Рубрика: Научные публикации ФИЦ ПХФ и МХ РАН

Индиго, один из древнейших красителей, известных человечеству, продолжает привлекать внимание учёных, раскрывая свой потенциал далеко за пределами традиционного применения. Современные исследования показывают, что его производные являются перспективными лигандами для создания функциональных материалов, в частности, в области молекулярной магнетики и оптоэлектроники.

Международный коллектив исследователей из России и Японии представил серию новых координационных соединений железа(II) и кобальта(II) с депротонированными формами индиго. Особенность работы заключалась в целенаправленном варьировании катионного окружения металлоцентров с использованием разнообразных структур — от кристаллического фиолетового до криптандов калия и декаметилхромоцена. Такой подход позволил не только получить моноядерные и биядерные комплексы с разной степенью депротонирования лиганда, но и выявить прямую связь между катионным окружением и физико-химическими свойствами соединений.

Структурный анализ продемонстрировал, что природа катиона непосредственно влияет на геометрию комплекса. Например, в присутствии тетраалкиламмониевых катионов наблюдались укороченные координационные связи кобальт-азот и кобальт-кислород по сравнению с аналогами, содержащими калий в составе криптанда. Эти, казалось бы, тонкие изменения в структуре оказали существенное влияние на оптические и магнитные характеристики.

Оптические свойства комплексов претерпели значительные изменения. Характерная для свободного индиго полоса поглощения в видимой области (около 665 нм) в комплексах сместилась в сторону бóльших длин волн. Для моноядерных соединений эта полоса сдвинулась до 740 нм, а для биядерных до 878 нм, что открывает перспективы для их использования в устройствах, работающих в ближнем инфракрасном диапазоне.

Наиболее интригующие результаты были получены при изучении магнитного поведения. Оказалось, что катионное окружение способно кардинальным образом менять характер обменного взаимодействия между закоординированными ионами кобальта. В одних случаях, как с тетрабутиламмонием, формируется состояние с сильным антиферромагнитным взаимодействием, приводящим к диамагнетизму при низких температурах. В других, при использовании криптанда калия, связи удлинняются, что сильно ослабляет магнитные взаимодействия. Для комплексов железа(II) в димерных структурах, напротив, был зафиксирован ферромагнитный характер обмена, которые приводит к переходу этих соединений в высокоспиновое состояние.

Таким образом, исследование наглядно демонстрирует, что катионная среда служит мощным и гибким инструментом для тонкой настройки свойств координационных соединений. Варьируя катионы, можно целенаправленно влиять на длины связей, характер кристаллической упаковки и, как следствие, на магнитные и оптические характеристики материала. Эти фундаментальные выводы имеют важное прикладное значение, открывая пути к созданию новых молекулярных магнитов с заданными параметрами, а также перспективных материалов для спинтроники.

Kira D. Krivenko, Alexey V. Kuzmin, Maxim V. Mikhailenko, Alexander F. Shestakov, Salavat S. Khasanov, Maxim A. Faraonov, Akihiro Otsuka, Hiroshi Kitagawa, Dmitri V. Konarev // Mono- and binuclear complexes of iron(II) and cobalt(II) with deprotonated trans-indigo anions. Effect of cationic surrounding on structure and magnetic properties //Dyes and Pigments, Volume 246, Part 1, IF=4.2

https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2025.113342

Коллектив ученых из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института физиологически активных веществ РАН (в составе ФИЦ ПХФ и МХ РАН), Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) предложил новый подход к получению аэрогелей на основе нейлона (полиамида 6,6). Аэрогели — это легкие и высокопористые материалы, которые обычно создают, высушивая гели в специальных условиях.

Как правило, для этого используют процесс полимеризации мономеров. В данном исследовании был применен альтернативный и более редкий способ: ученые получили гели, просто охлаждая горячий раствор нейлона в органическом растворителе. Этот метод интересен с точки зрения вторичной переработки пластиковых изделий и создания из них новых пористых материалов.

Полученные прозрачные и прочные гели затем высушивали с использованием сверхкритического углекислого газа. В результате были синтезированы монолитные аэрогели с высокими показателями пористости: удельная поверхность достигала 70 м²/г, а общая пористость — 90%.

Исследователи установили, что свойства конечного материала зависят от концентрации полимера в исходном растворе. Кроме того, выяснился неожиданный эффект: в процессе растворения и последующего гелеобразования степень кристалличности нейлона не снижалась, а, напротив, увеличивалась. Этот факт был подтвержден несколькими независимыми физико-химическими методами анализа.

На основе проведенной работы также была разработана модель для анализа структуры пористого нейлона с помощью метода малоуглового рентгеновского рассеяния. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ (23-73-00028), опубликованы в журнале Journal of Polymer Research.

Контроль уровня мочевой кислоты в биологических жидкостях играет ключевую роль в диагностике ряда заболеваний. Существующие методы анализа нередко требуют сложного оборудования или точность анализа страдает от влияния мешающих веществ. Перспективной альтернативой выступают электрохимические сенсоры, однако обеспечение их селективности — способности точно определять целевой аналит в сложных средах — остаётся серьёзной задачей.

Международная группа исследователей (Россия – Германия) провела сравнительное изучение электрокаталитических свойств наночастиц меди (Cu-NPs) и никеля (Ni-NPs), полученных методом электроосаждения. Оба типа наночастиц обладают развитой поверхностью с дефектными оксидными и гидроксидными структурами, что подтверждено методами спектроскопии комбинационного рассеяния. Эти дефекты формируют активные центры, существенно влияющие на каталитическое поведение материалов.

Эксперименты выявили неожиданный парадокс. Электроды на основе Cu-NPs продемонстрировали высокую чувствительность к мочевой кислоте, однако оказались неселективными — они регистрировали не только целевой аналит, но и другие электроактивные вещества, такие как аскорбиновая кислота, этанол и мочевина. В отличие от них, электроды с Ni-NPs, обладая меньшей чувствительностью, проявили исключительную избирательность, надёжно определяя мочевую кислоту на фоне потенциальных интерферентов.

Ключ к разгадке этого контраста кроется во взаимодействии наночастиц с молекулярным кислородом. Используя мини-сенсор кислорода, учёные установили, что поверхность Cu-NPs активно потребляет кислород, что провоцирует параллельные конкурирующие реакции и снижает селективность. Поверхность же Ni-NPs в щелочной среде оказалась инертной к кислороду, что исключило побочные процессы. Квантово-химические расчёты дополнительно показали, что комплексы мочевой кислоты с ионами никеля характеризуются более высокой поляризуемостью, что облегчает именно её селективное окисление.

Важным подтверждением гипотезы стал эксперимент с обработкой поверхности гидразином, который изменил химию дефектов. После обработки Cu-NPs перестали поглощать кислород, а Ni-NPs, напротив, начали это делать. Это доказывает, что возможно управлять свойствами сенсоров за счет изменения химии поверхности.

Полученные результаты подчёркивают, что для практического применения в реальных образцах, таких как биологические жидкости, высокая селективность зачастую важнее максимальной чувствительности. Электроосаждённые наночастицы никеля, с их уникальной кислород-независимой активностью, открывают путь к созданию простых, стабильных и высокоселективных сенсоров для мониторинга мочевой кислоты.

