154
ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 1 Вестник Воронежского государственного университета Серия: Химия. Биология. Фармация, 2014, № 1, Январь - Март ХиМиЯ Антипова Л. В., Воронкова Ю. В., Синяева Л. А. СпектроСкопичеСкое иССледоВание пищеВых Волокон СВекольной клетчатки........................................................................................................................................6 Бондарев Ю. М., Гончаров Е. Г., Шрамченко И. Е. нелинейноСть СВойСтВ В раЗБаВленных тВердых раСтВорах СиСтеМы Цинк-кадМий.......................................................................................................................................10 Вережников В. Н., Крашенинникова Ш. В., Гринфельд Е. А. ГетерокоаГУлЯЦиЯ при аГлоМераЦии БУтадиен-СтирольноГо латекСа хиМичеСкиМ МетодоМ......................................................................................................14 Балыбин Д. В., Вигдорович В. И., Калинушкина Е. Ю., Попова Е. Д. ВлиЯние о-ФторФенилБиГУанидина на кинетикУ реакЦии ВыделениЯ Водорода на ЖелеЗе В киСлых хлоридных Средах.........................................................................19 Елисеев Д. С., Грушевская С. Н., Абакумова Л. И. определение корроЗионной УСтойчиВоСти Меди В щелочной Среде по данныМ Электро- и ФотоЭлектрохиМичеСких иССледоВаний........................................23 Иконникова Е. В., Гречкина М. В., Козадеров О. А. раЗВитие поВерхноСти при анодноМ СелектиВноМ раСтВорении Ag,Pd-СплаВоВ............................................................................................................................34 Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников, А. В., Калач А. В., Калач Е. В. СраВнительный аналиЗ критериеВ ВЗрыВоопаСноСти леГкоВоСплаМенЯЮщихСЯ ЖидкоСтей..................................................................................................39 БиОЛОГиЯ Бугримов Д. Ю., Василенко Д. В., Ефимов А. С., Зон Б.А., Кунин В. А., Лихолет А. Н., Наскидашвили В. И., Невежин Е. В., Цветикова Л. Н. аналиЗ параМетроВ плаЗМы, раЗМороЖенной СВч иЗлУчениеМ............................................47 Девятова Т. А., Румянцева И. В., Воронин А. А., Богачев М. И. конЦептУальнаЯ СтрУктУра ЭколоГичеСкоГо МониторинГа Водной Среды В Зоне раСполоЖениЯ нВаЭС........................................................................................52 Козлов А. Т., Бельских Н. В., Козлов Н. А. оСоБенноСти ЭколоГичеСкоГо криЗиСа В проМыШленноМ Городе и МеханиЗМ еГо преодолениЯ.....................................................................................................................56 НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ Издается с 2000 г. Выходит 4 раза в год

Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Научный журнал Воронежского гос. университета

Citation preview

Page 1: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 1

ВестникВоронежскогогосударственногоуниверситета

Серия: Химия. Биология. Фармация, 2014, № 1, Январь - Март

ХиМиЯ

Антипова Л. В., Воронкова Ю. В., Синяева Л. А.СпектроСкопичеСкое иССледоВание пищеВых Волокон СВекольной клетчатки........................................................................................................................................6

Бондарев Ю. М., Гончаров Е. Г., Шрамченко И. Е.нелинейноСть СВойСтВ В раЗБаВленных тВердых раСтВорах СиСтеМы Цинк-кадМий.......................................................................................................................................10

Вережников В. Н., Крашенинникова Ш. В., Гринфельд Е. А.ГетерокоаГУлЯЦиЯ при аГлоМераЦии БУтадиен-СтирольноГо латекСа хиМичеСкиМ МетодоМ......................................................................................................14

Балыбин Д. В., Вигдорович В. И., Калинушкина Е. Ю., Попова Е. Д. ВлиЯние о-ФторФенилБиГУанидина на кинетикУ реакЦии ВыделениЯ Водорода на ЖелеЗе В киСлых хлоридных Средах.........................................................................19

Елисеев Д. С., Грушевская С. Н., Абакумова Л. И.определение корроЗионной УСтойчиВоСти Меди В щелочной Среде по данныМ Электро- и ФотоЭлектрохиМичеСких иССледоВаний........................................23

Иконникова Е. В., Гречкина М. В., Козадеров О. А.раЗВитие поВерхноСти при анодноМ СелектиВноМ раСтВорении Ag,Pd-СплаВоВ............................................................................................................................34

Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников, А. В., Калач А. В., Калач Е. В.СраВнительный аналиЗ критериеВ ВЗрыВоопаСноСти леГкоВоСплаМенЯЮщихСЯ ЖидкоСтей..................................................................................................39

БиОЛОГиЯ

Бугримов Д. Ю., Василенко Д. В., Ефимов А. С., Зон Б.А., Кунин В. А., Лихолет А. Н., Наскидашвили В. И., Невежин Е. В., Цветикова Л. Н.аналиЗ параМетроВ плаЗМы, раЗМороЖенной СВч иЗлУчениеМ............................................47

Девятова Т. А., Румянцева И. В., Воронин А. А., Богачев М. И.конЦептУальнаЯ СтрУктУра ЭколоГичеСкоГо МониторинГа Водной Среды В Зоне раСполоЖениЯ нВаЭС........................................................................................52

Козлов А. Т., Бельских Н. В., Козлов Н. А.оСоБенноСти ЭколоГичеСкоГо криЗиСа В проМыШленноМ Городе и МеханиЗМ еГо преодолениЯ.....................................................................................................................56

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ

СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ

Издается с 2000 г.

Выходит 4 раза в год

Page 2: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 12

Королев В. А.Водно-ФиЗичеСкие СВойСтВа аллЮВиальных лУГоВых почВ пойМы ВерхнеГо дона..........................................................................................................................................................61

Муравьев И. В., Артемьева Е. А.СоСтоЯние попУлЯЦий Желтой и ЖелтоГолоВой трЯСоГУЗок MOTACILLA FLAVA LINNAEUS, 1758 и MOTACILLA CITREOLA PALLAS, 1776 (PASSERIFORMES, MOTACILLIDAE, MOTACILLINAE) В СреднеМ поВолЖье.........................................67

Негробов О. П., Чурсина М. А., Селиванова О. В.приЗнаки родоВоГо УроВнЯ В МорФоМетрии ГаБитУСа СеМейСтВа dOLICHOPOdIdAE (dIPTERA)..................................................................................................................................78

Попов С. С.динаМика клиничеСких проЯВлений при неалкоГольноМ СтеатоГепатите, раЗВиВаЮщеМСЯ на Фоне СахарноГо диаБета 2 типа,при коМБинироВанной терапии С ЭпиФаМиноМ..............................................................................83

Степанцова Л. В., Красин В. Н., Королев В. АМорФолоГичеСкаЯ характериСтика карБонатных ноВооБраЗоВаний черноЗеМоВидных почВ СеВера таМБоВСкой раВнины................................................................88

Шилов С. В., Колтаков И. А., Леликова Е. Н., Артюхов В. Г.УроВень ЭкСпеССии HLA-dR антиГеноВ нейтроФилаМи кроВи челоВека В УСлоВиЯх коМБинироВанноГо ВоЗдейСтВиЯ УФ-иЗлУчениЯ и a2b-интерФерона..................................................................................................................97

Никитин Е. Д., Щеглов Д. И., Сабодина Е.П.ЭкоФУнкЦии почВ и природных Зон В контекСте их оСоБой охраны и раЗВитиЯ аГролоГии и почВоВедениЯ....................................................................................................102

ФАРМАЦиЯ

Афанасьева Т. Г., Дмитриев А. В.аналиЗ раЗМещениЯ ГоСУдарСтВенноГо ЗакаЗа В СФере ЗакУпок лекарСтВенных СредСтВ (на приМере ВоронеЖСкой оБлаСти)............................................108

Бузлама А. В., Чернов Ю. Н., Сливкин А. И.параМетры оСтрой токСичноСти Солей ГУМиноВых киСлот.................................................111

Глембоцкая Г. Т., Кривошеев С. А., Азизов О. В.конЦептУальное МоделироВание СиСтеМы УпраВлениЯ качеСтВоМ лекарСтВенных препаратоВ как тоВарной катеГорией на ФарМаЦеВтичеСкоМ проиЗВодСтВенноМ предприЯтии.............................................................116

Логвинова Е. Е., Брежнева Т. А., Сливкин А. И., Самылина И. А., Берест И. С.ВыБор оптиМальных УСлоВий иЗВлечениЯ антоЦианоВых Соединений иЗ ВыСУШенных и СВеЖеСоБранных плодоВ рЯБины черноплодной......................................................................................................................................122

Орлова Т. В.СоВреМенные ректальные, ВаГинальные и Уретральные лекарСтВенные ФорМы.......................................................................................................................................126

Сливкин А. И., Беленова А. С., Шаталов Г. В., Кузнецов В. А., Сливкин Д. А., Фирсова Л. И.иЗУчение СВойСтВ раСтВороВ хитоЗана...............................................................................................134

Содержание

Page 3: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 3

Тринеева О. В., Сливкин А. И., Воропаева С. С.раЗраБотка и ВалидаЦиЯ Методики количеСтВенноГо определениЯ ФлаВоноидоВ В лиСтьЯх крапиВы дВУдоМной.................................................................................138

Чупандина Е. Е., Еригова О. А.аналиЗ ВлиЯниЯ льГотноГо лекарСтВенноГо оБеСпечениЯ на покаЗатели качеСтВа ЖиЗни................................................................................................................145

ЮБиЛеи

75 лет проФеССорУ полЯнСкоМУ к.к..........................................................................................................150

ПРАВиЛА ДЛЯ АВТОРОВ.......................................................................................................................................152

Содержание

Page 4: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 14

Proceedings of Voronezh State University

Series: Chemistry. Biology. Pharmacy, 2014, № 1, January - March

CHEMISTRYAntipova L. V., Voronkova Yu. V., Sinyaeva L. A.SPECTROSCOPIC RESEARCH Of fOOd fIbERS Of bEET CELLULOSE.........................................................6

Bondarev Y. M., Goncharov E. G., Shramchenko I. E.THE nOnLInEAR PROPERTIES Of dILUTE SOLId SOLUTIOnS SYSTEMS ZInC-CAdMIUM...............10

Vereshnikov V. N., Krascheninnikova S. V., Grinfeld A. E.THE gETEROCOAgULATIOn AT THE AggLOMERATIOn Of bUTAdIEnE-STYREnE LATEX bY CHEMICAL METHOd...............................................................................................................................14

Balybin D. V., Vigdorovich V. I., Kalinushkina E. Y., Popova E. D.InfLUEnCE Of O-fLUOROPHEnYLbIgUAnIdInE On HYdROgEn EVOLUTIOn REACTIOn KInETICS On IROn In ACIdIC CHLORIdE MEdIA......................................................................19

Eliseev D. S., Grushevskaya S. N., Abakumova L. I.dETERMInATIOn Of CORROSIOn STAbILITY Of COPPER In ALKALInE SOLUTIOn bY THE dATA Of ELECTRO- And PHOTOELECTROCHEMICAL InVESTIgATIOn...................................23

Ikonnikova E. V., Grechkina M. V., Kozaderov O. A.SURfACE dEVELOPMEnT AT AnOdIC SELECTIVE dISSOLUTIOn Of Ag,Pd-ALLOYS........................34

Alexeev S.G., Barbin N.M., Pishchalnikov A.V., Kalach A.V., Kalach E.V.THE COMPARATIVE AnALYSIS Of IndEXS Of fLAMMAbLE LIQUIdS.....................................................39

BIOLOGY

Bugrimov D. Y., Vasilenko D. V., Efimov A. S., Zon B. A., Kunin V. A., Liholet A. N., Naskidashvili V. I., Nevezhin E. V., Tsvetikova L.N.AnALYSIS Of PLASMA PARAMETERS THAWEd bY MICROWAVE RAdIATIOn......................................47

Devyatova T. A, Rumyantseva I. V., Voronin A. A., Bogachyov М. I.COnCEPTUAL STRUCTURE Of EnVIROnMEnTAL MOnITORIng Of WATER ObJECTS In A ZOnE Of An ARRAngEMEnT Of THE nEW VOROnEZH nUCLEAR POWER PLAnT.....................52

Kozlov A. T., Belsky N. V., Kozlov N. A.PECULARITIES Of ECOLOgICAL CRISIS In IndUSTRIAL CITY And TECHnIgnE Of ITS OVERCOME.............................................................................................................................56

Korolev V. А.WATER And PHYSICAL PROPERTIES Of ALLUVIAL MEAdOW LOAMY SOILSOf UPPER dOn fLOOd-LAndS................................................................................................................................61

Muraviev I.V., Artemyeva E. A.STATE Of POPULATIOnS Of YELLOW WAgTAIL And CITRInE WAgTAIL MOTACILLA FLAVA LINNAEUS, 1758 And MOTACILLA CITREOLA PALLAS, 1776 (PASSERIFORMES, MOTACILLIDAE, MOTACILLINAE) In THE MIddLE VOLgA..........................................67

SCIENTIFIC JOURNAL

SERIES: CHEMISTRY. BIOLOGY. PHARMACY

First published in 2000

Published quarterly

Page 5: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 5

Negrobov O. P., Chursina M. A., Selivanova O. V.SIgnS Of gEnUS LEVEL In HAbITUS’ MORPHOMETRY Of dOLICHOPOdIdAE (dIPTERA).............78

Popov S. S.dYnAMICS Of CLInICAL MAnIfESTATIOnS AT nOn-ALCOHOLIC STEATOHEPATITIS dEVELOPIng AT TYPE 2 dIAbETES MELLITUS, AT THE COMbInEd THERAPY WITH EPIfAMIn.....83

Stepantsova L.V., Krasin V. N., Korolev V.A. THE MORPHOLOgICAL CHARACTERISTIC Of CARbOnACEOUS gROWTHS CHERnOZEM-LIKE SOILS Of THE nORTH Of THE TAMbOV PLAIn...........................................................88

Shilov S. V, Koltakov I. A., Lelikova E. N., Artukhov V. G.THE LEVEL EXPRESSIOn Of HLA-dR AnTIgEnS bY HUMAn bLOOd nEUTROPHILS UndER COMbInEd EffECTS Of UV RAdIATIOn And a2b-InTERfEROnS...................97

Nikitin E. D., Shcheglov D. I., Сabodina E. P.EKOfUnKTSII SOIL And nATURAL AREAS In THE COnTEXT Of THEIR SPECIAL PROTECTIOn And dEVELOPMEnT And SOIL AgROLOgY........................................................102

PHARMACY

Afanasyeva T. G. , Dmitriyev A. V. THE AnALYSIS Of PLACEMEnT Of THE STATE ORdER In THE SPHERE Of PURCHASES Of MEdICInES (On THE EXAMPLE Of THE VOROnEZH REgIOn)............................108

