитивное и нейропротекторное действие, модулируя нейромедиаторные системы и уменьшая воспаление. Однако его способность вызывать привыкание и связанные с ним риски для здоровья вызывают серьёзные опасения. Достижение безопасного баланса между пользой и риском требует тщательного клинического тестирования, строгой нормативной базы и комплексного обучения пациентов. Постоянное сотрудничество между медицинским и научным сообществами имеет решающее значение для разработки безопасных, эффективных и этически обоснованных методов лечения нейродегенеративных заболеваний препаратами на основе никотина.

7. Изучение молекулярных механизмов, терапевтических стратегий и клинических проявлений болезни Хантингтона

Exploring molecular mechanisms, therapeutic strategies, and clinical manifestations of Huntington’s diseas
Alaa Shafie et al.
Archives of Pharmacal Research 2024, 47, 571–595

https://link.springer.com/article/10.1007/s12272-024-01499-w

Болезнь Хантингтона является распространенным типом нейродегенеративного расстройства без одобренного лечения. Симптомы заболевания обычно появляются в среднем возрасте, хотя они могут возникнуть на любом этапе жизни. Средний возраст начала симптомов составляет 30–50 лет. Большинство симптомов болезни Хантингтона попадают в одну из трех категорий: двигательные, когнитивные или поведенческие. Хорея является наиболее распространенным двигательным симптомом болезни Хантингтона на ранней и средней фазах. Поведенческие симптомы, включая депрессию и тревогу, обсессивно-компульсивное расстройство и агрессию, являются редкими психиатрическими симптомами, а когнитивные симптомы могут проявляться в виде дефицита памяти и снижения мыслительной обработки и организации. Уровни дофамина в мозге человека повышаются на начальных стадиях и снижаются на более поздних стадиях болезни Хантингтона. Движение, поведенческая гибкость, реакция на вознаграждение и многие типы обучения входят в число действий, для которых передача дофамина в полосатом теле имеет важное значение. Изменения в передаче дофамина являются фактором патологических характеристик болезни Хантингтона. Хотя в настоящее время не существует лечения, которое могло бы изменить ход болезни Хантингтона, имеются лекарства для облегчения аномальных двигательных и психиатрических симптомов у пациентов с болезнью Хантингтона путем устранения двигательных, когнитивных и психиатрических симптомов. Клозапин – это трициклический дибензодиазепиновый антипсихотик, эффективный в лечении галлюцинаций и психоза при болезни Паркинсона без деменции, и он реже, чем другие лекарства, ухудшает двигательные симптомы из-за своего отличительного связывания с дофаминовыми рецепторами. Первоначально препарат был лицензирован для лечения шизофрении. Клинические исследования показали, что клозапин улучшает двигательные симптомы, такие как тремор, скованность, и брадикинезия. Это воздействие может быть вызвано модификацией дофаминовых рецепторов, усилением холинергической активности и снижением эксайтотоксичности глутамата. При дозах клозапина от 50 до 500 мг/день два небольших клинических исследования (3 и 5 участников соответственно) продемонстрировали значительное снижение аберрантных непроизвольных движений у лиц с болезнью Хантингтона. Однако в другом рандомизированном двойном слепом исследовании, включавшем 33 пациента, при применении клозапина отмечалось лишь небольшое улучшение в уменьшении хореи пациентов с болезнью Хантингтона. Людям в этом исследовании вводили либо плацебо (16 участников), либо клозапин в максимальной дозировке 150 мг (17 участников) ежедневно в течение 31 дня. Результаты продемонстрировали небольшое снижение хореи, которое не было статистически значимым. Однако сообщалось о серьезных побочных эффектах, таких как усталость, головокружение, трудности при ходьбе и гиперсаливация. В обзоре приведены данные клинических испытаний и других препаратов для лечения болезни Хантингтона (тетрабеназин, оланзапин, рисперидон и др.).