E.V. Butyrskaya, N. Korkmaz, E.V. Zolotukhina, S.A. Kleinikova, M. Koch, Y.E. Silina // Revealing the impact of surface composition of electrodeposited Сu and Ni nanoparticles on the specific electrooxidation of uric acid // Electrochimica Acta, Volume 538, IF=5.6

https://doi.org/10.1016/j.electacta.2025.147012

---

Подробно роль поверхностного кислорода в селективном определении мочевой кислоты была рассмотрена в другой статье авторов:

Butyrskaya EV, Zolotukhina EV, Herbeck-Engel P, Koch M, Silina YE. // Toward the development of a specific non-enzymatic amperometric sensor for determining uric acid in fermentation samples // Mikrochimica Acta. 2025 Mar;192(3). P. 1-12. IF 5.4

https://doi.org/10.1007/s00604-025-06979-4

Перовскитные солнечные элементы привлекают значительное внимание исследователей по всему миру благодаря своему высокому фотоэлектрическому потенциалу. Показатель их эффективности преобразования энергии всего за несколько лет совершил впечатляющий рывок с 3,9% до 26%. Этот прорыв обусловлен уникальными свойствами перовскитного материала и оптимизацией функциональных слоев устройства. Ключевую роль среди них играет дырочно-транспортный слой, ответственный за эффективный сбор и перенос дырок.

В данной работе для создания высокоэффективных дырочно-транспортных материалов была предложена серия новых π-сопряженных сополимеров донорно-акцепторного типа. Их молекулярная структура основана на чередовании бензо[c][1,2,5]тиадиазольных и тиофеновых фрагментов, включающих карбазолзамещенные нафто- и хиноксалиндитиофеновые блоки. Все полимеры исследовались в качестве дырочно-транспортных материалов без легирующих добавок в составе перовскитных солнечных элементов. В рамках исследования была систематически изучена корреляция между молекулярным строением этих полимеров и их ключевыми характеристиками: оптическими и электронными свойствами, морфологией плёнок, а также итоговой эффективностью перовскитных солнечных элементов.

Наилучшие характеристики продемонстрировали полимеры, у которых уровень ВЗМО оптимально согласован с валентной зоной перовскита. Кроме того, ключевыми факторами успеха оказались подавленная рекомбинация носителей заряда на границе раздела полимер/перовскит и, что особенно важно, способность формировать высокооднородные плёнки, что было подтверждено методами АСМ и ИК-микроскопии s-SNOM.

Полученные результаты дают ценное представление о взаимосвязи «молекулярная структура — свойства материала — эффективность устройства» и предлагают практические рекомендации для разработки полимерных дырочно-транспортных материалов, пригодных для создания высокопроизводительных перовскитных солнечных элементов.

E A Komissarova, Sergei A Kuklin, A V Maskaev, Alina F. Latypova, Azat F Akbulatov, Nikita A Slesarenko, Nikita A. Emelianov, Lyubov A Frolova, Pavel A. Troshin // Donor–acceptor type copolymers with a carbazole side chain as hole transport materials for dopant-free perovskite solar cells // Synthetic Metals, том 315, Q-1, IF=4.6

https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2025.117947

Дайджест №29 (октябрь 2025)
Подготовлено Отделом информации ИФАВ РАН

1. Разработка Зонгертиниба для лечения HER2-мутированного немелкоклеточного рака легких

The development of Zongertinib for HER2-mutant NSCLC
Danielle Brazel et al.
Critical Reviews in Oncology/Hematology 2025, 215, 104896

Рак легких является одним из наиболее распространенных злокачественных новообразований с самым высоким уровнем заболеваемости и смертности во всем мире, а немелкоклеточный рак легких составляет около 85%. Немелкоклеточный рак легких представляет собой один из подтипов рака легких, который отличается от мелкоклеточного рака легких видом опухолевых клеток под микроскопом. Немелкоклеточный рак легких с мутацией HER2 исторически характеризовался худшим прогнозом по сравнению с другими формами немелкоклеточного рака легких и представляет собой неудовлетворенную клиническую потребность. Пациенты с немелкоклеточным раком легких с мутацией HER2 чаще всего получают химиотерапию с использованием двухкомпонентных препаратов платины. Медиана общей выживаемости составляет 12 месяцев при использовании только химиотерапии. Таким образом, разработка эффективного препарата с надежным проникновением в мозг имеет ключевое значение. Зонгертиниб – это биодоступный при пероральном приеме селективный ингибитор тирозинкиназы HER2, который ковалентно связывается с рецепторами HER2, включая мутации exon20ins. В клиническом исследовании BEAMION-LUNG-1 фазы 1 оценивалась эффективность зонгертиниба в различных популяциях пациентов с немелкоклеточным раком лёгких с мутацией HER2, включая опухоли, рефрактерные к двухкомпонентной химиотерапии препаратами платины и/или конъюгатам антител к HER2. Зонгертиниб применялся в суточных дозах 120 и 240 мг. При промежуточном анализе оптимальной дозой была выбрана доза 120 мг в сутки. Всего лечение проходили 105 пациентов. В когорте 1 (неплоскоклеточный немелкоклеточный рак лёгких с мутацией HER2-TKD), получавшей лечение в дозе 120 мг в сутки, медиана возраста составила 62 года (диапазон 31–81год), при этом преобладали пациенты без анамнеза курения (65%), а также пациенты женского пола (68%) и азиатского происхождения (53%). Большинство пациентов ранее получили первую линию терапии (57%) и только 9% ранее проходили терапию, направленную на HER2. Наиболее частым побочным эффектом при применении зонгертиниба была диарея (50%). По результатам испытаний сделано заключение, что зонгертиниб имел управляемый профиль безопасности и продемонстрировал предварительную противоопухолевую активность у пациентов с HER2-измененными опухолями, включая пациентов с HER2-мутированным немелкоклеточным раком лёгких. По результатам промежуточного анализа исследования BEAMION-LUNG-1 фазы 1 FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) присвоило зонгертинибу статус «прорывной терапии». 8 августа 2025 г. зонгертиниб был ускоренно одобрен FDA для применения у взрослых пациентов с ранее леченным, неоперабельным или метастатическим немелкоклеточным раком лёгких с активирующими мутациями HER2. Заключительный анализ исследования BEAMION-LUNG-1 при мутациях HER2 и продолжающееся исследование BEAMION-LUNG-2 предоставят новую ключевую информацию о развитии современных методов лечения пациентов с мутацией HER2 при немелкоклеточном раке лёгких.

2. Третья фаза клинического испытания ингибитора DPP-1 бренсокатиба при бронхоэктатической болезни

Phase 3 Trial of the DPP-1 Inhibitor Brensocatib in Bronchiectasis
Chalmers, James D et al.
New England Journal of Medicine 2025, 392, 1569-1581