Buzlama A.V., Chernov Y.N., Slivkin A.I.ACUTE TOXICITY PARAMETERS Of HUMIC ACId SALTS.............................................................................111

Glembotskaya G.T., Krivosheev S.A., Azizov O.V.THE COnCEPTUAL MOdELIng Of THE QUALITY MAnAgEMEnT SYSTEM Of dRUgSAS A PROdUCT CATEgORY AT THE PHARMACEUTICAL MAnUfACTURIng EnTERPRISE...............116

Logvinova E. E., Brezhneva T. A., Slivkin A. I., Samilina I. A., Berest I. S. SELECTIOn Of THE OPTIMAL EXTRACTIOn COndITIOnS AnTHOCYAnIn COMPOUndS Of dRIEd fRUITS And fRESHLY bLACK CHOKEbERRY..................................................122

Orlova T.V.MOdERn RECTAL, VAgInAL And URETHRAL MEdICInAL fORMS..........................................................126

Slivkin A. I., Belenova A. S., Shatalov G. V., Kuznetsov V. A., Slivkin D. A.STUdYIng Of CHITOSAn SOLUTIOnS PROPERTIES.....................................................................................134

Trineeva O. V., Slivkin A. I., Voropayeva S. S.dEVELOPMEnT And VALIdATIOn Of A TECHnIQUE Of QUAnTITATIVE dEfInITIOn fLAVOnOIdS In nETTLE LEAVES A TWO-bLAST fURnACE...............................................138

Chupandina E. E., Erigova O. A.THE InfLUEnCE Of dRUg SUPPLY On THE QUALITY Of LIfE.................................................................145

JUBILEE

75 YEARS PROfESSOR K.K. POLYAnSKY.............................................................................................................150

SUBMISSION GUIDELINES FOR AUTHORS....................................................................................152

Contents

Page 6: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 16

ХиМиЯ

УДК 677.11.02 : 681.5

СПекТРОСкОПиЧеСкОе иССЛеДОВАНие ПищеВЫХ ВОЛОкОН СВекОЛьНОЙ кЛеТЧАТки

Л. В. Антипова1, Ю. В. Воронкова1, Л. А. Синяева21ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»

2|ФГБОУ ВПО «Воронежск ий государств енный университе т»поступила в редакцию 19.11.13 г.

Аннотация. проведены исследования пищевых волокон на наличие функциональных групп. Методом ик-спектроскопии установлено присутствие он- групп. Механизм взаимодействия с во-дой происходит за счёт наличия в пищевых волокнах свекольной клетчатки активных водородных связей, что предполагает высокие функционально-технологические свойства в технологии пищевых систем.

ключевые слова: пищевые волокна, свекольная клетчатка, способность к гидратации, ик-спектроскопия

Abstract. Researches of food fibers on existence of functional groups are conducted. The method of IR-spectroscopy established presence IT - groups. The interaction mechanism happens to water at the expense of existence in food fibers of beet cellulose of active hydrogen communications that assumes high functional and technological properties in technology of food systems.

Keywords: food fibers, beet cellulose, ability to hydration, IR-spectroscopy

ВВеДеНиетермин «пищевые волокна» впервые был вве-

дён в научный обиход в конце 80-х годов хх сто-летия, «пищевые волокна – это остатки раститель-ных клеток, способные противостоять гидролизу, осуществляемому пищеварительными фермен-тами человека». В 2000 году американская ассо-циация химиков-зерновиков дала более широкое определение: «пищевое волокно – это съедобные части растений или аналогичные углеводы, устой-чивые к перевариванию и адсорбции в тонком ки-шечнике человека, полностью или частично фер-ментируемые в толстом кишечнике»[1].

из сухих веществ в корнеплодах (в том чис-ле в сахарной свёкле) больше всего содержится пектиновых веществ [2]. они составляют прибли-зительно половину массы мякоти, далеко не так инертны в химическом отношении, как клетчатка.

нерастворимые в холодной воде пектиновые вещества, находящиеся в мякоти свёклы, называ-ются протопектином. Быть может, здесь пекти-новые вещества как-то связаны с клетчаткой и с гемицеллюлозами.

при нагревании с водой мякоть свёклы на-бухает и частично (наполовину) переходит в рас-твор. то, что растворилось, принято называть пек-тиновыми веществами. Это вещества аморфные, сгущенный раствор их вязок и обладает свойства-ми клея.

пектиновые вещества содержат арабан, а так-же немного галактана. часть пектиновых веществ, не растворяющаяся в 70°-ном спирте, называется собственно пектином. пектин оказался полигалак-туроновой кислотой, частично этерифицированной (содержащей группы –о–Сн3– около 7% по массе).

кроме того, свекловичный пектин содержит ещё около 6 % ацетильных групп Сн3Со – в виде сложных эфиров с гидроксильными группами пектина.

так как пектин имеет и свободные карбоксиль-ные группы, то он обладает свойствами кислоты, т.е. может образовывать соли. Сам пектин раство-рим в воде. известью он осаждается, так как каль-циевая соль его нерастворима в воде. Соли пекти-на называются пектинатами.

пектиновое вещество в узком смысле – это лишь пектин, т.е. метиловый и уксусный эфир по-

© антипова л. В., Воронкова Ю. В., Синяева л. а. , 2014

Page 7: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 7

лигалактуроновой кислоты. арабан же и галактан являются лишь сопутствующими веществами, вероятно связанными с пектином побочными ва-лентностями в протопектине и освобождающими-ся при гидролизе протопектина [3].

имеются сведения по изучению ик-спектров пшеничной клетчатки, сои, масличных культур, однако по пищевым волокнам свекольной клет-чатки исследования носят отрывочный характер. В связи с этим представляется необходимым их исследование.

В настоящей работе представлены результа-ты изучения изменения сольватационных свойств пищевых волокон свекольной клетчатки при сорбции соляной кислоты (HCl), щёлочи (naOH), спирта (C2H5OH) и воды (н2о).

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТАВ качестве сорбента были выбраны пищевые

волокна свекольной клетчатки (производство Зао «ЭФко-нт»).

В работе использовали солянокислый, щелоч-ной, спиртовой и водный растворы. для доказа-тельства гипотезы образования межмолекуляр-ных связей, обуславливающих сорбцию, широко применяется метод ик – спектроскопии. В дан-ной работе мы применили следующую методику получения ик – спектров.

Вышеперечисленные растворы наносили тон-кой плёнкой на пластину из монокристаллического кремния. после высушивания пластинки помеща-ли в спектрометр фирмы bruker «Vertex-70» и ре-гистрировали спектр. полученные спектры были обработаны с помощью программы «grams 4/32».

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВисследование ик-спектров образцов водных

и спиртовых растворов пищевых волокон свеколь-ной клетчатки (рис. 1) показало, что они характе-ризуются следующими полосами поглощения: 3410, 2918, 2848, 1735, 1600, 1095, 1010, 607 см-1.

полоса поглощения при 3410 см-1 обуслов-лена валентными колебаниями он- групп в воде (νон). Вода полностью ассоциирована четырьмя водородными связями. на колебания метильных и метиленовых групп (Сн2, Сн) в –СооСн3 груп-пах, не полностью этерифицированного пектина, указывают полосы поглощения в интервале 2918-2830 см-1. полоса 1735 см-1 относится к колеба-ниям С=о в недиссоциированных Соон группах. Валентные колебания С-С кольца наблюдаются при поглощении 1600 см-1. появление полос по-глощения в области 1150-1085 см-1 обусловлено антисимметричными валентными колебаниями С-о-С (νas). на наличие деформационных колеба-ний связей С-н указывает полоса поглощения при 607 см-1[4-6].

исследование ик-спектров образцов соляно-кислых и щелочных растворов пищевых волокон свекольной клетчатки (рис. 2) показало, что они характеризуются следующими полосами погло-щения: 3410, 2927, 2918, 1625, 1568, 1510, 1450, 1236, 1095, 605 см-1.

Максимум поглощения при 1625 см-1 отно-сится к деформационным колебаниям он-групп (σон) .

при 1568 см-1 наблюдаются валентные коле-бания в солянокислом растворе, а при 1510 см-1

– колебания в щелочном растворе. Это смещение

Рис. 1 ик спектры образцов водного и спиртового растворов пищевых волокон свекольной клетчатки

Спектроскопическое исследование пищевых волокон свекольной клетчатки

Page 8: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 18

Рис. 2 ик спектры образцов солевого и щелочного растворов пищевых волокон свекольной клетчатки

объясняется неполной этерификацией пектина, что говорит о наличии натриевой соли Сооna.

антисимметричное деформационное коле-бание (δas CH3) наблюдается в области 1450 см-1. Валентные колебания С-O наблюдаются при 1236 см-1.

ЗАкЛЮЧеНиеУстановлены значительные различия в спо-

собности к сольватации пектина в водном и спиртовом растворе. таким образом, анализ ик-спектров показывает, что в природных полисаха-ридных полимерах содержатся циклические фраг-менты, обусловленные наличием фуранозных и пиранозных колец. В исходных растворах пище-вых волокон содержатся как недиссоциированные карбоксильные группы (1735 см-1), так и карбок-силатные группы (1510 см-1), характерные Соо- колебаниям групп. пищевые волокна после обра-ботки щёлочью (naOH) и кислотой (HCl) содержат значительно большое количество гидратной воды по сравнению с исходными образцами (макси-мум в области 3410 см-1). Сольватация Соон, Соо-, он- групп в водных растворах максималь-на по сравнению со спиртовыми растворами.

полученные результаты свидетельствуют о возможном регулировании функционально-тех-

нологических свойств пищевых систем в зави-симости от их компонентного состава. таким об-разом, пищевые волокна являются природными высокополимерами, в основе которых лежат по-лисахаридные остатки.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. прянишников В.В. пищевые волокна и бел-

ки в мясных технологиях / В.В. прянишников, а.В. ильтяков, Г.и. касьянов. — краснодар: Эко-инвест, 2012. — 200 с.

2. Селеменев В.Ф. пигменты пищевых про-изводств (меланоидины) / В.Ф. Селеменев, о.Б. рудаков, Г.В. Славинская, н.В. дроздова. — М.: дели принт, 2008. — 246 с.

3. Силин п.М. технология сахара / п.М. Си-лин. — М.: пищевая промышленность, 1967. — 630 с.

4. Смит а. прикладная ик-спектроскопия: пер. с англ. / а. Смит. — М.: Мир, 1982. — 328 с.

5. накамото к. ик-спектры и спектры кр неор-ганических и координационных соединений: пер. с англ. / к. накамото. — М.: Мир, 1991. — 536 с.

6. наканиси к. инфракрасная спектроскопия и строение органических соединений: пер. с англ. / к. наканиси. — Москва: Мир, 1987. — 188 с.

Антипова Л. В., Воронкова Ю. В., Синяева Л. А.

Page 9: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 9

Антипова Людмила Васильевна — д.т.н.,

проф. кафедры технологии продуктов живот-ного происхождения, Воронежский государ-ственный университет инженерных техноло-гий, Воронеж; e-mail: [email protected]

Воронкова Юлия Викторовна — аспирант кафедры технологии продуктов животного происхождения, Воронежский государствен-ный университет инженерных технологий, Воронеж; e-mail: [email protected]

Синяева Лилия Александровна — аспирант кафедры аналитической химии, Воронежский государственный университет, Воронеж; e-mail: [email protected]

Antipova Ludmila V. — the professor of chair of technology of products of an animal origin, The Voronezh State University of Engineering Technology; e-mail: [email protected]

Voronkova Uliya V. – graduate student of chair of technology of products of an animal origin, The Voronezh State University of Engineering Technology; e-mail: [email protected]

Sinyaeva Liliya A. — graduate student of chair of analytical chemistry, The Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Спектроскопическое исследование пищевых волокон свекольной клетчатки

Page 10: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 110

УДК 54-165:546.47/.49

НеЛиНеЙНОСТь СВОЙСТВ В РАЗБАВЛеННЫХ ТВеРДЫХ РАСТВОРАХ СиСТеМЫ ЦиНк-кАДМиЙ

Ю. М. Бондарев, е. Г. Гончаров, и. е. ШрамченкоВоронежский государственный университет

поступила в редакцию 03.12.2013 г.

Аннотация. измерением концентрационных зависимостей электро-физических свойств моно-кристаллических образцов системы цинк-кадмий определена область твердых растворов с экстре-мальным изменением физико-химических и электрофизических свойств, а также предложен воз-можный механизм ретроградной твердофазной растворимости в данной системе со стороны цинка.

ключевые слова: твердые растворы, дефектообразование, ретроградная растворимость, мало-частичные кластеры.

Abstract. Measurement of the concentration dependences of electro-physical properties of single-crystal samples of the zinc-cadmium defined range of solid solutions with extreme physical and chemical changes and electrical properties, and also proposed a possible mechanism of retrograde solid-solubility in the system by zinc.

Keywords: solid solutions, defect formation, retrograde solubility, small-particle clusters.

© Бондарев Ю. М., Гончаров е. Г., Шрамченко и. е., 2014

ВВеДеНиеВ течение многих десятилетий фазовые диа-

граммы с образованием ограниченных твердых растворов исследовались в интервале твердофаз-ной растворимости в основном с шагом 5-10 мол. %. данная методика не позволяла обнаружить эффекты взаимодействия атомов примеси с соб-ственными точечными дефектами основного ве-щества (матрицы) в диапазоне концентраций до 5 мол. % легирующего компонента. В то же время, исследования последних лет показали, что в твер-дых растворах с небольшим содержанием приме-си всегда наблюдаются отклонения практически любого структурно-чувствительного физического свойства от монотонной зависимости, выража-ющиеся в появлении ярко выраженных экстре-мумов. такие отклонения наблюдались во всех исследованных нами системах с ограниченными твердыми растворами, независимо от типа доми-нирующей химической связи [1, 2].

В настоящей работе представлены экспери-ментальные результаты исследования твердых растворов в системе Zn–Cd. они также свидетель-ствуют о существовании экстремумов свойств в разбавленных твердых растворах на основе цин-ка. кроме того, в данных твердых растворах пред-полагается ретроградная твердофазная раствори-мость кадмия в цинке [3].

таким образом в настоящей работе решались две основные задачи:

определить интервал концентраций твердого раствора на основе цинка, в котором обнаружива-ются экстремумы на изотермах свойств.

предложить возможный механизм образо-вания экстремумов на кривых состав-свойство в данной системе со стороны цинка.

ЭкСПеРиМеНТАЛьНАЯ ЧАСТьобе поставленные задачи решались методом

исследования свойств на выращенных монокри-сталлах твердого раствора переменного состава. для этого использовалась зонная перекристалли-зация образцов, осуществляемая в неравновесных условиях [4]. полученные результаты представле-ны на рис. 1-4.