8. Влияние старения на фармакодинамику и фармакокинетику лекарственных средств, принимаемых хронически у гериатрических пациентов: обзор

Influence of Ageing on the Pharmacodynamics and Pharmacokinetics of Chronically Administered Medicines in Geriatric Patients: A Review
Nokwanda N. Ngcobo
Clinical Pharmacokinetics 2025

https://link.springer.com/article/10.1007/s40262-024-01466-0

Старение – многогранное понятие, охватывающее кумулятивные локальные эффекты, происходящие на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях. Оно является следствием этих глубинных изменений, а не их причиной. Хотя исчерпывающее определение старения пока неясно, некоторые его особенности общепризнаны. Старение сопровождается значительными фармакокинетическими и фармакодинамическими изменениями. Гериатрические пациенты, определяемые как лица старше 65 лет, являются одними из наиболее активных потребителей лекарственных средств. Сложность фармакотерапии в гериатрии возрастает из-за возрастных физиологических изменений, множественных сопутствующих заболеваний и одновременного применения нескольких лекарственных препаратов, врачей и аптек. Процесс старения вызывает значительные структурные и функциональные изменения во всех системах органов, что приводит к снижению способности поддерживать гомеостаз, особенно в условиях физиологического стресса. Характерной особенностью старения является нарушение регуляторных процессов, обеспечивающих функциональную интеграцию между клетками и органами. Это нарушение снижает способность поддерживать гомеостаз в условиях физиологического стресса, снижая жизнеспособность и повышая уязвимость. Старение включает в себя как функциональное снижение, так и анатомические и физиологические изменения, которые могут вызвать декомпенсацию системы, если они превышают определённый порог. Целью данного обзора является изучение ключевых возрастных физиологических изменений, влияющих на различные системы органов и их влияние на фармакодинамику и фармакокинетику. Нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и боковой амиотрофический склероз, становятся все более распространенными по мере старения населения, причем возраст является основным фактором риска. По мере старения ухудшаются механизмы клеточного восстановления, что приводит к окислительному стрессу, дисфункции митохондрий и накоплению нейротоксичных белков, способствующих потере нейронов. Например, при болезни Альцгеймера аномальные белки бета-амилоида образуют бляшки, в то время как при болезни Паркинсона агрегаты альфа-синуклеина повреждают двигательные нейроны. Эти дегенеративные процессы приводят к прогрессирующей потере функции мозга, проявляющейся когнитивным снижением при болезни Альцгеймера и двигательной дисфункцией при болезни Паркинсона. Возрастные изменения иммунной системы, в частности активация микроглиальных клеток и хроническое воспаление, усугубляют нейродегенерацию. В обзоре подробно рассмотрены особенности применения различных групп фармакологических препаратов для пожилых пациентов (трициклические антидепрессанты, селективные ингибиторы обратного захвата серотонина, ингибиторы моноаминооксидазы и др.). Исследования таких стратегий, как ограничение калорийности, физические упражнения и лекарственная терапия, направленная на конкретные клетки и молекулы, показали многообещающие результаты в смягчении последствий возрастных заболеваний, однако проблемы сохраняются из-за ограниченности клинических данных и необходимости тщательной оценки эффективности лекарств, особенно у пожилых людей. Поскольку нейродегенеративные заболевания продолжают распространяться, их влияние на качество жизни и системы здравоохранения требует постоянных исследований и разработки комплексных стратегий профилактики и лечения.

9. Безумная тройка при болезни Паркинсона: изменение метаболизма, агрегация альфа-синуклеина и окислительный стресс

A crazy trio in Parkinson’s disease: metabolism alteration, аlpha-synuclein aggregation, and oxidative stress
Sheng Li et al.
Molecular and Cellular Biochemistry 2025, 480, 139–157