Немуковисцидозная бронхоэктатическая болезнь – это тяжелое хроническое заболевание легких, при котором бронхи необратимо расширяются вследствие циклической инфекции, воспаления и повреждения легочной ткани. Это состояние характеризуется частыми обострениями заболевания легких, требующими антибактериальной терапии и/или госпитализации. Симптомы включают хронический кашель, обильное выделение мокроты, одышку и повторные респираторные инфекции, которые могут усугубить основное заболевание. Лечение часто фокусируется на использовании очищения дыхательных путей, мукоактивных средств и антибиотиков при обострениях. В последнее время выдвигается гипотеза, что ингибирование DPP-1 может быть потенциальным методом лечения заболеваний, опосредованных нейтрофильным воспалением, таких как немуковисцидозная бронхоэктатическая болезнь. Бренсокатиб – это исследуемый пероральный селективный обратимый ингибитор DPP-1, разрабатываемый для лечения немуковисцидозной бронхоэктатической болезни. Он является ингибитором дипептидилпептидазы 1 (DPP1), фермента, который активирует нейтрофильные протеазы, вызывающие воспаление и разрушение тканей легких. Принимается в виде таблеток и является первым в своем роде препаратом для данного заболевания. Ингибируя DPP1, бренсокатиб уменьшает количество активных нейтрофильных протеаз, тем самым снижая повреждение легких и воспаление. ASPEN – это продолжающееся глобальное рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование 3 фазы, разработанное для оценки эффективности, безопасности и переносимости бренсокатиба по сравнению с плацебо у пациентов с немуковисцидозной бронхоэктатической болезнью. В общей сложности 1721 пациент (1680 взрослых и 41 подросток) прошли рандомизацию и получали бренсокатиб или плацебо. В исследование включались пациенты в возрасте от 18 до 85 лет и клиническим анамнезом, соответствующим немуковисцидозной бронхоэктатической болезни (кашель, хроническое отделение мокроты и/или рецидивирующие респираторные инфекции), подтвержденным рентгенологическим исследованием с помощью компьютерной томографии грудной клетки, демонстрирующей бронхоэктатическую болезнь. Пациенты были рандомизированы (в соотношении 1:1:1 для взрослых и 2:2:1 для подростков) для приема бренсокатиба (10 мг или 25 мг) один раз в день или соответствующего плацебо в течение 52 недель с последующим 1-месячным перерывом в лечении. 12 августа 2025 г. FDA одобрило бренсокатиб (BRINSUPRI) как первое и единственное средство для лечения не связанной с муковисцидозом бронхоэктатической болезни. У пациентов однократное ежедневное применение бренсокатиба (10 мг или 25 мг) приводило к снижению среднегодовой частоты легочных обострений по сравнению с плацебо. Профиль безопасности был сопоставим с профилями, полученными в предыдущих исследованиях, новых проблем безопасности не выявлено, что подтверждает возможность использования аналогичных доз для взрослых. Результаты, полученные в ходе данного исследования, указывают на необходимость дальнейшей клинической разработки бренсокатиба для лечения немуковисцидозной бронхоэктатической болезни.

3. Навигация по ландшафту лечения болезни Альцгеймера: текущие стратегии и будущие направления

Navigating the treatment landscape of Alzheimer’s disease: Current strategies and future directions
Tapas Kumar Mohapatra et al.
Ibrain 2025, 1–23

Болезнь Альцгеймера – это медленно прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, ведущее к потере нейронов, характеризующееся проблемами с памятью, когнитивными нарушениями и поведенческими изменениями. Это наиболее распространенная причина деменции у пожилых людей, составляющая 60–80% и приводящая к умственным нарушениям. Фатальное прогрессирование болезни Альцгеймера на поздних стадиях вызывает широко распространенную атрофию мозга и наносит ущерб когнитивным и физическим функциям. Эта обширная нейродегенерация проявляется как серьезный глобальный спад, охватывающий память, язык и способности к рассуждению. Патологическое наступление прогрессирует в направлении ствола мозга и других критических областей, что приводит к физическим нарушениям, которые включают нарушение равновесия, трудности с координацией и проблемы с глотанием. Точная этиология болезни Альцгеймера остается неясной, что представляет собой существенную проблему для разработки профилактических или лечебных вмешательств. Это подчеркивает постоянную потребность в постоянных исследованиях, направленных на выяснение базовой патофизиологии болезни Альцгеймера и выявление новых терапевтических целей. В этом обзоре изучаются ограничения этих подходов и подчеркивается необходимость новых методов лечения, направленных на корневые причины. Также будет обсуждаться потенциал повторного использования существующих вмешательств и изучения новых путей лечения болезни Альцгеймера. GV-971 (олигоманнат натрия) является препаратом, способным регулировать деградацию бета-амилоида. Олигоманнат натрия представляет собой смесь кислых линейных олигосахаридов, выделенных из водоросли Ecklonia kurome, которая используется в Китае для лечения болезни Альцгеймера. Хотя механизм его действия неясен, один из предполагаемых вариантов заключается в том, что это соединение разрушает агрегаты бета-амилоида. Результаты 36-недельного клинического исследования показали, что GV-971 проявляет высокую эффективность в улучшении когнитивных функций, а частота нежелательных явлений сопоставима в группе лечения и группе плацебо. В 2019 г. GV-971 получил первое одобрение в Китае для лечения легких и тяжелых форм болезни Альцгеймера. Клиническое исследование фазы 3 было проведено с участием 818 пациентов в Китае, в результате чего в группе лечения участников с легкой и умеренной формой болезни Альцгеймера были выявлены более высокие когнитивные показатели, чем в группе плацебо через 4, 12, 24 и 36 недель. В августе 2020 г. в нескольких центрах по всему миру начато еще одно клиническое исследование олигоманната натрия фазы 3, в котором приняли участие 2046 участников с легкой и умеренной формами болезни Альцгеймера, которое продлится до 2025 г. Лечение, начатое на ранней стадии процесса заболевания, может остановить нейродегенеративный процесс. Поэтому исследования и клинические испытания должны включать разработку перспективных лекарств с четкой целью нацеливания на нейродегенерацию на доклинической фазе.

4. Перепозиционирование и перепрофилирование лекарств для эффектов, изменяющих течение болезни 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

Болезнь Паркинсона является вторым по распространенности нейродегенеративным заболеванием и характеризуется прогрессирующей потерей дофаминергических и недофаминергических нейронов и наличием телец Леви, которые в основном состоят из агрегированного альфа-синуклеина. Стратегии перепозиционирования и перепрофилирования лекарств с использованием существующих препаратов для новых терапевтических приложений предлагают многообещающие подходы к ускорению разработки препаратов для лечения болезни Паркинсона. Эти стратегии минимизируют время, стоимость и риск за счет использования соединений с установленными профилями безопасности. В этом обзоре оценивается потенциал приоритетных перепрофилированных препаратов для лечения болезни Паркинсона, особое внимание уделяется их механизмам, доклиническим данным и результатам клинических испытаний. Перепозиционирование лекарств относится к процессу разработки препарата для нового показания, которое отличается от его первоначального назначения, при этом новое показание имеет преимущество разработки до одобрения. Напротив, перепрофилирование лекарств подразумевает применение существующих лекарственных соединений для лечения новых терапевтических состояний. И позиционирование, и перепрофилирование предоставляют многообещающие стратегии для улучшения традиционной разработки лекарств и ускорения внедрения новых методов лечения болезни Паркинсона в клиническую практику. Значительным преимуществом этого подхода является то, что профиль безопасности соединения-кандидата уже установлен, что устраняет необходимость в дальнейших доклинических испытаниях безопасности, химической оптимизации или токсикологических исследованиях. Амброксол – лекарственное средство, стимулирующее мукоцилиарную активность и оказывающее отхаркивающее действие. Препарат используется в клинической практике уже более 30 лет и в настоящее время является одним из наиболее широко используемых препаратов при лечении острых и хронических заболеваний дыхательных путей. В одноцентровом двойном слепом рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании 2 фазы участвовали 75 человек. Пациенты были рандомизированы на группы с высокими дозами амброксола (1050 мг/день), низкими дозами (525 мг/день) или группы плацебо в соотношении 1:1:1 в блоках по шесть участников. Амброксол в целом хорошо переносился. Нежелательные явления включали головную боль, головокружение, тахикардию, приливы, тошноту, рвоту, диарею и боль в животе. По результатам испытаний сделан вывод, что использование амброксола при деменции при болезни Паркинсона может ускорить потенциальное модифицирующее заболевание лечение. Перепозиционирование и перепрофилирование лекарств предлагают прагматичный и эффективный путь для решения неудовлетворенной потребности в терапиях, которые могут замедлить или остановить прогрессирование заболевания. Однако проблемы, с которыми сталкиваются в испытаниях перепрофилирования лекарств для болезни Паркинсона, подчеркивают необходимость более стратегических подходов для улучшения показателей успеха. При постоянных инновациях перепрофилирование и перепозиционирование лекарств имеют значительные перспективы для преобразования методов лечения болезни Паркинсона, в конечном итоге улучшая результаты и качество жизни миллионов пациентов во всем мире.