на рис. 1а приведена концентрационная за-висимость удельного сопротивления, измеренная вдоль продольной оси выращенного монокри-сталла. процесс зонной перекристаллизации осу-ществлялся в два этапа. Сначала плавили шихту при температуре выше температуры плавления компонентов для достижения гомогенизации, и охлаждали ее вместе с печью. на втором эта-пе осуществляли выращивание монокристалла методом зонной перекристаллизации. В зоне шириной 10 мм поддерживалась температура 695 ± 2 к, скорость ее перемещения составля-ла 5 мм/ч. при выращивании монокристаллов

Page 11: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 11

использовались кадмий и цинк марок кд000 (ГоСт22860-93) и ЦВ (ГоСт-94) соответствен-но. Цинк дополнительно очищался вакуумной перегонкой. оба исходных компонента пред-ставляли собой поликристаллические слитки без внесенных посторонних примесей (неле-гированные), что особенно важно при анализе результатов измерения свойств образцов. ис-ходная концентрация кадмия (С0=1.5 мол. %) в загружаемой шихте выбиралась с учетом того, чтобы концентрационная область 1-1.5 мол. % кадмия соответствовала нелинейному участку теоретического распределения примеси. расчет распределения проводили по уравнению:

C C k k xlx SbCd= ⋅ − −( ) ⋅ − ⋅

0

1 1 exp (1)

точность взятия навески исходных компо-нентов составляла ± 5∙10-5 г при общей массе монокристалла 50 г. Шихту загружали в квар-цевую лодочку, которую помещали в вакуу-мированную до остаточного давления 1.7∙10-3

па ампулу. Выращенный монокристалл под-вергали шлифовке и травлению для удаления поверхностного слоя с дефектной структурой и создания плоскопараллельных граней. при этом, с учетом эффективного коэффициента рас-пределения кадмия в цинке, равного 0.25, и в ус-ловиях полного перемешивания жидкости в зоне, полученная кривая распределения примеси Cd в Zn приведена на рис. 2. из представленной кри-вой распределения следует, что при длине моно-кристалла 100 мм более 60 мм составляет моно-кристалл переменного состава. В соответствии с этим обнаруженные экстремумы на рис. 1 можно интерпретировать с учетом непрерывного возрас-

тания примеси (кадмия) в этом диапазоне концен-траций.

Рис. 1. распределение уд. сопротивления (а) и микротвердости (б) вдоль монокристалла

рис. 2. кривая распределения примеси в твер-дой фазе после двух проходов зоны в условиях полного перемешивания в зоне L, где L – ширина зоны

химический анализ образцов проводили по методике, описанной в работе [5]. анализу под-вергались образцы, соответствующие составам экстремумов. результаты анализа приведены на рисунках 1, 3, 4. Это позволяет оценить интервал составов, в которых возникает экстремум, соот-ветствующий 1.4 мол. % Cd.

РеЗУЛьТАТЫ и иХ ОБСУЖДеНиеобразование экстремума (максимума) на изо-

терме удельного сопротивления можно трактовать с позиций процесса кластерообразования в раз-бавленном твердом растворе. Этот процесс связан с взаимодействием атомов примеси с собственны-ми точечными дефектами основного компонента

Нелинейность свойств в разбавленных твердых растворах системы цинк-кадмий

Page 12: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 112

(матрицы). известно, что при температуре вы-ращивания монокристалла последний содержит определенную концентрацию точечных дефектов (вакансий, междоузельных атомов). кроме того, при легировании цинка кадмием с большим атом-ным радиусом образуется дополнительная (сти-мулированная) концентрация точечных дефектов, природа которых связана с деформационными яв-лениями в решетке матрицы. при этом снижается энтальпия образования дефектов [6], в результате чего их концентрация будет также экспоненци-ально расти с температурой.

на определенном этапе легирования сум-марная концентрация собственных и стимулиро-ванных дефектов возрастает до значений, сопо-ставимых с концентрацией примеси. при этом расстояние между дефектами и атомами примеси становятся достаточно малыми для осуществле-ния их взаимодействия между собой, что приво-дит к образованию малочастичных комплексов (кластеров). образование неупорядоченно распо-ложенных в решетке кластеров резко увеличивает рассеяние носителей тока, что и приводит к воз-растанию удельного сопротивления в небольшом интервале концентраций системы цинк-кадмий (рис. 1-а). процесс формирования кластеров до-стигает определенного предела, когда их кон-центрация становится значительной, и их взаи-модействие может приводить к упорядочению кристаллической структуры. последний эффект соответствует резкому уменьшению сопротив-ления на кривой состав-свойство. далее процесс формирования кластеров становится энергетиче-ски невыгодным и протекает обычный процесс кристаллизации твердого раствора замещения.

объективность существования экстремума подтверждает изотерма микротвердости (рис. 1-б). В том же интервале концентраций наблюда-ется резкий скачок микротвердости (максимум), связанный с нарастанием деформационных ис-кажений. Соответственно уменьшается величина постоянной решетки (рис. 3).

приведенная на рис. 4 разностная концентра-ция вакансий и междоузельных атомов ∆n [6], полученная сопоставлением величин плотности и постоянной решетки твердого раствора в кон-центрационном интервале экстремумов, свиде-тельствует о вакансионном механизме взаимодей-ствия, приводящего к образованию кластеров.

С позиций процесса кластерообразования также возможно объяснить ретроградную раство-римость - расширение области твердого раствора

выше эвтектической линии, где обычно область твердофазной растворимости уменьшается вслед-ствие растворения кристаллов в образовавшемся расплаве. Можно предположить, что при темпе-ратуре выше эвтектической горизонтали твердый раствор в определенной степени стабилизирован кластерной структурой, которая препятствует растворению кристаллов вплоть до температу-ры максимальной растворимости, после чего под влиянием энтропийного фактора кластерная структура разрушается и начинается интенсивное растворение кристаллов твердого раствора. Это и приводит к уменьшению области твердофазной растворимости.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Бондарев Ю.М. Формирование разбавлен-

ных твердых растворов в системе Cu-Zn / Ю.М.

Рис. 3. изменение параметра «а» кристалли-ческой решетки вдоль монокристалла

Рис. 4. изменение разностной концентрации дефектов вдоль монокристалла

Бондарев Ю. М., Гончаров Е. Г., Шрамченко И. Е.

Page 13: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 13

Бондарев, е.Г. Гончаров, а.п. левенец, л.и. Со-колов // Вестник ВГУ. Серия: химия. Биология. Фармация. — 2005. № 1. — С. 7-12.

2. Бондарев Ю.М. Физико-химическая приро-да формирования разбавленных твердых растворов медь-никель / Ю.М. Бондарев, е.Г. Гончаров, и.и. редина // конденсированные среды и межфазные границы. — 2005. — т.7, n 4. — С. 378-381.

3. хансен М. Структура двойных сплавов / М. хансен, к. андерко. — М. : Металлургия, 1962. —

т.1. — С. 473-475.4. чалмерс Б. теория затвердевания / Б. чал-

мерс. — М. : Металлургия, 1968. — 288 с.5 Микроанализ и растровая электронная ми-

кроскопия / под ред. Ф. Морис, л. Мени, р. тик-сье. — М. : Металлургия, 1985. — 407 с.

6. Соловьева е.В. особенности дефектообра-зовании в полупроводниках при изовалентном ле-гировании / е.В. Соловьева, М.Г. Мильвидский // Фтп. — 1983. — т.17, №11. — С. 2022-2024.

Гончаров Евгений Григорьевич — д.х.н., про-

фессор, Воронежский государственный универ-ситет

Бондаре Юрий Максимович — к.х.н., доцент, Воронежский государственный университет; e-mail: [email protected]

Шрамченко Ирина Евгеньевна — к.х.н., до-цент, Воронежский государственный университет

Goncharov Eugeny G. — dr. Sci. (Chem.), full Professor, Voronezh State University

Bondarev Yury M. — Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor, Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Shramchenko Irina E. — Cand. Sci. (Chem.), Associate Professor, Voronezh State University

Нелинейность свойств в разбавленных твердых растворах системы цинк-кадмий

Page 14: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 114

УДК 541.18.048

ГеТеРОкОАГУЛЯЦиЯ ПРи АГЛОМеРАЦииБУТАДиеН-СТиРОЛьНОГО ЛАТекСА

ХиМиЧеСкиМ МеТОДОМ

В. Н. Вережников1, Ш. В. крашенинникова1, е. А. Гринфельд2

1Воронежский государственный университет2Воронежский филиал ФГУП НИИСК им. акад. С.В. Лебедева

поступила в редакцию 16.04.2013 г.

Аннотация. изучены некоторые закономерности агломерации латекса СкС-30 арк в присут-ствии дисперсии высококарбоксилированного сополимера бутадиен-метилметакрилат-метакрило-вая кислота (БМк-20). Впервые экспериментально показано наличие в агломерирующей системе трех критических порогов коагуляции, отвечающих взаимодействию разнородных частиц и группо-вой коагуляции отдельных компонентов системы. Совокупность полученных данных позволяет ут-верждать, что механизм химической агломерации латексов под действием высокарбоксилированно-го полимера следует рассматривать с позиций теории гетерокоагуляции, развитой Б.В. дерягиным.

ключевые слова: латекс, агломерация, гетерокоагуляция, карбоксилсодержащие полимеры

Abstract. The process of agglomeration of butadiene-styrene latex SKS-30 ARK with butadiene-methyl methacrylate-methacrylic acid (bMK-20) was investigated with optical methods. Three critical concentrations of coagulation was established, one of those corresponds to the interaction of heterogeneous particles and two others – to the group coagulation of identical ones. The obtained results permit to maintain that the mechanism of latex agglomeration by highcarboxylated polymer should be considered taking into account the deryagin’s geterocoagulation theory.

Key words: latex, agglomeration, geterocoagulaton, carboxyl containing polymers.

В некоторых отраслях промышленности (про-изводство пенорезины, некоторых видов клеев и др.) необходимым условием является примене-ние высококонцентрированных (до 60-65 мас. % полимера), но сохраняющих текучесть синтетиче-ских латексов. Это может быть реализовано лишь при большом размере латексных частиц (поряд-ка 200-250 нм), который обычно достигается на практике путем агломерации частиц исходного высокодисперсного латекса. известны различные способы агломерации, например, заморажива-нием, действием растворителей полимера, вве-дением водорастворимых высокомолекулярных соединений [1] («химическая агломерация»). В работе [2] предложен своеобразный вариант ме-тода «химической» агломерации, предполагаю-щий использование в качестве агломерирующего агента латекса карбоксилсодержащего полимера. по этому методу, в латекс эластомера (на основе

© Вережников В. н., крашенинникова Ш. В., Грин-фельд е. а., 2014

бутадиена, стирола, акрилонитрила и других неи-оногенных мономеров) вводится добавка второго латекса, дисперсная фаза которого представляет собой частицы сополимера с высоким содержани-ем карбоксилатного мономера (обычно - метакри-ловой кислоты). Малые добавки такой дисперсии (1-3 мас. % на полимер) вызывают агломерацию с образованием агрегативно и седиментацион-но устойчивой системы со средним диаметром частиц в 2-3 раза больше исходного. рассматри-ваемый метод имеет принципиальное отличие от других известных способов агломерации ла-тексных частиц, т. к. предположительно эффект агломерации в этом случае обусловлен взаимо-действием частиц, различающихся по природе и электроповерхностным характеристикам (гетеро-коагуляцией [3]).

В данной работе была поставлена задача вы-явить характер влияния различных факторов на эффективность процесса агломерации под дей-ствием высококарбоксилированного полимера и получить экспериментальное подтверждение

Page 15: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 15

предполагаемого гетерокоагуляционного меха-низма агломерации.

ОБЪекТЫ и МеТОДЫ иССЛеДОВАНиЯ

агломерации подвергали бутадиен-стироль-ный латекс СкС-30 арк (эмульгатор - калиевые мыла жирных и смоляных кислот диспропорцио-нированного талового масла (оао «Воронежсин-тезкаучук»)). В качестве агломерирующего агента использовали латекс высококарбоксилированного сополимера бутадиена, метилметакрилата и мета-криловой кислоты БМк-20 (Воронежский филиал нииСк), при синтезе которого применяются по-вышенные дозировоки регулятора молекулярной массы, что обеспечивает наличие коротких со-полимерных цепей и их высокую молекулярную подвижность [1].

измерения оптической плотности производи-ли на фотоэлектроколориметре ФЭк-М 56, мутно-сти – с помощью визуального нефелометра нФМ. распределение частиц по размерам в исходных и агломерированных латексах получали с исполь-зованием метода динамического светорассеяния (фотон-корреляционной спектроскопии), для чего использован прибор nanotrac (Microtrac Inc, СШа), позволяющий измерять размеры частиц в диапазоне 1-6500 нм, а также получать значения интегральной и дифференциальной функций рас-пределения.

РеЗУЛьТАТЫ и ОБСУЖДеНие1

для оценки влияния дозировки БМк-20 на скорость процесса агломерации измеряли зависи-мость мутности (τ) разбавленного латекса СкС-30 арк от времени.

кривые зависимости мутности от времени при агломерации латекса в присутствии различ-ных количеств БМк-20 (рис. 1) показывают, что агломерация протекает с высокой скоростью, и за 1-2 минуты мутность достигает предельно высо-кого и практически постоянного значения (τ∞).

Зависимость предельной мутности латекса от концентрации агломерирующего агента (рис. 2) показывает, что максимальная степень агломера-ции достигается при некоторой оптимальной до-зировке БМк (3 мас.% на полимер), после кото-рой происходит снижение τ∞.

для объяснения этой закономерности рас-смотрена эволюция дифференциальных кривых

1 В экспериментальной части работы при-нимали участие а. е. текучева и В. л. Сысоева

распределения частиц в исходном и агломери-рованном образцах с изменением концентрации агломератора (рис. 3). для исходного образца характерно унимодальное распределение. при введении малых количеств агломератора (менее 3 мас. % ) обнаруживается бимодальное распре-деление с максимумами I и II, которые отвечают наиболее вероятному размеру частиц dI и dII, при-чем величина dI примерно соответствует размеру

Рис. 1. нефелометрические кривые кинетики агломерации латекса СкС-30 арк при различных добавках БМк-20 (мас.% на полимер): 1 – 0.5; 2 – 1.0; 3 – 2; 4 – 3; 5 – 4; 6 – 5.

рис. 2. Зависимость предельной мутности ла-текса СкС-30 арк от дозировки агломерирующе-го агента БМк-20.