https://link.springer.com/article/10.1007/s11010-024-04985-3

Болезнь Паркинсона – это связанное со старением нейродегенеративное заболевание, характеризующееся прогрессирующей потерей дофаминергических нейронов в компактной части Substantia Nigra и наличием в этих нейронах телец Леви, содержащих альфа-синуклеин. Олигомерный альфа-синуклеин оказывает нейротоксическое действие посредством митохондриальной дисфункции, воспалительной реакции глиальных клеток, лизосомальной дисфункции и т.д. Агрегация альфа-синуклеина, часто сопровождающаяся окислительным стрессом, обычно считается ключевым фактором в патогенезе болезни Паркинсона. В настоящее время появляются данные, свидетельствующие о тесной связи изменений метаболизма с агрегацией альфа-синуклеина и прогрессированием болезни Паркинсона, и улучшение ключевых параметров метаболизма может быть потенциально полезным в лечении болезни Паркинсона. В этом обзоре освещается трехсторонняя взаимосвязь между метаболическими изменениями, агрегацией альфа-синуклеина и окислительным стрессом при болезни Паркинсона, а также предлагаются обновленные данные о методах лечения болезни Паркинсона с целью углубить наше понимание патогенеза этого заболевания и изучить новые терапевтические стратегии. К традиционным методам лечения болезни Паркинсона относятся добавки дофамина, агонисты дофаминовых рецепторов, ингибиторы моноаминооксидазы B, ингибиторы катехол-О-метилтрансферазы, антихолинергические препараты и амантадин. Полусинтетический эрголиновый агонист дофамина перголид является агонистом дофаминовых рецепторов, который действует как на D1, так и на D2 рецепторы в нигростриатальных областях головного мозга. В краткосрочных несравнительных исследованиях (менее 3 месяцев) при болезни Паркинсона применение перголида часто приводит к снижению потребности у пациентов в леводопе (в отдельных случаях возможна полная отмена препарата). Плацебо-контролируемые исследования показывают, что средние суточные дозы перголида от 2,5 до 4,6 мг приводят к снижению потребности в леводопе на 33–78%, одновременно улучшая продолжительность и выраженность ответа на последнюю и сокращая общую продолжительность «выключенного» состояния на 1,4–2,8 часа в сутки. Однако переход с перголида на плацебо приводит к ухудшению симптомов у всех пациентов. Долгосрочные исследования перголида (от 6 месяцев до 7 лет) показывают, что как степень инвалидности, так и дозировка леводопы, как правило, снижаются, а подвижность улучшается. При этом наиболее стойкий эффект наблюдается у пациентов, достигших наибольшего первоначального улучшения. Пик клинического улучшения, по-видимому, достигается через 2–12 месяцев, и результаты могут постепенно снижаться после этого, хотя некоторые пациенты продолжают реагировать на лечение до 7 лет без увеличения дозировки перголида или леводопы. Хотя в настоящее время нет лекарств от болезни Паркинсона, этот обзор может предоставить ценную информацию о потенциальных направлениях исследований для будущих вмешательств, направленных на замедление прогрессирования болезни Паркинсона. К ним относятся воздействие на агрегацию альфа-синуклеина, регулирование метаболизма и борьба с окислительным стрессом.

10. Грибы для мозга: обзор нейропротекторного действия биоактивных соединений грибов

Mushrooms for the brain: A review of the neuroprotective effects of mushroom bioactive compounds
Tamilselvan Amutha Gokul et al.
Metabolic Brain Disease 2025, 40, 283

https://link.springer.com/article/10.1007/s11011-025-01716-5

Нейродегенеративные и нейропсихиатрические заболевания представляют собой серьёзную проблему для благополучия людей и систем здравоохранения. Эти состояния имеют общие механизмы развития, такие как окислительный стресс, агрегация белков, воспаление, нарушение нейротрансмиссии, митохондриальная дисфункция и эксайтотоксичность. Современные методы лечения ограниченно эффективны и часто сопровождаются побочными эффектами. Были изучены различные группы грибов на предмет их биологически активных соединений, включая полисахариды, белковые комплексы, пептиды, терпеноиды и фенольные соединения, которые продемонстрировали эффективность при различных нейродегенеративных заболеваниях. В этом обзоре рассматривается использование биомолекул грибов в лечении нейродегенеративных заболеваний. Представлены новые научные идеи, основанные на доклинических и клинических испытаниях на крысах и людях, что открывает путь к разработке и использованию биоактивных соединений грибов в качестве нейропротекторов. Тем не менее их клиническое применение сталкивается с такими препятствиями, как недостаточная биодоступность, несоответствие активных соединений и потенциальный риск токсичности при повышенных концентрациях. Пилотное двойное слепое плацебо-контролируемое клиническое исследование с участием пациентов с легкой формой болезни Альцгеймера показало, что мицелий Hericium erinaceus, обогащенный эринацином А (в дозе 350 мг 3 раза в день в течение 49 недель), был безопасным и продемонстрировал умеренные преимущества. Вмешательство продемонстрировало безопасность и хорошую переносимость, что указывает на то, что кратковременное употребление Hericium erinaceus может потенциально способствовать сохранению или улучшению когнитивных функций у пожилых людей. Аналогичным образом двойное слепое плацебо-контролируемое исследование, проведенное в Японии, оценило влияние таблеток плодового тела Hericium erinaceus (ямабушитаке) на 30 участников в возрасте 50–80 лет с диагностированными легкими когнитивными нарушениями. Участникам давали либо таблетки Hericium erinaceus (4 таблетки по 250 мг три раза в день), либо плацебо в течение 16 недель, 4 недели наблюдения привели к заметному улучшению показателей когнитивных функций по сравнению с группой плацебо. Когнитивные преимущества усиливались при продолжении приема, но снижались после прекращения, что указывает на необходимость длительного приема для поддержания эффективности. Вмешательство было воспринято положительно, существенных побочных эффектов не наблюдалось. Грибы служат важным природным резервуаром инновационных терапевтических средств, а их разнообразные биологически активные компоненты демонстрируют многообещающие результаты в борьбе с раком, микробными инфекциями и хроническими заболеваниями. В совокупности всё больше доклинических и клинических данных указывают на то, что грибы являются ценными кандидатами для нейропротекторной терапии нового поколения, что требует проведения дальнейших масштабных клинических испытаний для подтверждения их эффективности и расширения их трансляционного применения.