5. Роль белка тау в нейродегенеративных заболеваниях и разработка его целевых препаратов: обзор литературы

Role of Tau Protein in Neurodegenerative Diseases and Development of Its Targeted Drugs: A Literature Review
Jiakai Yang et al.
Molecules 2024, 29, 2812

Белок тау – это белок, связанный с микротрубочками, который широко распространен в центральной нервной системе, поддерживает и регулирует морфологию и функцию нейронов. Тау-белок аномально агрегирует и образует нейрофибриллярные клубки при нейродегенеративных заболеваниях, нарушая структуру и функцию нейронов и приводя к их гибели, что запускает инициацию и прогрессирование неврологических расстройств. Агрегация тау-белка при нейродегенеративных заболеваниях связана с посттрансляционными модификациями, которые могут влиять на гидрофильность, пространственную конформацию и стабильность тау-белка, способствуя его агрегации и образованию нейрофибриллярных клубков. Поэтому изучение роли тау-белка при нейродегенеративных заболеваниях и механизма аберрантной агрегации важно для понимания механизма нейродегенеративных заболеваний и поиска терапевтических подходов. В обзоре описываются возможные механизмы, посредством которых тау-белок способствует нейродегенеративным заболеваниям, посттрансляционные модификации тау-белка и связанные с ними факторы влияния, а также текущее состояние открытия и разработки лекарственных средств, связанных с тау-белком, которые могут способствовать разработке новых терапевтических подходов для облегчения или лечения нейродегенеративных заболеваний. Ингибиторы тирозинкиназы, для которых проводились или проводятся клинические испытания, можно разделить на две группы: ингибиторы киназы, противодействующие нейротоксичности, вызванной тау-белком и бета-амилоидом (саракатиниб и нилотиниб), и ингибиторы киназы, противодействующие нейровоспалению (мазитиниб). Саракатиниб является ингибитором семейств Src/Abl, включая киназу Fyn. Было проведено исследование фазы 1b его безопасности, переносимости и биодоступности в центральной нервной системе у пациентов с болезнью Альцгеймера. Первоначальные результаты были многообещающими (хорошая переносимость, биодоступность в головном мозге), хотя данные о его клинической эффективности пока ограничены – планируются дальнейшие аналитические исследования и возможные исследования фазы 2/3. Соли лития одобрены FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) для лечения маниакальных эпизодов и биполярного расстройства. Доклинические исследования показали, что литий может снижать отложение бета-амилоида и фосфорилирование тау, регулировать воспаление, окислительный стресс, поддерживать митохондриальный гомеостаз и улучшать когнитивную функцию. Клинические исследования продемонстрировали, что терапия литием может снизить риск болезни Альцгеймера, остановить прогрессирование ранней стадии болезни Альцгеймера и поддерживать когнитивную стабильность в течение длительных периодов. Изучение белка тау уже давно является важным направлением исследований в области нейродегенеративных заболеваний. В то же время необходимо поддерживать разработку и применение терапевтических подходов, нацеленных на белок тау, и решать проблемы, связанные с терапией белка тау, включая иммунные реакции, цитотоксичность и другие побочные эффекты. Это позволит разрабатывать более безопасные и эффективные стратегии лечения, чтобы соответствующие терапевтические препараты можно было более широко изучать и применять в будущем.

6. Металлы при болезни Альцгеймера: обновление

Targeting Metals in Alzheimer’s Disease: An Update
Bin Du et al.
Journal of Alzheimer’s Disease 2024, 101, S141–S154

Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенной причиной деменции. Патофизиология этого заболевания характеризуется накоплением бета-амилоида, приводящее к образованию старческих бляшек, а также наличием внутриклеточных нейрофибриллярных клубков на основе гиперфосфорилированного тау-белка. Клинически заболевание проявляется различными нарушениями памяти, речи, когнитивных и исполнительных функций, зрительно-пространственных навыков, причем симптомы со временем постепенно усиливаются. Современные препараты для лечения болезни Альцгеймера могут замедлить прогрессирование заболевания и облегчить симптомы, но не могут в конечном итоге вылечить болезнь. Ионы металлов, такие как железо, марганец, медь, цинк и т.д. играют решающую роль в различных физиологических процессах в центральной нервной системе, включая энергетический метаболизм, строительство мембранного белка, синтез миелина и нейротрансмиттеров и т.д. Гомеостаз ионов металлов в мозге регулируется несколькими белками и молекулярными механизмами, которые работают вместе, чтобы контролировать процесс поглощения, хранения и высвобождения, тем самым поддерживая соответствующую их концентрацию и распределение среди различных областей мозга, клеток и органелл. Нарушение регуляции гомеостаза металлов может вызывать нейротоксичность, и прямое воздействие на эти нарушения посредством хелатирования металлов или смягчения последующей нейротоксичности является ключевой стратегией для терапии болезни Альцгеймера. Клиохинол, также известный как хлорохин, является производным 8-гидроксихинолина, способным хелатировать медь и цинк. На доклинических моделях было продемонстрировано, что пероральное применение клиохинола привело к значительному снижению отложения бета-амилоида в мозге, замедлило ухудшение памяти и привело к небольшому повышению уровня растворимого амилоида при сохранении стабильного здоровья и веса тела. Позже было обнаружено, что клиохинол также может хелатировать железо с умеренной мощностью и быть эффективным в моделях нейродегенерации. В двойном слепом рандомизированном клиническом испытании 2 фазы пероральный прием клиохинола (125 мг дважды в день с 1 по 12 неделю, 250 мг дважды в день с 13 по 24 неделю и 375 мг дважды в день с 25 по 36 неделю) продемонстрировал хорошую переносимость. Клиническое исследование показало, что у пациентов, получавших лечение клиохинолом, было отмечено снижение накопления бета-амилоида в мозге и тенденция к улучшению некоторых аспектов когнитивной функции и качества жизни. Однако у пяти пациентов наблюдались серьезные неблагоприятные явления, и последующие испытания 2/3 фазы были прекращены. Преимущество хелаторов ионов металлов при нейродегенеративных заболеваниях заключается в их способности регулировать биодоступность ионов металлов, снижать окислительный стресс и агрегацию белков, тем самым обеспечивая нейропротекторные эффекты. Эти свойства делают ионы металлов многообещающими мишенями для лечения нейродегенеративных заболеваний.

7. Глутаматергические модуляторы при тяжелой депрессии – от теории до клинического применения

Glutamatergic Modulators for Major Depression from Theory to Clinical Use
Roger S. McIntyre et al.
CNS Drugs 2024, 38, 869–890