Гетерокоагуляция при агломерации бутадиен-стирольного латекса химическим методом

Page 16: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 116

частиц исходного латекса СкС-30 арк. Величина dII во всех случаях больше, чем dI, она характери-зует размер частиц агломерированной фракции. площади под пиками I и II характеризуют от-носительное содержание частиц соответственно исходного латекса и агломерата. как показывает рис. 3, с увеличением количества добавленного агломератора Саг доля агломерированных частиц возрастает (и соответственно снижается доля ис-ходных), а размер их начинает снижаться при вве-дении избытка агломератора.

С учетом данных динамического светорас-сеяния механизм агломерации представляется следующим. при введении дисперсии высоко-карбоксилированного полимера (БМк-20) его глобулы становятся центрами, на которых проис-ходит закрепление частиц основного латекса. по-следующая коалесценция этих частиц приводит к образованию крупных агломератов, образованных смесью основного и агломерирующего полимеров. Вследствие значительного молекулярного сродства к водной фазе и высокой молекулярной подвижно-сти коротких полимерных цепей высококарбок-силированного реагента происходит самопроиз-вольное перераспределение звеньев этих цепей по объему агломератов с преимущественным выхо-дом их на поверхность раздела фаз. В результате на межфазной поверхности формируется тонкая оболочка из макромолекул высококарбоксилиро-ванного полимера, которая сообщает поверхности гидрофильность и дополнительный электрический заряд за счет карбоксилат-анионов. оба фактора способствуют стабилизации образующейся дис-персии с укрупненными частицами и приводят к затормаживанию и прекращению агломерации.

объяснение причин связывания разнород-ных, но одноименно заряженных частиц, в эле-ментарном акте гетерокоагуляции (агломерации), по-видимому, следует искать на основе теорети-ческих представлений Б.В.дерягина о механизме гетерокоагуляционных взаимодействий [4, 5]. по дерягину, если знак зарядов поверхностей двух частиц 1 и 2 одинаков, но различны величины их потенциалов φ1 и φ2, то ионно-электростатиче-ские силы на сравнительно далеких расстояниях вызывают отталкивание частиц, а на близких – притяжение. В нашем случае как раз имеет место взаимодействие частиц одного знака заряда (оба латекса стабилизированы аниоактивными паВ), но с существенно различными электроповерх-ностными характеристиками. известно, что по-верхностный заряд и, следовательно, поверхност-ный потенциал частиц карбоксилатных латексов (каковым является БМк-20) существенно выше, чем у частиц электронейтральных (со)полимеров.

Рис. 3. дифференциальные кривые распреде-ления частиц латекса СкС-30 арк при различной концентрации агломератора (масс. % на каучук): 1 – 0; 2 – 0.25; 3 – 1.5; 4 – 3.0; 5 – 10.0.

Рис. 4. нефелометрические кривые агломера-ции латекса СкС-30 арк при различной концен-трации дисперсной фазы m (г/л): 1 – 193.2; 2 – 128.8; 3 – 96.6; 4 – 64.4. Содержание БМк-20: 3 мас. % на полимер.

так, показано [6], что на частицах сополимера стирола и метакриловой кислоты плотность по-верхностного электрического заряда на два деся-тичных порядка выше, чем на частицах полисти-рольного латекса. таким образом, есть основания полагать, что явление агломерации в рассматрива-

Вережников В. Н., Крашенинникова Ш. В., Гринфельд Е. А.

Page 17: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 17

емых смесях латексов, по существу, представляет собой разновидность гетерокоагуляции, теорети-чески предсказанную в [5] .

Сказанное подтверждается тем фактом, что с уменьшением концентрации полимера основного латекса (m) резко снижаются как скорость агломе-рации (наклон начального участка кривых), так и предельное значение мутности, характеризую-щее размер агломератов. Уже при ~3-х кратном разбавлении исходного латекса эффект агломе-рации утрачивается практически полностью. Это может быть следствием того, что с уменьшением концентрации частиц и повышением среднего расстояния между ними ослабевают упомянутые выше силы притяжения между ними.

если рассматривать агломерацию под дей-ствием высококарбоксилированного полимера как процесс гетерокоагуляции, то при введении электролита в бинарную смесь латексов СкС-30 арк и БМк-20 можно ожидать существование не одного, а трех критических концентраций коагу-ляции (порогов коагуляции), отвечающих взаимо-действию разнородных частиц, а также групповой коагуляции отдельных компонентов системы [7]. действительно, как показывает рис. 5 , при агло-мерации наблюдаются три пороговых значения концентрации электролита (максимумы кривой d3-СnaCl, где d3 – оптическая плотность системы через 3 мин после начала коагуляции): первый от-вечает гетерокоагуляционному взаимодействию (т.е. агломерации), второй и третий - групповой коагуляции (гомокоагуляции) основного и кар-боксилатного латексов соответственно (пБк1 и пБк2). отнесение второго и третьего максимумов основано на сравнении значений пБк исходных латексов СкС-30 и БМк-20, найденных по тради-ционной нефелометрической методике [8]: как и следовало ожидать, пБкБМк-20 > пБкСкС-30 (950 и 740 ммоль/л соответственно). аналогичные ре-зультата получены с CaCl2 , LaCl3. обнаружение нами трех критических концентраций в агломери-рующей смеси убедительно подтверждает гетеро-коагуляционнную природу агломерации в смесях латекс + дисперсия высококарбоксилированного полимера.

ВЫВОДЫ1. изучены закономерности агломерации бу-

тадиен-стирольного латекса СкС-30 арк под действием дисперсии высококарбоксилированно-го сополимера бутадиен-метилметакрилат-мета-криловая кислота. найдено, что эффективность

агломерации при возрастании количествам агло-мерирующего агента проходит через максимум, резко снижается с уменьшением концентрации исходного латекса. агломерированный латекс имеет бимодальное распределение частиц в отли-чие от исходного.

2. Совокупность полученных данных позво-ляет утверждать, что механизм химической агло-мерации латексов под действием высокарбокси-лированного полимера следует рассматривать с позиций теории гетерокоагуляции.

ЛиТеРАТУРА1. чечик о. С. латексы / о.С. чечик, л.н. ер-

кова — л. : химия, 1983. — С.107-112.2. Гринфельд е.а. получение высококонцен-

трированных латексов с использованием химиче-ской агломерации / е.а. Гринфельд [и др.] // Мат. 7-й росс. научно-практ. конф. резинщиков «Сырье и материалы для резиновой промышленности». - Москва, 2000. — С. 3-5.

3. Фридрихсберг д.а. курс коллоидной хи-мии / д.а.Фридрихсберг — л. : химия, 1984. — С. 240-247.

Рис.5. Зависимость оптической плотно-сти d3 от концентрации naCl в агломерирую-щей смеси СкС-30 арк+БМк-20 (9,2 мас.%). m(CкC-30) = 26,5 г/л.

Гетерокоагуляция при агломерации бутадиен-стирольного латекса химическим методом

Page 18: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 118

Вережников Виктор Николаевич — д.х.н.,

профессор химического факультета ВГУ; e-mail: [email protected]

Крашенинникова Шарлотта Викторовна — студентка химического факультета ВГУ; e-mail: [email protected]

Гринфельд Евгений Александрович — к.х.н, ведущий научный сотрудник Воронежского фи-лиала нииСк; email: [email protected]

Vereshnikov Victor N. - Ph. d. in Chemistry, full Professor, Voronezh State University, e-mail: [email protected]

Krasheninnikova Sharlotta V. — student, Voronezh State University; e-mail: [email protected]

grinfeld Eugenij A. — Ph. d. in Chemistry, Leading Researcher, Voronesh constituent company nIISK; email: [email protected]

4. дерягин Б.В. поверхностные силы / Б.В. дерягин, н.В. чураев, В.М. Муллер — М. : наука, 1985. — С. 259-287.

5. дерягин Б.В. теория устойчивости колло-идов и тонких пленок / Б.В. дерягин : наука, 1986. — 206 с.

6. Ono H. Сharacterization of surface charge on polystyrene lattices/ H.Ono, E.Jidai, K.Shibayama // Koll. Z. Z. Polym. — 1977. - b. 255, №2. — S. 105-110.

7. чернобережский Ю.М. Гетерокоагуля-ция золей и обращение правила Шульце-Гарди // Электроповерхностные явления в дисперсных системах / Ю.М. чернобережский, е.В. Голикова / под редакцией о.н. Григорова, д.а. Фридрих-сберга. — М. : наука, 1972. — С. 170-173.

8. нейман р.Э. коллоидная химия синтетиче-ских латексов: учебное пособие / р.Э. нейман [и др.]. — Воронеж : изд-во ВГУ.,1984. — 196 с.

Вережников В. Н., Крашенинникова Ш. В., Гринфельд Е. А.

Page 19: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 19

УДК 541.138:541.18

ВЛиЯНие О-ФТОРФеНиЛБиГУАНиДиНА НА киНеТикУ РеАкЦии ВЫДеЛеНиЯ ВОДОРОДА НА ЖеЛеЗе В киСЛЫХ

ХЛОРиДНЫХ СРеДАХ

Д. В. Балыбин1, В. и. Вигдорович2, е. Ю. калинушкина1, е. Д. Попова1.

1Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина2Тамбовский государственный технический университет

поступила в редакцию 05.08.2013 г.

Аннотация. показано, что в присутствии и возрастании концентрации о-фторфенилбигуанидина (0,5 – 40 мМ) в солянокислых водных средах наблюдается изменение природы замедленной стадии реакции выделения водорода на железе согласно ряду: замедленный разряд → лимитирующая химическая рекомбинация → замедленная латеральная диффузия → ли-митирующий разряд.

ключевые слова: железо, ионы водорода, разряд, о-фторфенилбигуанидин, замедленная стадия.

Abstract. It is shown that in the presence of increcesing o-fluorophenylbiguanidine concentrations (0.5 – 40 mM) in the hydrogen chloride aqueous media, change of nature of the slow stage of hydrogen release reaction on iron is observed according to the row: slow discharge – limiting chemical recombination – slow lateral diffusion – limiting discharge.

Keywords: iron, hydrogen ions, discharge, o-fluorophenylbiguanidine, slow stage.

реакция катодного выделения водорода (рВВ) – одна из наиболее изученных, обобщённых и вме-сте с тем изучаемых в настоящее время, так как она во многом является определяющей для интер-претации закономерностей электрохимической кинетики. одновременно трудно переоценить ее роль и при решении прикладных вопросов, в част-ности, защиты металлов от коррозии и проблем водородной энергетики, связанных с получением электролитического водорода и его аккумулиро-ванием. таким образом, в прикладном плане в од-них условиях рВВ целесообразно стимулировать, в других – подавлять. Существуют работы, посвя-щенные рВВ в различных условиях на различных материалах, но, зачастую, мнения авторов о лими-тирующей стадии рВВ, выявив которую возмож-но будет управлять этим процессом, расходятся.

В связи с этим целью настоящей работы яви-лось изучение связи кинетики реакции выделе-ния водорода на железе при различной кислот-ности и концентрации о-фторфенилбигуанидина (о-ФФБГ) в водных и водно-органических кис-лых хлоридных средах с процессом твердофазной диффузии водорода через стальную (Ст3) мем-брану.

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТАизучена добавка о-фторфенилбигуанидина

(Б), который является аналогом гуанидина (а) сильного однокислотного бескислородного орга-нического основания с рка протонированной фор-мы, иона гуанидиния, в воде равным 13.6 [1].

исследования проведены в водных и водно-органических (10 масс. % воды в этиленгликоле) растворах с составом электролита х М нСl+ (1 – х) М LiCl, полученных насыщением исходных рас-творителей сухим хлористым водородом с после-дующим разбавлением ими полученной системы до заданной кислотности и введением высушен-ного при 107 °С хлорида лития. кинетику рВВ исследовали на Ст3 в условиях потенциодина-мической поляризации (потенциостат - Solartron 1285, скорость развертки 0,66 мВ/с), водородная атмосфера, комнатная температура, потенциалы пересчитаны по стандартной водородной шка-ле. Электрохимические измерения проведены в двух экспериментальных сериях: в одной исполь-зован насыщенный водный хлоридсеребряный © Балыбин д. В., Вигдорович В. и., калинушкина е. Ю.,

попова е. д., 2014

Page 20: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 120

электрод сравнения, во второй – равновесный водородный электрод в том же рабочем раство-ре. рабочий электрод с видимой поверхностью 0,5 см2 армировали в оправу из эпоксидной смо-лы, отвержденной полиэтиленполиамином, перед экспериментом шлифовали и полировали, затем обезжиривали ацетоном. использована трехэлек-тродная электрохимическая ячейка с разделен-ным шлифом анодным и катодным пространства-ми, вспомогательный электрод - гладкая платина.

ЭкСПеРиМеНТАЛьНЫе РеЗУЛьТАТЫ и иХ ОБСУЖДеНие

из рис. 1 видно, что катодный ток не является функцией скорости вращения дискового электро-

рис. 1. Зависимость катодного тока от скорости вращения стального электрода в условиях катод-ной поляризации Δек = -50 мВ, τвыдержки = 300 сек. 1 – 0.1 М нСl + 0.9 М LiCl – фон; 2 – фон +1 мМ о-ФФБГ.

таблица 1Кинетические параметры РВВ на железе в присутствии о-ФФБГ в водных кислых хлоридных растворах с со-

ставом электролита х М НC1 + (1 - x) M LiC1 (водородная атмосфера, комнатная температура). Со-ФФБГ,ммоль/л -

dEd i

Bklg, −

+

dEd C

BH

lg,

∂∂

+

lg

lg

iCK

H E

d Hd ik

lg, −

+

dd C

BH

H

ηlg

,∂∂

+

lg

lg

iCk

H η

0 0.115 0.065 0.90 0.115 0.060 0.50

0.5 0.110 0.060 0.80 0.110 0.060 0.50

1.0 0.110 0.065 0.50 0.110 0 0

5.0 0.115 0.075 0.75 0.115 0.035 0.25

10.0 0.120 0.060 0.75 0.120 0.025 0.25

20.0 0.120 0.065 0.60 0.120 0.030 0.20

30.0 0.120 0.080 1.0 0.120 0.045 0.50

40.0 0.120 0.125 1.10 0.120 0.060 0.55

да, из этого следует, что при поляризации на вели-чину -50 мВ наблюдается кинетический контроль скорости катодной реакции.

при введении минимального количе-ства добавки о-ФФБГ в водный раствори-тель лимитирующей стадией является замед-ленный разряд. как и в фоновых растворах (таблица 1). Увеличение концентрации о-ФФБГ до 1 ммоль/л приводит к смене лимитирующей стадии с замедленного разряда на замедленную рекомбина-цию (таблица 1). при 5, 10 (таблица 1) и 20 ммоль/л о-ФФБГ реализуется замедленная латеральная диффузия, а при 30 и 40 ммоль/л о-ФФБГ вновь лимитирует реакция разряда (таблица 1). Во всем концентрационном интервале о-ФФБГ наблюда-ется следующая смена природы лимитирующей стадии: разряд → рекомбинация → поверхност-ная диффузия → разряд [2 - 7].