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

Литий-ионные аккумуляторы для космоса: проблема выбора

Литий-ионные аккумуляторы для космоса: проблема выбора

Пресс-центр РАН: Химия и науки о материалах

Исследователи из ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН рассмотрели применение литий-ионных аккумуляторов для различных видов космических приложений. Впервые подробно описаны варианты использования таких источников питания для низкой околоземной орбиты и в малых спутниках — кубсатах. Работа опубликована в журнале Applied Energy.

Космические аппараты, работающие на низкой околоземной орбите, потребляют много электроэнергии. Литий-ионные аккумуляторы — основной источник энергии для таких аппаратов во многом благодаря их высокой удельной энергоёмкости, что снижает массу и стоимость запуска. Выбор конкретных катодных и анодных материалов, конструкционных особенностей, форм-факторов и методов тестирования аккумуляторов становится критически важным для обеспечения долговременной работы искусственных спутников Земли.

Литий-ионные аккумуляторы для космоса: проблема выбора

Обзор существующей литературы, проведённый черноголовскими исследователями в коллаборации с учеными МФТИ, позволяет сделать несколько важных выводов.

Катодные материалы. Для долговременных миссий в космосе предпочтительны более безопасные и долговечные LFP-катоды (литий-железо-фосфатные), хотя катоды NMC/NCA (никель-марганец-кобальт/никель-кобальт-алюминий) имеют более высокую удельную энергоёмкость.

Проектирование. При проектировании необходимо учитывать жёсткие условия космоса: вакуум, экстремальные перепады температур, вибрации при запуске, ионизирующее излучение. Это определяет выбор материалов, конструкции и систем терморегулирования.

Тестирование характеристик аккумуляторов перед запуском критически важно. Из-за невозможности провести полномасштабные испытания на весь срок службы (десятки тысяч циклов разряда-заряда для низкой околоземной орбиты) используются ускоренные тесты, симуляция условий полёта («like you fly test»), тщательный входной контроль и подбор электрохимических ячеек.

Литий-ионные аккумуляторы для космоса: проблема выбора

Надёжность и срок службы в космических миссиях приоритетнее максимальной энергоёмкости. Часто используется уменьшенная глубина разряда (10—40 %) для достижения десятков тысяч циклов зарядки-разрядки.

Форм-фактор. В космосе чаще используют аккумуляторы цилиндрической формы (например, распространенного форм-фактора 18650) из-за их более низкой стоимости, связанной с массовым производством, повышенной прочности, безопасности и наличия встроенных защитных устройств. Пакетные ячейки (pouch) менее пригодны для условий вакуума из-за риска вздутия корпуса.

Для кубсатов, которые активно запускаются как попутная полезная нагрузка и часто служат в качестве учебных студенческих спутников, широко используются готовые коммерческие ячейки (COTS), особенно формата 18650. Это позволяет снизить стоимость и время разработки аппарата, пусть и с некоторым увеличением риска неисправности.