Большое депрессивное расстройство – хроническое, изнурительное, широко распространенное заболевание, которое характеризуется подавленным настроением и ангедонией. Большое депрессивное расстройство особенно обременительно, поскольку одобренные моноаминовые антидепрессанты имеют низкие показатели ремиссии. Чтобы предоставить больше вариантов лечения, были изучены новые лекарства, которые воздействуют на другой нейротрансмиттер в мозге, то есть на глутамат. Два антидепрессанта, нацеленных на глутамат, эскетамин в виде назального спрея и пероральный декстрометорфан-бупропион, теперь одобрены для лечения депрессии и имеют потенциальные преимущества в эффективности и безопасности по сравнению с антидепрессантами, нацеленными на моноамины. Назальный спрей эскетамин рекомендуется взрослым с диагнозом большого депрессивного расстройства, которые не ответили на терапию как минимум двумя антидепрессантами. Клиническое исследование 3 фазы TRANSFORM-2 имело двойной слепой, рандомизированный, многоцентровой, активный компараторный дизайн; в него было включено 227 пациентов с умеренным/тяжелым большим депрессивным расстройством, которые не ответили на 2 антидепрессанта. Вмешательство состояло из эскетамина (56 или 84 мг, два раза в неделю) против назального спрея плацебо в качестве дополнения к антидепрессантам, продолжительность исследования составила 4 недели. Положительные изменения у пациентов, получавших эскетамин + антидепрессант, были более значительными, чем у тех, кто лечился антидепрессантом + плацебо спреем. Декстрометорфан-бупропион, выпускаемый под торговой маркой Auvelity, представляет собой комбинированный препарат с фиксированной дозировкой, одобренный для лечения большого депрессивного расстройства у взрослых. Он содержит декстрометорфан, антагонист NMDA-рецепторов и агонист сигма-1-рецепторов, и бупропион, ингибитор обратного захвата норадреналина и дофамина. Препарат принимается внутрь в виде таблеток, как правило, один или два раза в день. В двух клинических исследованиях фазы 2 и фазы 3 продолжительностью 12 и 15 месяцев с декстрометорфаном-бупропионом в дозах 45–105 мг у пациентов с большим депрессивным расстройством показатели ремиссии и ответа были значительно выше при применении декстрометорфана-бупропиона в обоих исследованиях. Препарат хорошо переносился, при этом наиболее частые побочные эффекты были оценены в течение лечения как легкие или умеренные. В обоих долгосрочных исследованиях частота ремиссии приближалась к 70%, а частота ответа превышала 80%. Эти данные свидетельствуют о том, что декстрометорфан-бупропион является эффективным, быстродействующим и хорошо переносимым препаратом для лечения депрессии. Он приводил к ремиссии у значительного процента пациентов. Одобрение терапии, нацеленной на глутамат, представляет собой новый важный механизм лечения депрессии. Таким образом, эти препараты предоставляют еще один путь лечения для пациентов в качестве терапии первой линии или для тех пациентов, у кого обнаружен неудовлетворительный ответ на терапию другими препаратами и/или проблемы с переносимостью моноаминергических антидепрессантов.

8. Насколько близка направленная на аутофагию терапия болезни Альцгеймера к клиническому использованию? Краткое изложение модуляторов аутофагии в клинических исследованиях

How close is autophagy-targeting therapy for Alzheimer’s disease to clinical use? A summary of autophagy modulators in clinical studies
Sofia Miranda Fernandes et al.
Frontiers in Cell and Developmental Biology 2025, 12, 1520949

Болезнь Альцгеймера – это нейродегенеративное заболевание, клинически характеризующееся прогрессирующим снижением памяти и когнитивных функций и являющееся ведущей причиной деменции, на которую приходится 60–80% пациентов с деменцией. Патологическим признаком болезни Альцгеймера является накопление аберрантных агрегатов белков/пептидов, таких как внеклеточные амилоидные бляшки, содержащие бета-амилоид и внутриклеточные нейрофибриллярные клубки, состоящие из гиперфосфорилированного тау. Аутофагия – это процесс утилизации клеточных органелл, участков цитоплазмы, а также разрушения микроорганизмов, проникающих в клетку, в лизосомах. Агрегированный бета-амилоид и гиперфосфорилированный белок тау в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера выводятся внутренним клеточным процессом организма, известным как аутофагия. Таким образом, аутофагия жизненно важна для поддержания здоровья и стабильности нейронов. При болезни Альцгеймера нарушения в аутофагийно-лизосомальном пути способствуют накоплению токсичных агрегатов. Дисфункциональная аутофагия связанная с патогенезом болезни Альцгеймера, способствует накоплению неправильно свернувшихся белков. Восстановление аутофагии путем модуляции этих молекулярных и сигнальных путей может быть эффективной терапевтической стратегией для лечения болезни Альцгеймера. Все это делает крайне важным поиск молекулярных мишеней, которые могут участвовать в регуляции аутофагии, и факторов, способных влиять на ее связь с патогенезом различных заболеваний. Исследователи выявили ряд препаратов, нацеленных на дисрегуляцию аутофагии при болезни Альцгеймера. Нилотиниб обладает нейропротекторным потенциалом, поскольку ингибирует киназу c-Abl, которая активна в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Активация c-Abl коррелирует с отложением белка тау и нарушениями аутофагии. Нилотиниб стимулирует аутофагию, способствуя удалению токсичных агрегатов (бета-амилоида и тау). 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. Было установлено, что нилотиниб безопасен и биодоступен в головном мозге и влияет на ключевые маркеры нейродегенерации (бета-амилоид и тау). В настоящее время ведутся клинические исследования препарата фазы 3. Поскольку аутофагия участвует как в метаболизме бета-амилоида, так и белка тау, и имеет тесное отношение к нейродегенерации, она может служить потенциальной терапевтической мишенью для болезни Альцгеймера. Обширные исследования выявили значительное нарушение аутофагии при болезни Альцгеймера и подчеркнули важность функциональной аутофагии в очистке агрегированных белков, что делает аутофагию многообещающей целью для терапии болезни Альцгеймера. Однако до сих пор неясно, насколько активация аутофагии способствует лечебному эффекту в терапиях, которые в настоящее время изучаются в клинических испытаниях. Выявление модуляторов аутофагии с более высокой специфичностью могут ускорить разработку терапевтических средств, направленных на аутофагию при болезни Альцгеймера.

9. Прогрессирующий рассеянный склероз: оценка текущих методов лечения и изучение будущих стратегий лечения

Progressive multiple sclerosis: Evaluating current therapies and exploring future treatment strategies
Marelisa Albelo-Martinez et al.
Neurotherapeutics 2025

Прогрессирующие формы рассеянного склероза включают первично-прогрессирующий рассеянный склероз и вторично-прогрессирующий рассеянный склероз. В отличие от рецидивирующе-ремиттирующего рассеянного склероза, прогрессирующий рассеянный склероз распознается по неуклонному прогрессированию с накапливающейся инвалидностью, редкими или отсутствующими рецидивами. Клинически неврологическое ухудшение при рассеянном склерозе может происходить в рецидивирующе-ремиттирующей фазе заболевания из-за неполного восстановления от нейровоспалительных рецидивов. Однако прогрессирующее течение заболевания является доминирующим фактором, связанным с накапливающейся инвалидностью. При этом проявляются стойкое компартментализированное воспаление центральной нервной системы, митохондриальная дисфункция и изменённые иммунные реакции. Недавние исследования продемонстрировали, что компоненты воспаления и нейродегенерации присутствуют на всех фазах рассеянного склероза. Однако признаки воспаления более выражены на рецидивирующей стадии, а нейродегенеративный компонент преобладает в прогрессирующей стадии. Хотя оба аспекта существуют параллельно с начала заболевания, рассеянный склероз становится клинически прогрессирующим, когда масштаб повреждения превосходит способность центральной нервной системы к функциональной компенсации, что приводит к постоянной неврологической инвалидности. Управление симптомами при прогрессирующих формах рассеянного склероза в первую очередь направлено на улучшение качества жизни путем устранения конкретных симптомов по мере прогрессирования заболевания. Распространенные симптомы включают спастичность, усталость, боль, а также когнитивные нарушения. Терифлуномид – иммуносупрессивный препарат, предназначенный для лечения рассеянного склероза. Он приостанавливает процессы деления некоторых клеток иммунной системы и, кроме того, вероятно, обладает иммуномодулирующим и противовоспалительным действием. Терифлуномид принимается перорально в виде таблеток ежедневно в дозе 7 или 14 мг/сут. В фазе 2 клинических исследований с участием 179 человек в течение 36 недель изучалась эффективность приема препарата в двух различных дозировках по сравнению с плацебо у пациентов с рецидивирующе-ремиттирующим рассеянным склерозом или с вторично-прогрессирующим рассеянным склерозом с рецидивами. В группе пациентов, получавших более высокую дозу препарата нарастание инвалидизации было значительно меньше, чем в группе, получавшей плацебо. В будущем ожидается одобрение первых эффективных методов ремиелинизации, с потенциальной возможностью не только замедлить прогрессирование заболевания, но и обратить вспять некоторые повреждения миелина, характерные для прогрессирующего рассеянного склероза. Кроме того, ожидается, что появление новых нейропротекторных средств, особенно тех, которые направлены на митохондриальную дисфункцию и окислительный стресс, предоставят более надежные варианты ограничения нейродегенерации. Улучшенное раннее выявление прогрессирующего рассеянного склероза и более точные инструменты мониторинга могут способствовать более ранним вмешательствам, изменяя течение заболевания до наступления значительной инвалидности. Вместе эти достижения обладают потенциалом для революционного изменения стрптегии лечения прогрессирующего рассеянного склероза, предлагая улучшенные результаты и повышение качества жизни для страдающих этим заболеванием.