при смене природы растворителя с водного на водно-этиленгликолевый (10 масс. % воды) на-блюдается модификация выше приведённого ряда и выглядит следующим образом: рекомбинация → поверхностная диффузия → разряд → смешан-ный контроль → разряд (таблица 2).

интересным для изучения является связь ки-нетики рВВ на железе с его твердофазной диффу-зией через стальную мембрану в тех же системах. исследования проведены по общепринятой мето-дике [8].

Можно было ожидать принципиальных изме-нений кинетических закономерностей в условиях различной природы замедленной стадии. наличие изломов или перегибов на соответствующих кри-вых в координатах iH. Со-ФФБГ. однако. оказалось. что скорость диффузии водорода через мембра-

Балыбин Д. В., Вигдорович В. И., Калинушкина Е. Ю., Попова Е. Д.

Page 21: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 21

таблица 2Кинетические параметры РВВ на железе в присутствии о-ФФБГ в водно-этиленгликолевых

растворах. содержащих 10 масс % воды.

Со-ФФБГ.ммоль/л

-dEd iklg

−+

dEd C

Hlg

∂∂

+

lg

lg

iCK

H E

d Hd ik

η

lg−

+

dd C

H

H

ηlg

∂∂

+

lg

lg

iCk

H η

0 0.125 0.090 0.45 0.125 0 00.5 0.125 0.060 0.75 0.125 0.050 0.251.0 0.120 0.100 0.90 0.120 0.040 0.455.0 0.120 0.120 0.90 0.120 0.075 0.4510.0 0.125 0.100 0.75 0.125 0.065 0.4020.0 0.130 0.110 1.10 0.130 0.100 0.6030.0 0.110 0.100 1.20 0.110 0.090 0.5040.0 0.120 0.120 1.30 0.100 0.100 0.65

ну iH практически не зависит от этого фактора (рис. 2).

ВЫВОДЫВ каждом из двух растворителей наличие и

рост концентрации о-ФФБГ приводит к смене природы лимитирующей стадии.

Модификация ряда при переходе от одного растворителя к другому обусловлена сменой при-роды растворителя: от водного к водно-этилен-гликолевому (10 масс. % воды).

Величина потока твердофазной диффузии iH в металл не зависит от природы лимитирующей стадии.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. альберт а. константы ионизации кислот и

оснований / а.альберт, а.е. Сержент. — М.: хи-мия, 1964. — 179 с.

Рис. 2. Закономерности твердофазной диф-фузии водорода через стальную мембрану из растворов системы н2о – HCl от концентрации о-ФФБГ (1 – 0.99М нС1; 2 – 0.05М нС1).

2. Фрумкин а.н. перенапряжение водорода / а.н. Фрумкин. — М.: наука, 1988. — 240 с.

3. Балыбин д.В. Влияние гуанидина и фенил-бигуанидина на кинетику реакции выделения во-дорода на железе и его диффузию через стальную мембрану в этиленгликолевых растворах нС1: ав-тореф. дисс…канд. хим. наук / д.В. Балыбин. —тамбов. 2011. — 20 с.

4. Влияние о-фторфенилбигуанидина на ки-нетику реакции выделения водорода на железе и его диффузию через стальную мембрану в водных растворах нС1 / В.и.Вигдорович [и др.] // нау-коёмкие технологии. — 2012. — т. 12, № 11. — С. 52 – 58.

5. Влияние м-нитрофенилбигуанидина на ки-нетику реакции выделения водорода на железе и его диффузию через стальную мембрану в кислых хлоридных средах / д.В. Балыбин [и др.] // Вест-ник тГУ. Серия: естественные и технические на-уки. — 2013. — т. 18, № 1. — С. 375 – 380.

6. Influence of o-fluorophenylbiguanidine on the kinetics of hydrogen evolution reaction on iron, the nature of rate-determining step and hydrogen diffusion through a steel membrane / V.I. Vigdorovich [et al.] // Journal of Electroanalytical Chemistry. —2013. – V. 689, №1. — р. 117 – 123.

7. Vigdorovich V.I. Influence of guanidine on kinetics of hydrogen evolution reaction on iron and its diffusion through steel membrane in acidic chloride media / V.I. Vigdorovich, L.E. Tsygankova, d.V. balybin // Journal of Electroanalytical Chemistry. — 2011. — V. 653, №1. — P. 1 – 6.

8. кардаш н.В. Влияние состава раствора на диффузию водорода через металлическую мем-брану / н.В. кардаш, В.В. Батраков // Защита ме-таллов. — 1995. — т. 31, № 4. — С. 441 – 444.

Влияние о-фторфенилбигуанидина на кинетику реакции выделения водорода

Page 22: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 122

Балыбин Дмитрий Викторович — кан-

дидат химических наук, старший препо-даватель кафедры аналитической и неорга-нической химии, ФГБоУ Впо тамбовский государственный университет им. Г.р. державина; e-mail: [email protected],

Вигдорович Владимир Ильич — доктор хи-мических наук, профессор кафедры «химия наноматериалов», ФГБоУ Впо тамбовский государственный технический университет;e-mail: [email protected]

Калинушкина Елена Юрьевна — аспи-рантка кафедры аналитической и неорганиче-ской химии, ФГБоУ Впо тамбовский госу-дарственный университет им. Г.р. державина;e-mail: [email protected]

Попова Екатерина Дмитриевна — сту-дентка 4 курса специальности «химия», ФГБоУ Впо тамбовский государствен-ный университет им. Г.р. державина; e-mail: [email protected]

Balybin Dmitrij V. — candidate of chemical sciences, assistant professor of analytical and inorganic chemistry department, Tambov State University named after g.R. derzhavin. e-mail: [email protected]

Vigdorovich Vladimir I. — doctor of chemical sciences, professor of “Chemistry of nanomaterials” department, Tambov State Technical University; e-mail: [email protected]

Kalinushkina Elena J. — graduate student of department of Analytical and Inorganic Chemistry, Tambov State University named after g.R. derzavin. e-mail: [email protected]

Popova Ekaterina D. — student of speciality «Chemistry» of Tambov State University named after g.R. derzhavin. e-mail: [email protected]

Балыбин Д. В., Вигдорович В. И., Калинушкина Е. Ю., Попова Е. Д.

Page 23: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 23

УДК 544.653.2

ОПРеДеЛеНие кОРРОЗиОННОЙ УСТОЙЧиВОСТи МеДи В щеЛОЧНОЙ СРеДе ПО ДАННЫМ ЭЛекТРО- и ФОТОЭЛекТРОХиМиЧеСкиХ иССЛеДОВАНиЙ

Д. С. елисеев, С. Н. Грушевская, Л. и. Абакумова

Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 09.09.2013 г.

Аннотация. показана возможность обнаружения оксидной пленки на поверхности меди in situ методом измерения фотопотенциала. рассчитана эффективная константа коррозионного окисления меди в деаэрированной щелочной среде в различных условиях предварительной поляризации по данным кулонометрии и хронопотенциометрии с синхронной регистрацией фотопотенциала. Уста-новлено, что переход от поли- к монокристаллической поверхности существенно замедляет корро-зионное окисление меди следами растворенного кислорода.

ключевые слова: поликристаллическая медь, монокристаллы меди, оксидообразование, кор-розия, фотопотенциал.

Abstract. It was shown the possibility to reveal an oxide film on copper surface by in situ method of photopotential measurements. An effective constant of the rate of copper corrosion in the deoxygenated alkaline solution under different conditions of the preliminary polarization by the data of coulometry and chronopotentiometry with a synchronous registration of photopotential was calculated. It was established that the transition from polycrystalline surface to single crystals sufficiently decelerates copper corrosion by the traces of dissolved oxygen.

Key words: polycrystalline copper, copper single crystals, oxide formation, corrosion, photopotential.

© елисеев д. С., Грушевская С. н., абакумова л. и., 2014

В воде и водных растворах медь подвержена электрохимической коррозии с кислородной де-поляризацией [1-3]. не исключено и сугубо хи-мическое взаимодействие меди с растворенным молекулярным кислородом:2 Cu + ½O2 = Cu2O (ΔG0 = -72.52 кдж/моль [4]), ( 1 )

рост пленки Cu2O по (1) происходит по пара-болическому закону при низких концентрациях кислорода (< 0.4 мг/л), и по логарифмическому – при более высоких (> 4 мг/л) [5]. отмечено [6], что если в сухом воздухе при 40 °С за 66 часов образуется пленка Cu2O толщиной 15 нм, то в дис-тиллированной воде в аналогичных условиях тол-щина пленки увеличивается до 50 нм.

продуктами анодного окисления и коррозии меди в щелочной среде являются ее оксиды и гидроксиды, проявляющие полупроводниковые свойства. именно поэтому достаточно простым экспрессным методом обнаружения оксидной фазы на поверхности металлического электрода может служить измерение фотопотенциала Eph или фототока iph [7-10]. Сам факт возникновения фото-

отклика при освещении электрода свидетельству-ет о наличии на его поверхности полупроводни-ковой пленки. измерение фотопотенциала было использовано для обнаружения оксида меди при получении оксидных слоев осаждением из Cu(II)-содержащих растворов [9], а также для обнаруже-ния оксида серебра при селективном растворении сплавов Ag-Au [10]. положительный фотопотен-циал возникает в пленках с p-типом проводимо-сти, а отрицательный – в пленках с n-типом. ам-плитуда фотопотенциала определяется толщиной оксидной пленки L, а также особенностями ее стехиометрии, микроструктурного состояния и электронного строения [11]. кроме того, данные по изменению Eph во времени позволяют выявить кинетику начального этапа коррозионного роста оксида [7, 8], что важно для решения многих кор-розионных проблем.

Цель данной работы – определение коррози-онной устойчивости меди в деаэрированной ще-лочной среде фотоэлектрохимическим методом. Соответствующие эксперименты проведены на поли- и монокристаллических медных электро-дах. Зависимость электрохимических свойств

Page 24: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 124

меди от кристаллографической ориентации гра-ней фрагментарно изучена в ряде работ [12-16]. Специфика проявляется, прежде всего, в различ-ном количестве и распределении поверхностных атомов при переходе от одной кристаллической грани к другой. координационное число атомов составляет 9 - для грани (111), 8 - для грани (100), 7 или 11 -для грани (110). атомная плотность ме-няется от 1.7·1015 см-2 - для грани (111) [12] до 1.5·1015 см-2 - для грани (001) [13], что в конечном счете приводит к различному строению границы между твердой поверхностью и жидкой фазой для разных граней монокристаллов меди.

квантово-химические расчеты [14] показыва-ют, что энергия адсорбции гидроксил-ионов в во-дной среде уменьшается в ряду: (100) > (110) > (111). Соответственно длина связи металл-кисло-род увеличивается в этой же последовательности. Замена адсорбирующегося иона гидроксила на хлор-ион приводит уже к иной последовательно-сти энергий адсорбции [15]: (011) > (111) > (001). Соответственно, структурные параметры оксид-ных пленок и даже процесс их формирования могут зависеть от кристаллографической ориен-тации подложки. таким образом, можно ожидать значительных изменений и в коррозионном пове-дении меди при переходе от поли- к монокристал-лической структуре.

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТАВ качестве рабочих электродов использовали ста-

ционарные электроды, изготовленные из поликри-сталлической меди (99.99% масс.) и монокристал-лической меди (99.999% масс.), ориентированной гранями (100), (110) и (111). образцы монокри-сталлов меди изготовлены фирмой «Materials Tech-nology & Crystals for Research, development and Production» (Juelich, Германия) по методу чохраль-ского с точность ориентирования поверхности 2°.

подготовка поверхности электродов включа-ла зачистку на шлифовальной бумаге с размером зерна абразива менее 10 мкм, полировку водной суспензией MgO на замше и промывание биди-стиллятом. для снятия механически деформиро-ванного поверхностного слоя монокристаллы под-вергались дополнительной химической полировке в смеси равных объемов концентрированных азот-ной, ортофосфорной и уксусной кислот и повтор-но промывались бидистиллированной водой [17].

рабочие растворы 0.1 M KOH готовили на би-дистиллированной воде из реактивов марки х.ч. и деаэрировали барботажем х.ч. аргона.

особенности конструкции ячейки и установ-ки для измерения фотопотенциала [18] изложены в [7, 8]. В качестве источника УФ-освещения ис-пользован светодиод «LIgITEK» с длиной волны λ = 400 нм. Мощность светового потока, измерен-ная при помощи болометра иМо-2н, поддержи-валась равной 7.12·1015 фотон см-2 с-1.

измерения фотопотенциала проводили в ре-жиме «открытой цепи» в различных условиях предварительной поляризации электрода:

а) предварительная поляризация отсутствует;б) предварительная катодная поляризация при

потенциале E = -1.0 В в течение 10 мин для вос-становления следов оксидов и стандартизации со-стояния поверхности;

в) катодная поляризация при E = -1.0 В в тече-ние 10 мин с последующей анодной поляризацией в диапазоне потенциалов от -0.7 ÷ 0.2 В. продол-жительность анодной поляризации определялась величиной заряда, который необходимо пропу-стить через электрод.

Все электрохимические исследования выпол-нены на потенциостате IPC-Сompact, сопряжен-ном с пк. потенциалы приведены относительно стандартного водородного электрода, а плотности тока нормированы на геометрическую поверх-ность.

измерение фотопотенциала вели в течение 60 минут, зтем удаляли растворимые продукты окисления меди, меняя раствор. Смену раствора проводили в атмосфере аргона, чтобы избежать самопроизвольного окисления меди кислородом воздуха. после заполнения ячейки свежим рас-твором проводили катодное восстановление элек-тродной поверхности при Е = -0.9 В в течение 10 минут. Среднюю толщину оксидной пленки L рас-считывали по катодному заряду Qк или удельному заряду qк:

, (2)

где A – молярная масса оксида; z = 2 – число элек-тронов; f = 96485 кл/моль; S – площадь электро-да; r = 6.1 или 6.4 г/см3 – плотностьоксидов Cu2O или CuO.

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВВольтамперометрия образования и восста-

новления оксидов на поли- и монокристалличе-ской меди. характерные области существования различных продуктов анодного окисления меди в 0.1 M KOH отражены на вольтамперограмме (рис. 1). Форма циклических вольтамперограмм,

Елисеев Д. С., Грушевская С. Н., Абакумова Л. И.

