Синтезирована серия оптически активных 5(S)-(l-борнилокси)- и 5(S)-(l-ментилокси)-2(5Н)-фуранонов с арилтиогруппой у атома углерода С(4) γ-лактонного кольца и изучены реакции их окисления различными реагентами. При действии м‑хлорнадбензойной кислоты (m-СРВА) или пероксида водорода в уксусной кислоте на арилтиоэфиры получены новые сульфоксиды 2(5Н)-фуранона в виде смесей двух диастереомеров. Методами дробной перекристаллизации и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) выделены образцы индивидуальных стереоизомеров сульфоксидов, которые охарактеризованы методами ИК- и ЯМР-спектроскопии. Молекулярная структура восьми стереоизомерно чистых соединений подтверждена с помощью рентгеноструктурного анализа (РСА). Оценена антибактериальная активность новых сульфоксидов ряда 2(5Н)-фуранона в отношении клеток Staphylococcus aureus и Escherichia coli. Выявлен ряд соединений, которые обладают способностью подавлять рост и образование биопленки S. aureus.

На основе порошковых эпокси-бензоксазиновых связующих получены углекомпозиты с градиентом состава связующего по сечению изделия. Изучены реологические, теплофизические и физико-механические свойства материалов, показаны преимущества градиентных составов для регулирования параметров технологического процесса как на стадии получения консолидированных пластин, так и на стадии получения изделия методом прессования. Оптимизированы технологические процессы получения сухих препрегов путем электростатического напыления порошковых связующих на углеткань с последующим оплавлением, процессы консолидации препрегов в пластины в вакуумном мешке и прессования изделия из полученных консолидированных пластин. На примере порошковых композиций на основе бензоксазина, термопластичного полимера, эпоксиноволачной и эпоксидиановой смол показана возможность получения градиентного углекомпозита с высокими физико-механическими и теплофизическими свойствами. Предложены составы связующих с градиентом компонентов, установлено положительное влияние градиента матрицы на компенсацию температурного градиента термопрессования.

Синтезированы пролекарственные бифармакофорные противовоспалительные средства на основе пиридоксина и кеторолака. Разработана лабораторная методика получения этих соединений без привлечения колоночной хроматографии с чистотой более 98 %. По сравнению с лекарственным препаратом кеторолаком трометамином, являющимся самым эффективным неопиодным анальгетиком, оба соединения менее токсичны (ЛД₅₀ более 2000 мг/кг) и обладают сопоставимой анальгетической активностью на модели острого термического раздражения.

Для карбонатных отложений кислотная обработка является одним из наиболее востребованных решений для интенсификации добычи нефти, которое активно применяется на практике. Анализ успешности соответствующих работ показывает высокую дифференцированность промысловых результатов. Современные подходы к решению задачи проектирования дизайна кислотной обработки основываются на применении программных продуктов, позволяющих учесть многие факторы, влияющие на процесс обработки. Применение машинного обучения может быть эффективным дополнением к подходам в части выбора объектов воздействия и обоснования исходных данных для проектирования дизайна в реализованных и эффективно функционирующих программных продуктах. В работе приводятся решения по использованию машинного обучения для выбора объектов воздействия на основе данных ранее выполненных работ по влиянию начальных режимных скважинных условий, технологических условий выполнения работ, кратности обработки, объемов, типов кислотных систем, предобработки, применения отклонителей кислотных систем, а также времени выдерживания кислоты на результативность обработки. Проектирование кислотной обработки предусматривает выполнение сложных лабораторных исследований для изучения кинетики процесса взаимодействия кислотных систем с породой, ключевыми параметрами которого являются минералогический состав горной породы и характеристики применяемых кислотных составов, в частности концентрации компонентов кислотной композиции. В работе рассмотрена задача прогнозирования кинетики реакции кислотных систем методами машинного обучения на основе обработки массива данных лабораторных исследований. В качестве базовых решений прогнозирования использованы методы линейной регрессии и случайного леса. Привлечение машинного обучения позволяет создать алгоритмы принятия решений для оптимизации кислотной обработки с учетом многофакторного влияния условий ее выполнения. Разработанные алгоритмы значительно упрощают задачи проектирования кислотной обработки.

Синтезированы и исследованы новые амиды некоторых аминокислот и лимонной кислоты, которые улучшают кинетику образования гидрата углекислого газа. Эти соединения могут стать потенциальными эффективными промоторами гидратообразования при низких концентрациях. Показано, что добавление в раствор амида лимонной кислоты и норлейцина (CTR+Nle) способствует увеличению конверсии воды в гидрат и существенному снижению времени индукции. Так, для раствора с концентрацией 0.05 масс. % конверсия увеличилась до 57 ± 3 %, что на 21 и 3.1 % больше по сравнению с конверсией в системах без добавок и с добавлением раствора додецилсульфата натрия (SDS) соответственно. Время индукции в присутствии CTR+Nle снижается до 35 мин, что в 8.1 раза меньше, чем в отсутствии добавок, и в 5.8 раза меньше, чем в случае применения раствора триптофана, который является известным промотором образования гидратов углекислого газа.