10. Агонисты дофамина в лечении болезни Паркинсона: шоу должно продолжаться

Dopamine agonists in the treatment of Parkinson’s disease: the show must go on
Wolfgang H. Jost
Journal of Neural Transmission 2024, 131, 1471–1480

Болезнь Паркинсона – прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, распространённость которого во всём мире расширяется, а заболеваемость неуклонно растёт с возрастом. Двигательные симптомы являются основными признаками болезни Паркинсона, и двигательная функция прогрессивно ухудшается с увеличением продолжительности заболевания, что приводит к инвалидности и снижению качества жизни. Лечение леводопой, направленное на восполнение дефицита дофаминергической активности в полосатом теле, обычно приводит к значительному улучшению клинических двигательных симптомов. Однако у пациентов с болезнью Паркинсона часто наблюдаются связанные с леводопой двигательные осложнения, включая двигательные флуктуации и дискинезии, которые возникают и прогрессируют с течением времени. Агонисты дофамина продемонстрировали эффективность в лечении болезни Паркинсона, но их применение ограничено побочными явлениями. Агонисты дофамина могут значительно различаться по селективности и сродству к подтипам рецепторов, химическому составу, степени связывания с рецептором и собственной активности на рецепторе. Большинство одобренных в настоящее время агонистов дофамина для лечения болезни Паркинсона в первую очередь нацелены на дофаминовые рецепторы D2/D3. Однако селективная активация дофаминовых рецепторов D1/D5 может обеспечить устойчивую активацию двигательной функции, избегая при этом нежелательных явлений, связанных с агонизмом рецепторов D2/D3. Современные ингибиторы дофаминовых рецепторов исторически были разделены на две группы в зависимости от их химической структуры: эрголиновые производные первого поколения (производные спорыньи, например, бромокриптин, каберголин, лисурид, перголид) и более поздние агонисты, не имеющие эрголиновой структуры (например, прамипексол, ропинирол, ротиготин, апоморфин). Пирибедил был одним из первых агонистов, выведенных на рынок, и широко используется в форме пролонгированного перорального применения. Пирибедил действует как неэрголиновый частичный селективный агонист дофаминовых D2/D3 рецепторов и оказывает минимальное влияние на серотонинергические, холинергические и гистаминергические рецепторы. Рандомизированные двойные слепые клинические исследования показали, что пирибедил (в дозах 150–300 мг/сут, 3 раза в день) превосходит плацебо в улучшении двигательных нарушений у пациентов с болезнью Паркинсона на ранних стадиях. Пилотные клинические испытания показывают, что пирибедил может улучшать немоторные симптомы, такие как апатия, но необходимы дополнительные подтверждающие исследования. Переносимость и профиль безопасности пирибедила соответствуют классу дофаминергических агонистов. Агонисты дофамина можно считать наиболее эффективными препаратами после леводопы. Их применение рекомендуется на всех стадиях заболевания в качестве монотерапии и комбинированной терапии. Исследования, описанные в данном обзоре, показывают, что частичные агонисты дофамина, селективные к D1/D5-рецепторам, могут помочь решить эту неудовлетворенную потребность. Для дальнейшего обоснования данного подхода необходимы дополнительные данные текущих плацебо-контролируемых рандомизированных клинических исследований.

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

В престижном международном журнале Advanced Energy Materials (импакт-фактор 26.0) была опубликована масштабная исследовательская работа, которая знаменует собой важный шаг в развитии органической фотовольтаики. Исследование под названием «Unraveling the Relationship Between the UV Photostability of Conjugated Polymers and Their Molecular Structures: Triplet States Matter!» («Раскрытие взаимосвязи между УФ-фотостабильностью сопряженных полимеров и их молекулярной структурой: важность триплетных состояний!») обобщает результаты систематического анализа почти 250 различных сопряженных полимеров.

Как отметил руководитель исследования Заведующий отделом кинетики и катализа ФИЦ ПХФ и МХ РАН, к.х.н. П.А. Трошин: «На днях была опубликована наша статья в Advanced Energy Materials. В этой работе обобщены результаты масштабного исследования почти 250 сопряженных полимеров на предмет их стабильности под действием света. Впервые удалось количественно описать скорость деградации сопряженных полимеров на основе дескрипторов для структурных блоков, входящих в их состав. Достигнутая точность предсказания (коэффициенты линейной корреляции Пирсона более 0.9) позволяют теперь направленным образом создавать новые, более стабильные материалы для органических солнечных батарей. Предложенный подход можно смело назвать прорывным, т.к. он открывает принципиально новые возможности для дальнейшего развития органической фотовольтаики. Поздравляю всех авторов этой большой работы!»

Работа, выполненная коллективом ученых из нескольких российских научных центров (Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН (Черноголовка), Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (Москва), Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН (Екатеринбург) и Уральский федеральный университет (Екатеринбург), Кафедра фундаментальной физической и химической инженерии МГУ им. М.В. Ломоносова (Москва)), представляет собой систематическое изучение более 240 сопряженных полимеров с целью выявления взаимосвязи между их молекулярной структурой и устойчивостью к действию высокоэнергетического ультрафиолетового излучения.

Органические солнечные элементы (ОСЭ) — перспективная технология, уже достигшая КПД свыше 20%. Однако их широкому коммерческому применению мешает одна ключевая проблема — недостаточная стабильность. Материалы в ОСЭ деградируют под воздействием солнечного света, особенно ультрафиолетового (УФ), что резко сокращает срок их службы.

Чтобы заполнить этот пробел, авторы провели беспрецедентное по своему масштабу исследование. Для количественной оценки скорости деградации был введен специальный параметр — «figure of merit» (FOM).

Главным достижением работы стала разработка эмпирической модели, которая позволяет предсказать фотостабильность полимера, основываясь лишь на его молекулярной структуре. Ученые разбили полимеры на составляющие «строительные блоки» и для каждого из них определили  дескриптор стабильности (δ).

Точность прогноза и роль кристалличности

Расчетная стабильность полимера определяется простым суммированием дескрипторов входящих в его структуру блоков. Точность этой модели оказалась исключительно высокой: для >240 полимеров предсказанные значения FOM с высокой точностью совпали с экспериментальными (коэффициент корреляции Пирсона r = 0.92).

Было обнаружено важное явление: оказалось, что упорядочение полимерных цепей в пленках и, в особенности, кристалличность материала ускоряет деградацию. Это явление связано с ускоренным протеканием в таких системах межмолекулярных реакций, которые инициируются под действием света.