«Разработка литий-ионных аккумуляторов для космоса — это компромисс между энергоёмкостью, безопасностью, надёжностью, сроком службы и стоимостью. Доминирующим выбором, особенно для кубсатов, становятся проверенные, надёжные коммерческие ячейки цилиндрической формы, прошедшие тщательный отбор и адаптацию к условиям конкретной миссии», — резюмируют авторы.

Источник: пресс-служба ФИЦ ПХФ и МХ.

Образование одинарной связи в димерах {CpCo(CO)-η²-C60⁻}2 при димеризации анион радикалов CpCo(CO)-η²-C60•⁻

В мире химии фуллерены — сферические углеродные молекулы, такие как C60 — продолжают привлекать внимание учёных своими уникальными электронными и структурными свойствами. Особый интерес представляют их восстановленные формы, например анион радикалы C60⁻, которые способны участвовать в образовании координационных соединений с металлами, показывают ферромагнитные свойства и металлическую проводимость.

В недавнем исследовании, проведённом группой учёных под руководством Дмитрия Конарева, впервые удалось получить и охарактеризовать координационный комплекс переходного металла с анион радикалом C60⁻. В результате реакции соли {Криптанд(K⁺)}(C60⁻) с дикарбонилом циклопентадиенила кобальта CpCo(CO)2 был синтезирован кристаллический продукт {Криптанд(K⁺)}{CpCo(CO)-η²-C60⁻}, который чувствителен к кислороду воздуха.

Образование одинарной связи в димерах {CpCo(CO)-η²-C60⁻}2 при димеризации анион радикалов CpCo(CO)-η²-C60•⁻

В этом комплексе анион радикал C60⁻ замещает одну из карбонильных групп в исходном соединении кобальта, образуя две связи Co–C длиной около 2,04 Å. Магнитные измерения показали, что при комнатной температуре комплекс находится в дублетном спиновом состоянии (S = 1/2), что подтверждается данными электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) — сигналом с g = 2,0000, характерным для анион-радикала C60⁻. Это указывает на локализацию неспаренного электрона на фуллереновом каркасе.

Наиболее интересное поведение наблюдается при охлаждении этого соединения ниже 220 К. Молекулы мономерного анион-радикала димеризуются, формируя диамагнитные димеры {CpCo(CO)-η²-C60⁻}2, связанные одинарной C–C связью длиной которой составляет 1.619 Å. Этот процесс сопровождается удлинением связей Co–C и изменением характера координации с η² типа к асимметричному η¹-типу.

Любопытно, что димеризация происходит не полностью — около 20% мономерных парамагнитных частиц сохраняется даже при низких температурах. Это объясняется образованием плотноупакованных цепочек из анион-радикалов, в которых молекулы C60⁻ выстраиваются гексагон-над-гексагоном с малыми межплоскостными расстояниями, что стерически затрудняет димеризацию.

Работа демонстрирует не только новый способ стабилизации и изучения редких форм координационно-связанных фуллеренов, но и открывает возможности для управления магнитными и проводящими свойствами таких систем путём изменения температуры или молекулярной упаковки. Подобные исследования важны для развития молекулярной электроники и создания новых функциональных материалов с переключаемыми характеристиками.

В работе принимали участие научные сотрудники ФИЦ ПХФ и МХ РАН: П. Собов, А. Шестаков, М. Фараонов и Д. Конарев

В коллаборации с коллегами из исследовательских центров:

  • Институт общей и неорганической химии Российской академии наук
  • Высшая школа естественных наук, Киотский университет, Япония