Page 25: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 25

полученных на меди в широкой области потен-циалов, заметно не изменяется при переходе от поли- к монокристаллическим электродам. пер-вый анодный максимум A1, с учетом данных [12, 13, 16, 19, 20] и его расположения относительно равновесного потенциала -

2

eCu O,Cu/OH

E = -0.295 В, отвечает окислению меди до оксида или гидрок-сида Cu(I). при потенциалах второго раздвоен-ного пика (A2 и A'2 ) термодинамически возможно формирование оксида и гидроксида Cu(II), а так-же растворимых соединений меди; имеет место и формирование Cu2O.

потенциалы пиков A1 и A2 близки на всех под-ложках, однако потенциал дополнительного пика A'2 заметно смещается в положительную сторону при переходе от поли- к монокристаллической меди. наличие двух четких пиков на катодной ветви вольтамперограмм K1 и K2 позволяет счи-тать, что разделение анодного пика A2 не связано с появлением разных анодных продуктов, а ско-рее обусловлено кинетическими особенностями образования оксида Cu(II). таким образом, можно выделить три характерные области потенциалов, в которых проводили основные эксперименты:

I (E < -2

eCu O,Cu/OH

E ) – формирование оксидов меди термодинамически невозможно;

II ( -2

eCu O,Cu/OH

E < E < -2

eCuO,Cu O/OH

E ) – возможно образование только оксида Cu(I);

III (E > -2

eCuO,Cu O/OH

E ) – возможно совместное формирование оксидов Cu(I) и Cu(II)1.

1 равновесные потенциалы превращения Cu2O в CuO или Cu(OH)2 достаточно близки, составляя -0.091 и -0.022 В соответственно [4].

Синхронное измерение фотопотенциала и коррозионного потенциала.

а) Предварительная поляризация электрода отсутствует. Специфика фотоэлектрохимиче-ского поведения меди в деаэрированном щелоч-ном растворе, связанная с возможностью ее кор-розионного (электрохимического и химического) окисления следами кислорода, обусловливает появление существенных отличий по сравнению, например, с серебром. если фотопотенциал от ис-ходно подготовленной к опыту поверхности сере-бра не регистрировался в течение нескольких часов [7], то на меди положительный фотопотенциал воз-никает практически сразу после погружения элек-трода в раствор, без какой-либо поляризации (рис. 2а). Следовательно, на поверхности Cu-электрода имеется воздушно-окисная пленка с толщиной, достаточной для генерации фотоотклика.

обращает внимание практически линейное увеличение амплитуды фотопотенциала во време-ни Eph ~ t . Учитывая наличие квадратичной зави-симости фотопотенциала от толщины пленки Eph ~ L2 [7, 8] и возможность существования оксидной пленки на поверхности электрода уже к началу измерений фотопотенциала, запишем:

Eph = K (L - L(0))2 , (3)где K – константа пропорциональности; L(0) – толщина пленки в начальный момент времени.

таким образом, линейное увеличение Eph во времени свидетельствует о росте оксида по пара-болическому закону за счет последующей коррозии меди в деаэрированной водной среде, всегда содер-жащей следы O2:

L(t) = L(0) + kcor t1/2, (4)где kcor – кажущаяся константа роста пленки.

действительно, бестоковый потенциал (рис. 2б) остается в области II, отвечающей образова-нию оксида Cu(I). Следовательно, даже в деаэри-рованном щелочном растворе создаются термоди-намические предпосылки для образования Cu2O по коррозионному маршруту.

на поверхности монокристаллической меди Cu(hkl) также фиксируется положительный фо-топотенциал (рис. 2в) непосредственно после контакта с раствором. однако тенденция к уве-личению фотопотенциала практически не про-слеживается. Спустя 20-30 минут его амплитуда стабилизируется; за этот же период времени уста-навливается и практически постоянное значение потенциала коррозии Ecor (рис. 2г), причем в об-ласти потенциалов II, отвечающих образованию Cu2O. Можно отметить, судя по установившимся

Рис. 1. Вольтамперограммы Cu-электродов в деаэрированном 0.1 М KOH; 20 мВ/с

Пределение коррозионной устойчивости меди в щелочной среде

Page 26: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 126

значениям Eph, что наиболее активной, в коррози-онном плане, является грань Cu(110), а наименее – Cu(100).

Значения потенциалов коррозии и начальных фотопотенциалов для Cu(hkl) и Cu(poly) в целом близки. поскольку фотопотенциал положителен, имеющийся на поверхности Cu-электродов оксид обладает p-типом проводимости и характеризует-ся преобладанием акцепторных структурных де-фектов.

б) Область потенциалов I. катодная поля-ризация приводит к восстановлению воздушно-окисной пленки, а потому длительное время по-сле отключения поляризации фотопотенциал на поверхности поликристаллической меди равен нулю (рис. 3а). однако спустя 15-20 мин начинает фиксироваться нарастающий положительный фо-топотенциал; продолжительность катодной поля-ризации практически не влияет на его амплитуду, знак и момент появления.

причины возникновения оксида с p-типом проводимости на поверхности меди в этих усло-виях становятся понятны, если обратиться к дан-ным по изменению коррозионного потенциала Ecor (рис. 3б), который фиксировался синхронно с

Рис. 2. Фотопотенциал (а, в) и коррозионный потенциал (б, г) Cu(poly) (а, б) и Cu(hkl)-электродов (в, г) без предварительной поляризации в деаэрированном 0.1 M KOH

фотопотенциалом. после отключения поляризации Ecor резко облагораживается и смещается в начало области потенциалов, где возможно формирование Cu2O. таким образом, можно полагать, что несмо-тря на очень низкую остаточную концентрацию кислорода в деаэрированном растворе (< 10-6 М), коррозия меди с образованием оксида Сu(I) все же идет, причем столь интенсивно, что образующей-ся оксидной фазы достаточно для генерации в ней фотопотенциала при УФ-освещении.

дополнительным подтверждением появления оксидной фазы на поверхности Cu-электрода, на-ходящегося в режиме открытой цепи, служат дан-ные кулонометрии (табл. 1). В ходе поляризации при заданном потенциале E фиксируется удель-ный заряд q, отвечающий электрохимическому механизму формирования оксида.

далее следует этап измерения фотопотенциа-ла, в течение которого обесточенный Cu-электрод в течение 60 мин находится в растворе и подвер-гается коррозии (как электрохимической, так и химической по (1)) с образованием оксида Cu(I), масса которого может быть пересчитана на qcor.

В ходе последующей катодной поляризации в свежем растворе, не содержащем растворимые

Елисеев Д. С., Грушевская С. Н., Абакумова Л. И.

Page 27: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 27

Рис. 3. Фотопотенциал (а, в, д) и потенциал коррозии (б, г, е) после поляризации Cu(poly) (а, б) и Cu(hkl)-электродов (в-е) в течение времени τ при E = -0.7 В

продукты окисления меди, восстанавливается вся оксидная пленка, независимо от канала ее фор-мирования. Фиксируемый при этом катодный за-ряд qк включает и коррозионно сформированный оксид. поэтому в первом приближении полагали, что разница между анодным и катодным зарядами характеризует количество оксида, сформирован-ного по коррозионному механизму:

qcor = qк - q. ( 5 )

пока потенциал электрода ниже -2

eCu O,Cu/OH

E , анодное формирование Cu2O невозможно. дей-ствительно, заряд q, зафиксированный при по-тенциалах от -0.7 до -0.3 В, близок к нулю. од-нако катодный заряд qк довольно высок, а значит, коррозия меди с образованием оксида Cu(I) про-текает достаточно интенсивно. толщина пленки, сформированной в ходе коррозии Cu(poly) к мо-менту окончания регистрации фотопотенциала, составляет ~20 нм.

после поляризации монокристаллических электродов в этой же области потенциалов на-блюдаются две противоположные по физическо-му смыслу ситуации, касающиеся последующего коррозионного взаимодействия меди со средой. В отдельных экспериментах, характерных лишь для Cu(110) и Cu(111), поверхность электрода в тече-ние некоторого время после отключения катодной

поляризации остается свободной от оксида, соот-ветственно фотосигнал отсутствует (рис. 3в, ситу-ация А). и лишь спустя какое-то время начинает-ся интенсивное формирование оксидной пленки, о чем свидетельствует быстрый, почти линейный, рост фотопотенциала до весьма высоких значе-ний с последующей его стабилизацией. при этом коррозионный потенциал Еcor очень быстро, в те-чение нескольких секунд, устанавливается вблизи -0.20 В, после чего медленно разблагораживается еще на 15-20 мВ (рис. 3г). напомним, что эти по-тенциалы находятся несколько выше равновесно-го потенциала формирования Cu2O в 0.1 М KOH. резонно полагать, что в данном случае монокри-сталлы, как и поликристаллическая медь, подвер-гаются весьма интенсивной электрохимической коррозии в присутствии даже следов кислорода. показательно, что значения Eph, которые устанав-ливаются за один час коррозионного взаимодей-ствия Cu(110) и Cu(111) со средой, примерно в 10-13 раз больше, чем для Cu(poly) в аналогичных условиях, а значит, коррозионно образующаяся фаза оксида Cu(I) гораздо сильнее структурно раз-упорядочена.

Более типична, однако, ситуация B, когда фо-топотенциал с относительно невысокой ампли-тудой регистрируется сразу после прекращения катодной поляризации (рис. 3д), причем уже на

Пределение коррозионной устойчивости меди в щелочной среде

Page 28: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 128

всех монокристаллических электродах. Важно, что бестоковый потенциал быстро устанавлива-ется в области пассивного состояния меди, когда поверхность монокристаллов уже покрыта оксид-ной пленкой (рис. 3е). Заметим, что обсуждаемая ситуация аналогична отраженной на рис. 2г для исходно неполяризуемых монокристаллических электродов и может указывать на то, что в ходе катодной поляризации Cu(hkl)-электродов их по-верхность не полностью освобождается от воз-душно-окисной пленки.

В табл. 1 приведены результаты кулоно-метрии, отвечающие обеим наблюдаемым на монокристаллах меди ситуациям А и В: оксидо-образование при Ecor = -0.20 ÷ -0.22 В (данные в числителе) и переход Cu(hkl) в пассивное состоя-ние при Ecor = 0.00 ÷ 0.05 В (данные в знаменате-ле). отметим, что толщины пленки Cu2O, образу-ющейся в ходе коррозионного оксидообразования на Cu(110) и Cu(poly) при достаточно отрицатель-ных значениях Ecor, лежащих отрицательнее по-тенциала пика А1, примерно одинаковы, хотя зна-чения Lcor для Cu(111) почти вдвое больше.

в) область потенциалов II. напомним, что в данном случае E > -

2

eCu O,Cu/OH

E , однако значения -

2

eCuO,Cu O/OH

E еще не достигнуты.поляризация меди при потенциалах области

II существенно меняет ситуацию. теперь значе-ния Eph, фиксируемые после отключения поляри-зации, заметно снижены (рис. 4а), но остаются в положительной области, отражая p-тип проводи-мости в формирующемся оксиде. характерно, что коррозионный потенциал теперь гораздо положи-тельнее и устанавливается в области, где медь на-ходится в пассивном состоянии (рис. 4б).

Можно предполагать, что анодное образова-ние даже очень тонкого слоя оксида Cu(I) препят-ствует дальнейшему коррозионному доокислению меди. на то же указывают и данные кулонометрии (табл. 1). при E ≥ -0.2 В уже термодинамически возможно формирование оксида по электрохими-ческому механизму, поэтому q > 0 (табл. 1). одна-ко значения qк заметно выше, что свидетельствует о преобладании коррозионного механизма роста оксида Cu(I). тем не менее, заряд qcor, пошедший на образование Сu2O в ходе коррозионного про-

таблица 1Заряды, отвечающие формированию на меди оксидной пленки q и ee восстановлению qк

после коррозии, а также средняя толщина оксида Cu(I) Lcor, рассчитанная по qcor

область I II III

E, b -0.7 -0.3 -0.2 -0.17 -0.15 -0.12 0 0.1 0.2

q, мкл

Cu(poly) 0 0.8 1.9 3.4 3.2 4.9 10.2 127.9 31.9

Cu(100) 0 - - 2.5 2.5 - 2.5 80.0 26.0

Cu(110) 0 - - 2.0 1.5 - 4.5 76.0 25.5

Cu(111) 0 - - 1.5 1.5 - 3.0 86.5 26.0

qк, мкл

Cu(poly) 17.5 18.1 12.5 6.2 10.2 15.3 16.5 69.1 43.4

Cu(100) - / 6.0 - - 4.0 3.5 - 6.5 27.0 7.5

Cu(110) 16.0 / 6.0 - - 3.5 4.5 - 8.0 65.0 20.0

Cu(111) 36.0 / 2.0 - - 2.0 3.0 - 4.5 66.5 20.5

qcor, мкл

Cu(poly) 17.5 17.4 10.6 1.5 7.0 10.4 8.3 - 11.5

Cu(100) - / 6.0 - - 1.5 1.0 - 4.0 - -

Cu(110) 16.0 / 6.0 - - 1.5 3.0 - 3.5 - -

Cu(111) 36.0 / 2.0 - - 0.5 1.5 - 1.5 - -

Lcor, нм

Cu(poly) 21.4 21.2 12.9 3.5 8.5 12.7 10.1 - 14.0

Cu(100) - / 7.3 - - 1.8 1.2 - 4.9 - -

Cu(110) 19.5 / 7.3 - - 1.8 3.7 - 4.3 - -

Cu(111) 43.9 / 2.4 - - 0.6 1.8 - 1.8 - -

Елисеев Д. С., Грушевская С. Н., Абакумова Л. И.

Page 29: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 29

Рис. 4. Фотопотенциал (а, в) и потенциал коррозии (б, г) после поляризации Cu(poly) (а, б) и Cu(hkl)-электродов (в, г) в течение времени τ при Е = -0.15 и -0.12 В

цесса, меньше, чем в области потенциалов I, где анодный оксид изначально отсутствует. толщина коррозионного оксида, судя по значениям qcor, не превышает 13 нм.

В характере зависимости Eph от t проявляется интересная закономерность: начальный рост фо-топотенциала сменяется его спадом тем раньше, чем больше E и продолжительность анодной по-ляризации. поскольку величина фотопотенциала линейно связана с толщиной оксида, можно пред-положить, что значительную роль начинает играть процесс саморастворения оксида. наличие такого процесса надежно показано в [7] для системы Ag/Ag2O/OH-. не исключено, что утончение оксид-ной пленки происходит и при отрицательных по-тенциалах поляризации, но на фоне гораздо более высокой амплитуды фотопотенциала эффект не был заметен. теперь же, по-видимому, скорости коррозионного формирования и растворения ок-сида сопоставимы.