Физический механизм: почему важны триплетные состояния

С помощью квантово-химических расчетов ученые раскрыли физическую природу наблюдаемых закономерностей. Ключевую роль в процессе деградации играют триплетные возбужденные состояния (T1). Была обнаружена четкая корреляция: чем ниже энергия триплетного состояния T1 у строительного блока, тем быстрее деградирует полимер на его основе.

Значение работы

Представленное исследование имеет фундаментальное и прикладное значение.

1. Прорыв в прогнозировании: Впервые предложена высокоточная количественная модель, позволяющая предсказать фотостабильность полимера еще до его синтеза, лишь по молекулярной структуре.
2. Практическое руководство для химиков: Ранжирование строительных блоков по их вкладу в стабильность дает четкие инструкции по созданию новых, более стабильных материалов.
3. Фундаментальные основы для дальнейшего развития области: Работа устанавливает четкую физическую взаимосвязь между молекулярной структурой материалов, их электронным строением (энергией триплетных состояний) и скоростью фотодеградации.

Предложенный в работе подход открывает принципиально новые возможности для направленного дизайна новых органических полупроводниковых материалов, сочетающих как высокую эффективность работы в органических солнечных батареях, так и длительный срок службы, что является критически важным для будущего коммерческого успеха органической фотовольтаики.

Petr M. Kuznetsov, Ekaterina A. Komissarova, Sergey A. Kuklin, Tatiana N. Khokhlova, Polina G. Novkina, Radmir M. Khisamov, Ivan S. Zhidkov, Olga A. Kraevaya, Alexander F. Shestakov, and Pavel A. Troshin // Unraveling the Relationship Between the UV Photostability of Conjugated Polymers and Their Molecular Structures: Triplet States Matter! // Advanced Energy Materials, Q-1, IF=26.0

https://doi.org/10.1002/aenm.202501179

Исследователи из российских научных центров (ИОС УрО РАН и ИФАВ ФИЦ ПХФ и МХ РАН) представили результаты работы по созданию новых мультитаргетных соединений для терапии болезни Альцгеймера. В основе новых соединений лежат два известных вещества (такрин и амиридин), к которым через соединительные звенья разной длины присоединили фторсодержащий производный трифторацетоуксусного эфира, соединенных через алкиленовый спейсер различной длины.

Исследование имеет важное значение, поскольку современные подходы к лечению болезни Альцгеймера признают необходимость воздействия не только на симптомы, но и на несколько патологических механизмов одновременно. Ученые создали гибридные молекулы, которые демонстрируют способность ингибировать холинэстеразы (ферменты, расщепляющие ацетилхолин), блокировать агрегацию бета-амилоидных белков и взаимодействовать с периферическим анионным сайтом ацетилхолинэстеразы.

Особый интерес представляет амиридиновая линия соединений. В отличие от такрина, который был снят с клинического применения из-за гепатотоксичности, амиридин обладает лучшим профилем безопасности и уже используется в медицинской практике. Новые конъюгаты амиридина показали высокую селективность в отношении бутирилхолинэстеразы (БХЭ), достигая индекса селективности 56 для соединения 5b. Это важно, так как БХЭ играет ключевую роль на поздних стадиях болезни Альцгеймера, и ее селективное ингибирование может минимизировать периферические холинергические побочные эффекты.

Эксперименты показали, что все полученные конъюгаты эффективно блокируют самосборку бета-амилоидных пептидов (до 49,5% для соединения 3b), что потенциально может замедлить прогрессирование заболевания. При этом исследователи отмечают, что антиоксидантная активность соединений незначительна или отсутствует, что является важным аспектом для дальнейшей оптимизации молекул.

Работа представляет собой осторожный, но значимый шаг в разработке комплексных терапевтических средств для болезни Альцгеймера. Найденные структурно-активные взаимосвязи открывают новые перспективы для создания препаратов с улучшенным профилем безопасности и эффективности, способных воздействовать на несколько патологических механизмов одновременно.

Исследователи подчеркивают, что дальнейшие этапы работы потребуют более детального изучения фармакокинетики, токсикологических свойств и проверки эффективности в клинических условиях, но полученные результаты уже сейчас дают основу для разработки перспективных препаратов будущего.

Maria V Grishchenko, G. F. Makhaeva, Yanina V. Burgart, N. V. Kovaleva, N. P. Boltneva, Tatiana S. Skornyakova, E. V. Rudakova, Tatiana Yu Astakhova, Elena N. Timokhina, Pavel G Pronkin, E.V. Shchegol’kov, Victor Saloutin, Valery Charushin // Synthesis of Tacrine/Amiridine Conjugates with Aminomethylidene Derivatives of Trifluoroacetoacetic Ester and their Biological Potential for the Therapy of Alzheimer’s Disease // ChemMedChem, IF=3.4

DOI:10.1002/cmdc.202500723

В мире высоких технологий, где устройства становятся все меньше, а требования к их скорости и энергоэффективности — все выше, на помощь приходит спинтроника. Эта область науки использует не заряд электрона, а его другую характеристику — спин, что открывает путь к созданию принципиально новой электроники. Ключевую роль в таких устройствах играют магнитные наноматериалы, а именно тонкие многослойные пленки, где особая магия происходит на стыке разных материалов.

Научные сотрудники группы магнитных и спиновых логических процессов и устройств ФИЦ ПХФ и МХ РАН провели исследование, чтобы выяснить, какой из двух благородных металлов — платина (Pt) или палладий (Pd) — лучше подходит для создания перспективных спинтронных устройств. Несмотря на то, что мировые запасы палладия ограничены и его добыча сопряжена с логистическими и политическими сложностями, у него обнаружились уникальные преимущества.

Честный эксперимент: идентичные “бутерброды”

Чтобы сравнение было максимально объективным, ученые вырастили две серии многослойных структур Pt/Co/Ir/Co/Pt и Pd/Co/Ir/Co/Pd с абсолютно идентичными толщинами всех слоев и шероховатостью. Поля переключения намагниченности в них можно было тонко настраивать, меняя толщину слоев кобальта и иридия.

Главные выводы: в чем палладий оказался лучше?

1. Сила на границе. Анализ показал, что на границе раздела Pd/Co возникает более сильное взаимодействие Дзялошинского-Мории (DMI), которое “закручивает” магнитную структуру. Это критически важно для создания стабильных магнитных вихрей-скирмионов. Количественные данные впечатляют: в то время как у других перспективных материалов DMI достигает 1.13 эрг/см², для палладия этот показатель взлетает до 5.6 эрг/см², что свидетельствует о невероятно сильном спин-орбитальном взаимодействии.
2. Контроль магнитных свойств. Исследование магнитного гистерезиса выявило ключевое различие: в структурах с платиной энергия анизотропии была слабее или сравнима с энергией обменного взаимодействия RKKY. А вот в структурах с палладием магнитная анизотропия была значительно выше и доминировала, что дает больший контроль над намагниченностью.
3. Скрытый потенциал: водород и электрическое поле.
   • Палладий известен своей способностью поглощать водород. Это свойство открывает путь к созданию гибридных устройств — например, сверхчувствительных сенсоров концентрации водорода. Изменения в слое палладия при контакте с водородом влияют на магнитные слои, что успешно регистрируется методами магнитометрии и измерения магнитосопротивления.
   • Другое впечатляющее свойство — сильный эффект близости. В тонком слое палладия, прилегающем к кобальту, индуцируется магнитный момент, и этим моментом можно управлять с помощью электрического поля! Это открывает фантастические перспективы для создания энергоэффективной памяти, управляемой напряжением.

А в чем же тогда сила платины?

Не стоит списывать платину со счетов. У нее есть свое важное преимущество — сильный спиновый эффект Холла. Это свойство позволяет платине очень эффективно генерировать спиновый ток для перемагничивания элементов в памятьях типа SOT-MRAM, где она играет двойную роль: создает нужную магнитную анизотропию и служит источником тока.