Pavel A Sobov, Ilya A Yakushev, Alexander F. Shestakov, Maxim A Faraonov, Akihiro Otsuka, Hiroshi Kitagawa, Dmitri V. Konarev //Formation of Singly Bonded {CpCo(CO)-η 2 -C 60  } 2 Dimers upon the Dimerization of the CpCo(CO)-η 2 -C 60 •– Radical Anions // Organometallics Vol 44, Issue 24, Q-1, IF=2.9

https://doi.org/10.1021/acs.organomet.5c00359

Органический катод для калиевых батарей: энергия в условиях арктического холода

Органический катод для калиевых батарей: энергия в условиях арктического холода

Калий-ионные аккумуляторы (КИА) рассматриваются как одна из наиболее перспективных альтернатив литий-ионным технологиям, особенно для масштабного накопления энергии. Калий значительно более распространён в природе, чем литий, и его ресурсы практически неисчерпаемы, что делает КИА привлекательными как с экономической, так и с геополитической точки зрения. Однако разработка таких аккумуляторов сталкивается с серьёзными трудностями, связанными с тем, что традиционные неорганические катодные материалы специфичны к типу интеркалирующегося катиона и хорошо работают лишь с литием. Таким образом, проблема поиска новых катодных материалов для КИА является одной из ключевых.

В поисках решения группа исследователей из России сосредоточилась на органических электродных материалах. Их ключевые преимущества – структурная гибкость и возможность молекулярного дизайна, что позволяет создавать материалы с высокой плотностью активных центров и способностью обратимо связывать крупные ионы калия. Одна из последних работ коллектива посвящена применению азотсодержащего ароматического соединения – трифеназино[2,3-b]гексаазатрифенилена (TPHATP) – в качестве катода для калиевых аккумуляторов.

Малые молекулы и ковалентные органические каркасы с фрагментами гексаазатрифенилена (HATP) и гексаазатринафтилена (HATNA) ранее уже зарекомендовали себя в качестве перспективных катодных материалов для КИА. Основной задачей данной работы было расширение π-системы молекул такого типа и увеличение концентрации в них редокс-активных азот-содержащих центров, что и было достигнуто в результате синтеза TPHATP.

Органический катод для калиевых батарей: энергия в условиях арктического холода

Синтезированный материал продемонстрировал отличные электрохимические характеристики. В полуячейке с калиевым анодом материал показал высокую удельную ёмкость до 350 мА·ч/г при низкой плотности тока, что соответствует впечатляющей энергетической плотности около 700 Вт·ч/кг. После оптимизации режима работы аккумулятор сохранял стабильную ёмкость около 200 мА·ч/г на протяжении более 600 циклов.

Наиболее ярким результатом исследования стала исключительная толерантность аккумуляторов на основе TPHATP к низким температурам. При охлаждении до экстремальной температуры -50 °C аккумулятор сохранил 73% от своей начальной ёмкости, демонстрируя величину 147 мА·ч/г. После возвращения к комнатной температуре ёмкость полностью восстанавливалась, что свидетельствует об обратимости процессов и отсутствии деградации, вызванной холодом. Такой результат превосходит показатели многих современных неорганических аналогов и открывает путь к созданию источников питания для работы в условиях Крайнего Севера, высокогорья, космоса и других экстремальных сред.

Органический катод для калиевых батарей: энергия в условиях арктического холода

Таким образом, работа демонстрирует успешный пример рационального молекулярного дизайна органического электродного материала, который не только решает фундаментальные проблемы калиевых аккумуляторов, но и значительно расширяет диапазон рабочих температур этих устройств. Дальнейшие усилия будут направлены на подавление растворения активного материала, например, путём создания полимерных структур на его основе.

В исследовании принимали участие научные сотрудники ФИЦ ПХФ и МХ РАН: О. Краевая, И. Лебедева, Г. Баймуратова, А. Москаев, Т. Савиных, А.Шестаков и П.А. Трошин

С участием:

 – Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского Российской академии наук
– Институт физики и технологии Уральского федерального университета
– Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук
– Чжэнчжоуский исследовательский институт Харбинского политехнического университета (HIT), Китай

Olga A. Kraevaya, Irina I. Lebedeva, Yuriy I. Baluda, Guzaliya R. Baymuratova, Andrey V. Maskaev, Ivan S. Zhidkov, Tatiana A. Savinykh, Alexander F. Shestakov and Pavel A. Troshin // A nitrogen-rich phenazine-fused hexaazatriphenylene cathode enables low-temperature potassium battery operation at −50 °C // Chemical Communications, IF=4.2

https://doi.org/10.1039/D5CC05322F

Германий открывает путь к созданию «космических» перовскитных солнечных элементов

Комплексные галогениды свинца с перовскитной структурой способны совершить прорыв в фотовольтаике из-за высокого КПД солнечных панелей на их основе и дешёвого производства. Однако их коммерциализацию сдерживает низкая стабильность этих соединений и токсичность свинца. Решением этих проблем может стать частичное изменение химического состава светопоглощающего материала. В недавней работе, опубликованной в «Journal of Alloys and Compounds»(IF=6.3), группа российских учёных представила комплексное исследование, показывающее как частичная замена свинца на германий радикально меняет свойства материала, наделяя его уникальной стойкостью к свету и радиации.