Аутоиммунный тиреоидит (АИТ) – хроническое заболевание щитовидной железы, основную роль в патогенезе которого играют чрезмерно стимулированные CD4⁺Т-лимфоциты, провоцирующие активацию CD8⁺ цитотоксических Т-лимфоцитов, что приводит к Fas-зависимому апоптозу тиреоцитов и снижению гормональной активности щитовидной железы. По данным исследований важным процессом в патогенезе аутоиммунных заболеваний является аутофагия – клеточный процесс, в норме поддерживающий клеточный гомеостаз путем деградации поврежденных белков и органелл в аутолизосомах. Статья посвящена анализу аутофагии и экспрессии ключевых белков – регуляторов аутофагии (Vps34, p62 и LC3) – в мононуклеарах периферической крови пациентов с АИТ. Для оценки развития процесса по изменению количества аутофагосом в клетках использован метод проточной цитофлуориметрии. Уровень экспрессии белков-маркеров определен методом вестерн-блоттинга. Установлено достоверное повышение содержания маркеров аутофагии – Vps34, LC3-II и р62 – в лимфоцитах пациентов с АИТ. Высокий уровень аутофагосомного белка LC3-II коррелирует с высоким уровнем убиквитин-связывающего белка p62, что может свидетельствовать о нарушении терминального этапа аутофагии – слияния аутофагосом и лизосом. При невозможности полноценного протекания всех стадий аутофагии активация данного процесса приводит лишь к чрезмерному накоплению аутофагосом в цитоплазме клеток, что, в свою очередь, способствует активации апоптоза или последующей гибели клетки путем некроза. Таким образом, понимание механизма нарушения аутофагии в лимфоцитах может оказаться перспективным методическим подходом в решении проблемы повреждений, связанных с возникновением и развитием АИТ.

Лизосомные болезни накопления представляют собой наследственные заболевания, связанные с нарушением функции лизосом, включая работу ферментов, важных для клеточного метаболизма, сигнальных путей и других биологических процессов. Метахроматическая лейкодистрофия (МЛД), входящая в группу лизосомных болезней накопления, вызвана дефицитом арилсульфатазы А (ARSA), что приводит к накоплению сульфатидов и разрушению миелиновых оболочек структур нервной системы. В статье обсуждается эффективность использования аденоассоциированных вирусов (AAВ) при нейродегенеративных заболеваниях, включая МЛД. Показано биораспределение и безопасность векторов AAВ9-ARSA и AAВrh.10-ARSA после предварительной иммунизации свиней. Обсуждены иммунные аспекты, связанные с генной терапией на основе AAВ, а также возможные ограничения в эффективности и долгосрочности такой терапии.

На основе математической модели роста одиночного дерева JABOWA создана программа расчета запасенного углерода надземной биомассы в лесном сообществе из различных видов деревьев. В модель включены параметры видов, которые наиболее часто встречаются в лесах средней полосы России: Дуб черешчатый (Quercus robur L.), Береза повислая (Betula pendula Roth), Тополь дрожащий (Populus tremula L.), Липа сердцевидная (Tilia cordata Mill.), Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), Ель обыкновенная (Picea abies (L.) H. Karst.), Пихта (Abies Mill.). Решено дифференциальное уравнение для диаметра (D) дерева на высоте груди и проведено сравнение с таксационными данными. Проведена оценка запаса углерода надземной биомассы деревьев по методике Международной группы экспертов по изменению климата. Рассчитана динамика изменения объема ствола дерева и построена аналитическая формула, описывающая зависимость объема ствола дерева и запасенного углерода от возраста дерева. Показана хорошая согласованность аналитической и численной зависимостей запасенного углерода от возраста деревьев на лесном участке карбонового полигона Казанского федерального университета в пределах пробной площади с известным видовым составом и количеством деревьев каждого вида.

Рассмотрена история метеорологических и климатических исследований в Казанском университете с 1812 г. Показана роль профессора А.Я. Купфера в создании в 1834 г. гидрометеорологической службы России. Представлен анализ достижений Казанской метеорологической школы в следующих основных направлениях: исследование глобальных и региональных климатических изменений, циркуляционных систем, динамики и структуры атмосферы до высоты 80 км. Дана оценка влияния погодно-климатических факторов на сельское хозяйство, ветроэнергетику, отопительный период, здоровье населения. Показано, что в Казани годовые температуры начиная с 1871 г. повысились с 3.1 до 5.7 °C, летние – с 18.1 до 19.7 °С, зимние – с –12.6 до –8.7 °C. Современное потепление климата началось в Казани раньше (1946 г.), чем в целом в Северном полушарии (1970 г.). При этом годовой вклад процессов, происходящих в Северном полушарии, в локальные изменения температуры в Казани составил 63 %, летом 27 % и зимой 43 %. С использованием сценариев изменения климата под влиянием антропогенных факторов (проект CMIP6) получены данные об изменениях температуры воздуха в Казани на протяжении всего XXI столетия.

Представлены результаты анализа долгопериодных изменений температуры и осадков как на территории Среднего Поволжья и Предуралья, так и в России в целом. Выявлена тенденция повсеместного потепления климата в последние десятилетия.

Отмечен вклад казанских метеорологов в исследование динамики макромасштабных атмосферных процессов от поверхности земли до высоты 80 км. Дана оценка агроклиматическим и биометеорологическим характеристикам Республики Татарстан и Приволжского федерального округа (ПФО) в целом.