аналогичная ситуация наблюдается и на всех Cu(hkl)-электродах. В ходе их предварительной поляризации в области потенциалов II происхо-дит анодное формирование оксида Cu(I), а потому на момент размыкания цепи поляризации сразу фиксируется невысокий фотопотенциал (рис. 4в). Величина Eph мало изменяется в ходе последу-

ющей выдержки электрода в растворе, а значит, дальнейшее коррозионное доокисление меди за-метно подавлено. Значения Ecor устанавливаются в той же области потенциалов пассивации меди (рис. 4г), которая была характерна для экспери-ментов как с исходно неполяризованной, так и с катодно предполяризованной медью. последнее еще раз, хотя и косвенно, подтверждает наличие Cu2O на поверхности монокристаллов.

толщина пленки коррозионного оксида Cu(I), образующегося после поляризации при E = -0.15 В, минимальна для Cu(100), коррелируя с минимальным значением Eph. В целом значе-ния Lcor немного ниже, чем на поликристалли-ческой меди.

г) Область потенциалов III. на поверхности поли- и монокристаллической меди сразу после отключения поляризации регистрируется поло-жительный фотопотенциал с высокой амплитудой (рис. 5а, в), что отражает смену фазового продук-та анодной реакции. тем не менее, сохраняется p-тип проводимости, обусловленный преоблада-нием акцепторных дефектов в структуре оксид-ной фазы. токи поляризации также значительно выше, чем в области потенциалов II, соответ-ственно оксиды, полученные электрохимически, теперь доминируют над коррозионными, посколь-

Пределение коррозионной устойчивости меди в щелочной среде

Page 30: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 130

ку q > qcor (табл. 1). кулонометрическая оценка толщины коррозионного оксида в такой ситуации уже невозможна.

даже при относительно краткой, 10-минутной поляризации поли- или монокристаллической меди при Е = 0.1 В надежно фиксируется началь-ный фотопотенциал в момент размыкания цепи. при этом коррозионный потенциал вначале весь-ма положителен, но затем снижается и устанавли-вается в области около 0.0 В (рис. 5б, г).

поскольку токи анодной поляризации Cu(hkl)-электродов снижены по сравнению с Cu(poly)-электродом, то и заряды q, отвечающие анодно-му формированию CuO, примерно втрое ниже (табл. 1). тем не менее, значения Eph, регистриру-емые в момент размыкания цепи, примерно того же порядка, или даже выше, чем на Cu(poly) при соответствующих потенциалах (рис. 5а, в). Эти данные лишний раз указывают, что в тонких ок-сидных слоях меди значения Eph определяются не только толщиной пленки, но и степенью ее струк-турной разупорядоченности. последняя, как следу-ет из анализа результатов, существенно больше в оксидной пленке сложного состава, анодно форми-рующейся на Cu(hkl), чем в аналогичной пленке на Cu(poly).

Расчет константы скорости коррозионного окисления меди. на основании данных о значени-ях фотопотенциала Eph(t), отвечающих определен-ной толщине пенки L(t), и скорости его изменения во времени dEph/dt, можно рассчитать кажущуюся константу роста коррозионного оксида. объеди-нив (3) и (4), получим:

kcor = (dEph/dt ·1/K)1/2 (6)В табл. 2 представлены основные параметры

коррозионного роста оксида в зависимости от потенциала и продолжительности поляризации τ поликристаллической меди. В случае нелинейной экспериментальной зависимости фотопотенциала от времени ограничивались начальным линейным участком для определения dEph/dt.

начальное значение фотопотенциала удается зарегистрировать в случае отсутствия предвари-тельной поляризации, а также после отключения достаточно длительной (20-30 мин) поляризации в области потенциалов II. В области потенциалов I скорость роста фотопотенциала во времени dEph/dt достаточно велика; при переходе к области II, как и в отсутствии предварительной поляризации, она снижается на два-три порядка. длительная поляри-зация (30 мин) при самом отрицательном из обла-сти II потенциале (-0.2 В) приводит к повышению

Рис. 5. Фотопотенциал (а, в) и потенциал коррозии (б, г) после поляризации Cu(poly) (а, б) и Cu(hkl)-электродов (в, г) в течение 10 минут при Е = 0.1 В

Елисеев Д. С., Грушевская С. Н., Абакумова Л. И.

Page 31: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 31

наклона dEph/dt до значений, характерных для по-тенциалов области I.

толщина L, измеренная по окончании реги-страции фотопотенциала кулонометрически по восстановлению оксидной пленки в свежем рас-творе, не содержащем растворимые продукты окисления, остается примерно одинаковой для всех изученных потенциалов, составляя около 20 нм. однако при 10-минутной поляризации в об-ласти потенциалов II, а также без предваритель-ной поляризации ее значение примерно в два раза меньше.

полученные по (6) константы коррозионного окисления меди kcor представлены на рис. 6. Мож-но отметить, что в отсутствие предварительной поляризации Cu(poly) константа скорости корро-зионного роста пленки минимальна. В услови-ях предварительной катодной поляризации рост коррозионного оксида протекает наиболее ин-тенсивно. при переходе к потенциалам области II константа этого процесса снижается, указывая на повышение коррозионной устойчивости, по-видимому, за счет покрытия поверхности анодно сформированной пленкой Cu2O. Минимум на за-висимости константы скорости наблюдается при потенциалах максимума на вольтамперограмме.

Вторичный рост константы скорости наблю-дается при длительной поляризации в области наиболее положительных потенциалов из области II. данное значение потенциала является пере-ходным от области II к области III, где становит-ся возможным уже формирование оксида Cu(II). причина повышения kcor может заключаться в

таблица 2Начальные значения фотопотенциала Eph(0), скорость его увеличения dEph / dt, толщина L

оксидной пленки к моменту окончания регистрирования фотопотенциала и константа скорости коррозионного роста kcor оксида на Cu(poly)

Е, В Без поля-ризации τ, мин -0,70 -0,50 -0,30 -0,20 -0,15 -0,12

Eph(0), мкВ 18

10

0 0 0 0

0 0

20 2 8

30 7 20

dEph / dt, мкВ/с 7·10-3

10 0.2 0.17 0.3 5·10-3 7·10-3 15·10-3

20 0.17 0.38 7.4·10-3 10·10-3 20·10-3

30 0.2 0.38 0.26 10·10-3 25·10-3

L, нм 8

10 21.4 20.7 21.2 12,9 8,5 12.7

20 20,4 21.3 27.2 17.7 19,0

30 19.7 18.1 20.1 17.2 20.4

K, мкВ/нм2 0.7

10 0.39 0.47 0.67 0.30 0.17 0.16

20 0.43 1.20 0.06 0.22 0.08

30 0.62 1.34 1.75 0.14 0.07

kcor, нм/с1/2 0.1

10 0.71 0.60 0.67 0.20 0.20 0.3

20 0.63 0.70 0.35 0.21 0.5

30 0.57 0.53 0.39 0.27 0.6

Рис. 6. константы коррозионного роста оксид-ной пленки на меди при различных потенциалах предварительной поляризации E в течение време-ни τ; врезка – анодный участок вольтамперограм-мы Cu(poly)

Пределение коррозионной устойчивости меди в щелочной среде

Page 32: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 132

том, что анодно сформированная оксидная пленка Cu2O начинает перестраиваться в CuO, теряя свои защитные свойства.

Замена поликристаллической меди на моно-кристаллы заметно меняет ситуацию. теперь константа скорости коррозионного роста оксида в различных условиях предварительной поля-ризации практически равна нулю, что позволя-ет характеризовать имеющуюся на поверхности пленку как защитную, пассивирующую. лишь в редких случаях, после поляризации в области потенциалов I, когда реализуется ситуация А (рис. 3в, г), константа коррозионного формирова-ния оксида на монокристаллах принимает значе-ния, сравнимые с наблюдаемыми на поликристал-ле, или даже выше. однако, если учесть, что для монокристаллов более типична ситуация В (рис. 3д, е), то в целом можно говорить о значительном повышении коррозионной устойчивости при пе-реходе от поли- к монокристаллической меди.

ЗАкЛЮЧеНиеизмерение фотопотенциала может служить

простым и надежным in situ методом обнаруже-ния наноразмерной оксидной фазы на поверхно-сти меди в водной среде. Факт наличия оксидной пленки подтвержден синхронными измерениями коррозионного потенциала и кулонометрией.

по знаку фотопотенциала установлен p-тип проводимости, вызванный преобладанием акцеп-торных дефектов в оксидах Cu(I) и Cu(II), анодно выращенных или сформированных в ходе коррозии на поли- и монокристаллических Cu-электродах.

по амплитуде фотопотенциала с привлече-нием данных кулонометрии рассчитана эффек-тивная константа коррозионного окисления меди остаточным молекулярным кислородом в деаэри-рованном щелочном водном растворе. оказалось, что эта величина существенно снижается при переходе от поли- к монокристаллической под-ложке. кроме того, коррозионная устойчивость зависит и от режима предварительной поляриза-ции электрода. Минимальные значения констан-ты скорости коррозии наблюдаются в отсутствии предварительной поляризации, а максимальные – после катодной поляризации. предварительное анодное формирование даже тонкой пленки Cu2O существенно замедляет дальнейшее коррозион-ное окисление меди.

результаты фотоэлектрохимических изме-рений указывают на наличие весьма непростой ситуации, связанной с возможностью саморас-

творения оксидной пленки и коррозионного до-окисления меди даже в деаэрировнной щелочной среде следами растворенного кислорода. первый процесс ведет к утоньшению, а второй – к утол-щению пленки. преобладание одного из них в конечном счете определяет характер суммарного анодного процесса на меди. особенно четко ба-ланс этих факторов проявляется на монокристал-лической меди после катодной поляризации.

Исследования выполнены при поддержке Министер-ства Образования и Науки РФ (проект 675)

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Тодт Ф. коррозия и защита от коррозии.

коррозия металлов и сплавов. Методы защиты от коррозии / Ф. тодт. — М.-л.: химия, 1966. — 847 с.

2. Скорчеллетти В.В. теоретические основы коррозии металлов / В.В. Скорчеллетти. — л.: химия, 1973. — 264 с.

3. кеше Г. коррозия металлов. Физико-хи-мические принципы и актуальные проблемы / Г. кеше. — М.: Металлургия, 1984. — 400 с.

4. Волков а.и. Большой химический справоч-ник / а.и. Волков, и.М. Жарский. — Минск: Со-временная школа, 2005. — 608 с.

5. Введенский а.В. Механизм и кинетика взаи-модействия меди с разбавленными хлоридными рас-творами и обессоленной водой. дисс. … канд. хим. наук. — Воронеж: Воронеж. Ун-т, 1979. — 168 с.

6. north R.f. The influence of corrosion product structure on the corrosion rate of Cu-ni alloys / R.f. north, M.J. Pryor // Corrosion science. — 1970. — V.10, №5. — P. 297-311.

7. Vvedenskii A. The influence of the conditions of the anodic formation and the thickness of Ag(I) oxide nanofilm on its semiconductor properties / A. Vvedenskii, S. grushevskaya, d. Kudryashov, S. ganzha // J. Solid State Electrochem. — 2010. — V.14, №8. — P. 1401-1413.

8. Vvedenskii A. The features of Copper Oxidation by the data of Photocurrent and Photopotential Studies / A. Vvedenskii, S. grushevskaya, S. ganzha, S. Maksimova // Surface and Interface Analysis. — 2010. — V.42 — P. 941-945.

9. Survila A. Oxide layers developed on copper electrodes in Cu(II) solutions containing ligands / A. Survila [et al.] // J. Electroanal. Chem. — 2005. — V.582. — P. 221-229.

10. Введенский а.В. определение серебра на поверхности анодно растворяющегося Ag,Au-сплава методом измерения фотопотенциала / а.В. Введенский, Ю.а.Стекольников, Г.н. Бон-

Елисеев Д. С., Грушевская С. Н., Абакумова Л. И.

Page 33: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 33

даренко [и др.] // Защита металлов. — 1984. — т.20, №2. — С.232–234.

11. Гуревич Ю.Я. Фотоэлектрохимия полу-проводников / Ю.Я. Гуревич, Ю.В. плесков. — М.: наука, 1983. — 312 с.

12. Kunze J. In situ STM study of the duplex passive films formed on Cu(111) and Cu(001) in 0,1 M naOH / J. Kunze, V. Maurice, L.H. Klein, H.-H. Strehblow, P. Marcus // Corr. Sci. — 2004. — V.46, №2. — P. 245-264.

13. Kunze J. In situ STM study of the anodic oxidation of Cu(001) in 0,1 M naOH / J. Kunze, V. Maurice, L.H. Klein, H.-H. Strehblow, P. Marcus // J. Electroanal. Сhem. — 2003. — V.554-555. — P. 113-125.

14. нечаев и.В. квантово-химическое моде-лирование адсорбции гидроксид-иона на метал-лах Ib группы их водных растворов / и.В. нечаев, а.В. Введенский // Физикохимия поверхности и защита материалов. — 2009. — т.45, №4. — С. 358-365.

15. нечаев и.В. квантово-химическое модели-рование адсорбции хлорид-иона и молекулы воды

на металлах Ib группы / и.В. нечаев, а.В. Вве-денский // Физикохимия поверхности и защита материалов. — 2009. — т.45, №2. — С. 150-159.

16. Kunze J. In situ STM study of the effect of chlorides on the initial stages of anodic oxidation of Cu(111) in alkaline solutions / J. Kunze V. Maurice, L.H. Klein, H.-H. Strehblow, P. Marcus // Electrochim. Acta. — 2003. — V. 48, № 9. — P. 1157 - 1167.

17. Металлографическое травление металлов и сплавов: справочник / под ред. л. В. Баранова, Э. л. демина. — М.: Металлургия, 1986. — 256 с.

18. лукьянчиков а.н. патент 66052 рФ / а.н. лукьянчиков, С.н. Грушевская, д.а. кудряшов, а.В. Введенский // Б.и. — 2007. № 24. — С.3.

19. burke L.d. An investigation of the anodic behavior of copper and its anodically produced oxides in aqueous solutions of high pH / L.d. burke, M.J.g. Ahern, T.g. Ryan // J. Electrochem. Soc. — 1990. — V.137, №2 — P. 553–561.

20. Chialvo M.R.g. The mechanism of oxidation of copper in alkaline solutions, M.R.g. Chialvo, S.L. Marchiano, A.J. Arvia // J. Appl. Electrochem. —1984. —V.14, №2. — P. 165-175.