Ключевое открытие – эффект самолегирования

Используя метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), авторы обнаружили, что германий при встраивании в кристаллическую решётку перовскита (MAPbI3) в отсутствие кислорода легко окисляется, переходя из состояния Ge2+ в Ge4+. Этот процесс работает как встроенный механизм легирования p-типа: материал сам генерирует положительные носители заряда (дырки), что позволяет тонко настраивать его электронные свойства для повышения эффективности.

Двойная роль германия: донор и защитник
Исследование выявило чёткую границу применимости предложенного подхода: при малых концентрациях (до 5%) германий встраивается в кристаллическую решётку MAPbI3, а при больших выходит на поверхность кристаллических зёрен в светопоглощающих пленках, образуя защитный слой GeI₂. Это залечивает дефекты, связанные с присутствием координационно-ненасыщенных ионов свинца на поверхности и границах зерен.

Германий открывает путь к созданию «космических» перовскитных солнечных элементов

Влияние германия на стабильность сложных перовскитов

Исследование также показало, как добавка германия меняет свойства более стабильного перовскитного полупроводника с одновалентными катионами цезия и формамидиния (Cs0.12FA0.88PbI3). Введение всего 1% Ge (Cs0.12FA0.88Pb0.99Ge0.01I3) привело к значительному улучшению фотостабильности. Легированные плёнки сохраняли свои оптические свойства и высокую фотолюминесценцию после 2000 часов освещения, в отличие от обычного нелегированного состава. Анализ энергии Урбаха подтвердил, что материал с германием сохраняет бо́льшую кристаллическую упорядоченность в процессе старения, а также демонстрирует меньшую концентрацию безызлучательных рекомбинационных центров. При этом германий уменьшил размер кристаллитов, увеличив площадь границ зёрен.

Эта изменённая морфология сыграла ключевую роль в радиационной стойкости. Под воздействием мощного электронного пучка в Ge-содержащем перовските, в отличие от нелегированного, активнее формировались вакансии иода. Однако решающим оказался другой процесс: продукты разложения органического катиона FA+ мигрировали и накапливались именно на этих обширных границах зёрен. По мнению авторов, это приводит к эффективной пассивации дефектов, что может объяснить наблюдаемое усиление фотолюминесценции после облучения. Таким образом, германий не просто повышает устойчивость, а кардинально меняет механизм взаимодействия материала с ионизирующим излучением, создавая систему самоорганизующейся пассивации дефектов.

Перспективы для науки и технологий
Работа демонстрирует, что германий выполняет в перовскитах двойную функцию: он не только модифицирует электронную структуру через самолегирование, но и выступает в роли архитектора морфологии полупроводниковых пленок, улучшая качество границ между кристаллитами. Эти фундаментальные выводы открывают новые пути для разработки высокоэффективных и стабильных устройств на основе перовскитных полупроводниковых материалов, в том числе для солнечных батарей космических аппаратов для спутников и космических станций.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

В работе принимали участие научные сотрудники ФИЦ ПХФ и МХ РАН: М. Устинова, Л. Фролова и П. А. Трошин, в коллаборации с коллегами из других исследовательских центров:

  • Институт физики и технологий, Уральский федеральный университет, Екатеринбург
  • Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург

Ivan S. Zhidkov, Marina I. Ustinova, Maxim F. Gerasimov, Andrey I. Kukharenko, Maxim N. Sarychev, Sergey V. Nikiforov, Seif O. Cholakh, Lyubov A. Frolova, Ernst Z. Kurmaev, Pavel A. Troshin // Self-doping and radiation stability in partial Ge substituted lead halide perovskites // Journal of Alloys and Compounds, Volume 1050, IF=6,3

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.185762