Вердикт: не конкурент, а альтернатива

Однозначного победителя нет. Палладий — чемпион в устройствах, где нужна сильная DMI-структура (скирмионы) и где можно использовать его уникальные “гибридные” свойства (водородные сенсоры, электрическое управление). Платина остается незаменимой в устройствах, где ключевую роль играет генерация спинового тока. Таким образом, исследование не просто сравнивает два металла, а дает инструмент для осознанного выбора материала под конкретные задачи спинтроники будущего.

Ekaterina I Kunitsyna, Artem D Talantsev, Elizaveta V. Dvoretskaya, Maxim V. Bakhmetiev, Roman B. Morgunov // Platinum or palladium: reasonable choice in spintronic devices // Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology, том 322, IF=4.6, Q-1

https://doi.org/10.1016/j.mseb.2025.118654

Хранение водорода — одна из ключевых задач на пути к «зеленой» энергетике. Одним из перспективных материалов для компактного и безопасного аккумулирования водорода является магний, способный связывать до 7,6% водорода по массе. Однако у этого материала есть существенный недостаток: он слишком медленно поглощает и выделяет водород, особенно при умеренных температурах. Для решения этой проблемы ученые активно исследуют различные катализаторы, которые могут ускорить эти процессы.

В недавней работе, опубликованной в журнале Journal of Physics: Energy (IF=6.3), российские и южноафриканские исследователи предложили использовать в качестве катализаторов необычные материалы — производные металлоорганических каркасных соединений (MOF), синтезированных на основе итаконовой кислоты (IA) и солей никеля или кобальта (Ni-IA и Co-IA).

Суть исследования заключалась в термической обработке приготовленных MOF. В результате образовывались наночастицы сплава кобальта и никеля (CoNi), окруженные пористой углеродной оболочкой — так называемые структуры типа “ядро-оболочка” (CoNi@C; рис. 1).

Рис.1: Типичные ПЭМ-изображения образца CoNi@C

Полученные таким образом продукты термического разложения и исходные MOF были использованы в качестве катализаторов синтеза гидрида магния методом высокоэнергетического реакционного помола смеси порошка магния с катализатором (10% по массе) в водороде под давлением 25 бар. Кинетику поглощения водорода определяли по снижению давления в реакторе.

Результаты оказались интересными. Как исходные MOF, так и их термически обработанные производные (CoNi@C) значительно ускорили гидрирование магния — в девять раз по сравнению с магнием без катализатора. Этот эффект оказался даже сильнее, чем у других известных катализаторов, таких как наночастицы Pd на MOF UiO-66 или Ni на графеноподобном материале.

Было замечено одно неожиданное явление. При использовании термически необработанных MOF (Co-IA + Ni-IA) во время пауз между этапами помола, когда реактор охлаждался до комнатной температуры, поглощение водорода продолжалось еще несколько часов. Это указывает на то, что промежуточные продукты разложения MOF, образующиеся в процессе помола под действием механических ударов и локального нагрева, являются еще более эффективными катализаторами, чем конечный продукт — CoNi@C. Возможно, именно эти промежуточные формы создают активные центры для диссоциации водорода в виде зародышей каталитических наночастиц CoNi, внедряющихся в частицы магния.

Таким образом, работа демонстрирует большой потенциал MOF и их производных в качестве катализаторов гидрирования магния для систем хранения водорода. Они не только эффективны, но и относительно недороги, поскольку основаны на никеле и кобальте, а не на благородных металлах. Возможно, самым эффективным катализатором является не конечный продукт термического разложения MOF, а промежуточные соединения, образующиеся в ходе самого процесса гидрирования. Это открывает новые направления для дальнейших исследований в области создания высокоэффективных и экономичных материалов для хранения водорода.

Над проектом, выполняемым в рамках Программы ФЦП по научному сотрудничеству между Российской федерацией и странами Африки (соглашение 075-15-2024-654), работали ученые из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН (Черноголовка), Университета Западно-Капской провинции (ЮАР) и других институтов. Исследование опубликовано в Journal of Physics: Energy, 2025, 7, 045016, IF=6.3

https://doi.org/10.1088/2515-7655/adfd88

Ученые Уральского федерального университета и Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН придумали, как сократить тысячи часов на разработке перовскитных солнечных панелей. Ученые предложили метод, который буквально за несколько часов позволяет понять, выйдут ли солнечные панели из строя быстро или разработка перспективна и с потенциально продолжительным сроком службы. Исследование опубликовано в журнале в журнале Physica B: Condensed Matter, сообщила пресс-служба Уральского федерального университета.

Перовскитные пленки — перспективные преобразователи энергии в различных фотоэлектронных устройствах: солнечные элементы, светодиоды, фотодетекторы и др. Они обладают отличными оптоэлектронными свойствами, их относительно просто выращивать при низкой себестоимости производства. Так, КПД (эффективность преобразования мощности) перовскитных солнечных элементов уже превышает 27% и не достиг предела. Однако из-за особенностей структуры такие пленки разрушаются под воздействием света, влажности, температуры, радиации и т. д. Поэтому во всем мире ученые разрабатывают методы, защищающие их от деградации: интерфейсная или аддитивная инженерия, композиционная настройка, молекулярный дизайн. Успешность или неуспешность применения этих методов и помогают определять методы тестирования.

«В создаваемых материалах могут быть самые разные дефекты. К примеру, нестабильные атомы свинца, вокруг которых образуются вакансии (отсутствие анионов). И это место является отправной точкой для деградации всего материала, что ускоряет разрушение и приводит к снижению срока эксплуатации и эффективности. Чтобы этот дефект не привел к разрушению всей солнечной ячейки, его пассивируют или, другими словами, запечатывают, после чего тестируют: проверяют, получилось или нет нейтрализовать дефекты. И обычно такое тестирование — нагрев, радиация, свет и т. д. — может занимать тысячи, а иногда и десятки тысяч часов», — рассказал первый автор работы Иван Жидков.

Физики предложили использовать метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Это аналитический метод исследования поверхностного слоя материала. Позволяет определять элементный состав, химическое состояние атомов, структуру химических связей на поверхности материала с высокой точностью. Такой метод используют в материаловедении, нанотехнологиях, промышленности для анализа пленок, покрытий.

«Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии широко используется для анализа перовскитных солнечных элементов. Он высокочувствительный и может избирательно анализировать различные компоненты и определять изменения, происходящие под воздействием окружающей среды. Мы же предложили при использовании этого метода учитывать “тонкие” эффекты, на которые обычно исследователи не обращают внимание, а смотрят на достаточно простые вещи. То есть мы сосредоточились не просто на правильном аккуратном анализе, а погрузились в детали и учитываем то, что обычно пропускают», — пояснил Иван Жидков.

«Тонкий» подход позволил сократить число тестирований и количество часов в тысячи раз, буквально до четырех-пяти часов. Это поможет не только снизить расходы на проверку, но и ускорить создание перспективных фотопоглотителей и перовскитных солнечных панелей, полагают исследователи.

Такой подход ученых дал положительные результаты. Новый метод проверили на различных образцах, испытания показали его эффективность.

Ivan S. Zhidkov, Maxim F. Gerasimov, Victoria V. Ozerova, Lyubov A. Frolova, Marina I. Ustinova , Azat F. Akbulatov, Andrey I. Kukharenko, Pavel A. Troshin, Ernst Z. Kurmaev // XPS visualization of soft and hard Lewis base passivation of defects in MAPbI₃ perovskite // Physica B: Condensed Matter Volume 711, IF=2.8

https://doi.org/10.1016/j.physb.2025.417268

Пресс-служба Уральского федерального университета