Елисеев Дмитрий Сергеевич — аспирант ка-федры физической химии Воронежского государ-ственного университета

Грушевская Светлана Николаевна — доцент ка-федры физической химии Воронежского государ-ственного университета; e-mail: [email protected]

Абакумова Любовь Игоревна — студент кафе-дры физической химии Воронежского государ-ственного университета

Eliseev Dmitry S. — post-graduate student of physical chemistry department of Voronezh State University

Grushevskaya Svetlana N. — associate professor of physical chemistry department of Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Abakumova Lyubov’ I. — student of physical chemistry department of Voronezh State University

Пределение коррозионной устойчивости меди в щелочной среде

Page 34: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 134

УДК 541.135.5:138.2

РАЗВиТие ПОВеРХНОСТиПРи АНОДНОМ СеЛекТиВНОМ РАСТВОРеНии AG,PD-СПЛАВОВ

е. В. иконникова, М. В. Гречкина, О. А. козадеров

Воронежский государственный университет поступила в редакцию 19.09.2013 г.

Аннотация. Экспериментально исследуется эффект морфологического развития электродной поверхности при анодном селективном растворении Ag,Pd-сплавов, построенных на основе сере-бра. С применением методов атомно-силовой микроскопии и вольтамперометрии найдены средне-квадратичная шероховатость и степень развития поверхности исследуемых систем в зависимости от анодного потенциала, электрического заряда и времени потенциостатической поляризации.

ключевые слова: развитие поверхности электрода, гомогенный сплав, серебро, палладий, атомно-силовая микроскопия, вольтамперометрия

Abstract. The effect of morphological development of an electrode surface during the anodic selective dissolution of Ag,Pd-alloys based on silver is experimentally investigated. With the application of the atomic force microscopy and voltammetry methods the rms roughness and surface development degree are found in dependence of the anodic potential, electric charge and time of the potentiostatic polarization.

Key words: electrode surface development, homogeneous alloy, silver, palladium, atomic force microscopy, voltammetry

© иконникова е. В., Гречкина М. В., козадеров о. а., 2014

анодное растворение гомогенного металли-ческого а,В-сплава, электрохимические свойства компонентов которого существенно различают-ся, зачастую приобретает селективный характер [1]. наряду с ионизацией электроотрицательно-го компонента а, при превышении некоторых критических значений потенциала и электриче-ского заряда в поверхностном слое сплава про-текает рекристаллизация благородного металла В в собственную фазу [2]. процесс обусловлен термодинамически [3] и сопровождается значи-тельными морфологическими изменениями [4], при этом истинная площадь S и фактор шерохо-ватости поверхности fr электрода увеличиваются во времени. очевидно, корректное установление кинетики селективного растворения, в частности, расчет скорости гетерогенных нестационарных парциальных процессов с участием атомов а и В при закритических условиях, возможны только с использованием транзиентов S(t) и fr(t) [5].

Выявить эффект развития поверхности элек-трода позволяют микроскопические методы ис-следования межфазных границ. преимуществом атомно-силовой микроскопии (аСМ) является возможность определения целого ряда количе-

ственных локальных характеристик геометри-ческой неоднородности [6]. С другой стороны, с помощью нестационарных электрохимических измерений можно найти интегральные морфоло-гические параметры поверхностного слоя - фак-тор шероховатости, степень развития и истинную площадь поверхности электрода [7].

Цель работы – определение локальных и ин-тегральных количественных параметров развития поверхности гомогенных металлических сплавов на примере Ag,Pd-систем в ходе их анодного се-лективного растворения в кислой нитратной сре-де.

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТАдля исследования выбраны поликристал-

лические гомогенные сплавы системы Ag-Pd (XPd = 4 и 8 ат.%) со статистически неупоря-доченной микроструктурой. растворение та-ких сплавов в деаэрированном кислом неком-плексообразующем растворе состава 0.1 M

nanO3 + 0.001 M HnO3 + 0.001 M AgnO3 про-текает в активном состоянии. палладий в широ-ком интервале анодных потенциалов остается термодинамически устойчивым, а фарадеевские токи побочных процессов ничтожно малы. режим сплавления металлов, процедура приготовления и

Page 35: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 35

предподготовки электродов и растворов, а также особенности потенциостатических электрохими-ческих измерений описаны в [8]. критические потенциалы и заряды, отвечающие началу раз-вития поверхности исследуемых систем, оценен-ные хроноамперометрически в [8], приведены в табл. 1.

Микрорельеф электродной поверхности по-лучен на атомно-силовом микроскопе Solver P47PRO (кантилевер nSg 20) в полуконтактном режиме сканирования образца. Среднеквадра-тичная шероховатость поверхности найдена по данным цифровой и статистической обработки аСМ-изображений пяти различных площадок сканирования размером 2х2 мкм в программе gwyddion 2.30.

поиск степени развития поверхности Ag,Pd-сплавов проводили вольтамперометрически в растворе 0.5 М H2SO4 согласно [7] по отношению

таблица 1. Критический анодный потенциал Екр и

критический электрический заряд qкр Ag,Pd-сплавов в 0.1 M NaNO3 + 0.001 M HNO3 + 0.001 M AgNO3

Сплав екр, мВ (ст.в.э.) qкр, мкл/см2

Ag4Pd 703 3

Ag8Pd 733 11

интегральных емкостей двойного электрического слоя (дЭС) на морфологически развитом и исход-ном электродах.

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВМорфологическое развитие электродной

поверхности в ходе потенциостатического анодного селективного растворения исследуе-мых Pd-содержащих сплавов при закритических потенциалах и зарядах подтверждается микроскопически (рис. 1 и 2).

аСМ-фотографии сплавов Ag4Pd, снятые при еа = const, но при разных зарядах, пропу-щенных через электрод, показывают заметное развитие поверхности, на которой формируются выемки и трещины, размер и глубина которых постепенно увеличиваются с ростом количества электричества. Эффект обусловлен, очевидно, вытравливанием серебра из поверхностного слоя сплава.

В случае сплава Ag8Pd аСМ-снимки получены в условиях одновременного измене-ния потенциала и заряда Qа. Видно, что если еа и Qа превышают критические значения, то поверхность сплава подвергается существенным морфологическим изменениям, проявляющимся в формировании продольных каналов, глубина которых возрастает при сдвиге потенциала

Рис. 1. (а)-(д) – аСМ-фотографии поверхности сплава Ag4Pd до селективного растворения (а) и по-сле анодной потенциостатической модификации в 0.1 М nanO3 + 0.001 M HnO3 + 0.001 M AgnO3 при еа=888 мВ и разных анодных зарядах Qа = 96qкр (б); 192qкр (в); 290qкр (г); 386qкр (д);

(е) – Зависимость среднеквадратичной шероховатости поверхности сплава Ag4Pd от пропущенного электрического заряда при анодном растворении в 0.1 М nanO3 + 0.001 M HnO3 + 0.001 M AgnO3

Развитие поверхности при анодном селективном растворении Ag,Pd-сплавов

Page 36: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 136

в положительную область и одновременном пропускании большего электрического заряда.

обращает на себя внимание тот факт, что размеры неровностей, формирующихся на поверхности обоих исследуемых сплавов, сопоставимы между собой, если анодная модификация проведена в аналогичных условиях поляризации. Это подтверждает анализ величин среднеквадратичной шероховатости поверхности Rq (рис. 1е и 2е). Среднеквадратичная шероховатость – стандартный (ГоСт 25142-82) одномерный параметр, равный среднему значению отклонений (rj) всех n точек профиля шероховатости от средней линии rj = 0[6]:

RN

rq j

j

N

=

=∑1 2

1

1 2/

. (1)

таким образом, параметр Rq напрямую свя-зан со средней высотой неровностей шерохова-той поверхности. С ростом пропущенного через электрод заряда среднеквадратичная шерохо-ватость поверхности обоих сплавов нелинейно увеличивается (рис. 1е и 2е), причем для систем, подвергнутых анодной модификации в условиях Qa ≈const , Rq принимает близкие значения. по-видимому, электрический заряд является основ-ным фактором, определяющим масштабы морфо-

Рис. 2. (а-д) – аСМ-фотографии поверхности сплава Ag8Pd до селективного растворения (а) и по-сле анодной потенциостатической модификации в 0.1 М nanO3 + 0.001 M HnO3 + 0.001 M AgnO3 при разных анодных потенциалах и зарядах: еа = 773 мВ, Qа = 35qкр (б); еа = 823 мВ, Qа = 125qкр (в); еа = 873 мВ, Qа = 404qкр (г); еа = 903 мВ, Qа = 520qкр (д); (е) – Зависимость среднеквадратичной шероховатости поверхности сплава Ag8Pd от пропущенного электрического заряда при анодном растворении в 0.1 М nanO3 + 0.001 M HnO3 + 0.001 M AgnO3

логической трансформации поверхностного слоя.результаты электрохимических измере-

ний площади поверхности Ag,Pd-электродов при их селективном растворении согласуются с данными атомно-силовой микроскопии. Сте-пень развития поверхности fr(t) принимали рав-ной отношению интегральных емкостей CдЭС анодно-модифицированного и исходного сплавов, найденных вольтамперометрически по наклону линейной зависимости тока заряжения IдЭС от скорости сканирования потенциала V (рис. 3).

оказалось, что с ростом пропущенного заря-да наклон IдЭС,V-зависимости, а значит, и емкость

увеличиваются (рис. 3б). Связывая такое увеличение с ростом истинной площади поверхности раздела сплав/раствор, удалось опи-сать транзиент степени развития поверхности

ли-нейным уравнением

fr(t) = 1 + const∙t, (2)в котором параметр

constdf t

f dt

dS t

S dt

r

r

=( )

( )≡

( )( )0 0

имеет смысл удель-

ной скорости изменения площади поверхности электрода и принимает значение 0.012 ± 0.001 с-1

Иконникова Е. В., Гречкина М. В., Козадеров О. А.

Page 37: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 37

и 0.052±0.003 с-1 для сплавов Ag4Pd и Ag8Pd со-ответственно. Морфологические изменения в по-верхностном слое сплава Ag8Pd нарастают значи-тельно быстрее, чем в сплаве Ag4Pd. Возможно, это обусловлено тем, что скорость анодного травления сплава Ag8Pd выше, чем на Ag4Pd из-за большего вклада быстрых стадий (например, жидкофазной диффузии) в кинетику процесса.

ЗАкЛЮЧеНиеСреднеквадратичная шероховатость поверх-

ности Ag,Pd-сплавов на основе серебра нелиней-

рис. 3. (а) – типичная серия циклограмм спла-ва Ag4Pd, полученных в 0.5 М H2SO4 в области заряжения дЭС при скоростях сканирования по-тенциала 200 (�), 300 (○), 400 (▲) и 500 (▼) мВ/с; (б) – Зависимость тока заряжения дЭС при е = 200 мВ от скорости сканирования потенциала: для исходного (�) и анодно-модифицированного (пропущенный заряд Qa = 48 (○) и 193 (▲) мкл/см2) сплава Ag4Pd

но возрастает с ростом пропущенного анодного заряда при закритическом селективном растворе-нии в кислой нитратной среде. найденные линей-ные соотношения для транзиента относительного фактора шероховатости Ag,Pd-электродов позво-ляют рассчитать их истинную площадь поверхно-сти в зависимости от условий анодной модифика-ции и корректно оценить скорость гетерогенных процессов в поверхностном слое Ag,Pd-сплава.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Encyclopedia of Electrochemistry: Corro-

sion and oxide films / Edit. bard A.J., Stratmann M., frankel g.S. — Wiley-VCH, 2007. — 745 p.

2. Маршаков и.к. анодное растворение и селек-тивная коррозия сплавов / и.к. Маршаков [и др.]. — Воронеж: изд-во Воронеж. ун-та, 1988. — 208 с.

3. Зарцын и.д. термодинамика неравновес-ных фазовых превращений при селективном рас-творении гомогенных бинарных сплавов / и.д. Зарцын // Защита металлов. — 1991. — т. 27, № 6. — С. 883-891.

4. Erlebacher J. Evolution of nanoporosity in dealloying / J. Erlebacher [et al.] // nature. — 2001. — V. 410, № 3. — P. 450-453.

5. Vvedenskii A.V. Separation of Transient Partial fluxes of nucleation/growth of a new Phase and Electrode Reaction by the Chronoamperometry Method / A.V. Vvedenskii, O.A. Kozaderov, I.A. gutorov // Surface and Interface Analysis. — 2010. — V. 42, № 6-7. — P. 629-635.

6. арутюнов п.а. Система параметров для анализа шероховатости и микрорельефа поверхно-сти материалов в сканирующей зондовой микро-скопии / п.а. арутюнов, а.л. толстихина, В.н. демидов // Заводская лаборатория. диагностика материалов. — 1999. — т. 65, № 9. — С. 27-37.

7. Trasatti S. Real surface area measurements in electrochemistry / S. Trasatti, O.A. Petrii // Pure & Appl. Chem. — 1991. — V. 63, № 5. — P. 711-734.

8. козадеров о.а. кинетика фазовых превра-щений в поверхностном слое бинарного сплава при селективном растворении. IV. Система Ag–Pd | Ag+ / о.а. козадеров, а.В. дорохов, а.В. Вве-денский // Физикохимия поверхности и защита материалов. — 2012. — т. 48, № 4. — С. 346-353.

Развитие поверхности при анодном селективном растворении Ag,Pd-сплавов

Page 38: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 138

Иконникова Евгения Валерьевна — аспи-

рантка кафедры физической химии Воро-нежского государственного университета; e-mail: [email protected]

Гречкина Маргарита Владимировна — веду-щий инженер кафедры физики полупроводников и микроэлектроники Воронежского государствен-ного университета; e-mail: [email protected]

Козадеров Олег Александрович — доцент ка-федры физической химии Воронежского государ-ственного университета, кандидат химических наук; e-mail: [email protected]

Ikonnikova Eugenia V. — aspirant, physical chemistry department, Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Grechkina Margarita V. — leading engineer, semiconductor physics and microelectronics department, Voronezh State University;

e-mail: [email protected]

Kozaderov Oleg A. — candidate of chemical sci-ences, docent, physical chemistry department, Vo-ronezh State University; e-mail: [email protected]

Иконникова Е. В., Гречкина М. В., Козадеров О. А.

Page 39: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 39

УДК 614.84:662

СРАВНиТеЛьНЫЙ АНАЛиЗ кРиТеРиеВ ВЗРЫВООПАСНОСТи ЛеГкОВОСПЛАМеНЯЮщиХСЯ

ЖиДкОСТеЙ

С. Г. Алексеев,1,2 Н. М. Барбин,2,3 А. В. Пищальников,1 А. В. калач,4 е. В. калач4

1Научно-инженерный центр «Надежность и ресурс больших систем и машин» УрО РАН, Екатеринбург2Уральский институт государственной противопожарной службы МЧС России, Екатеринбург

3Уральский государственный аграрный университет, Екатеринбург4Воронежский институт государственной противопожарной службы МЧС России, Воронеж

поступила в редакцию 26.07.2013 г.

Аннотация. при категорировании помещений класса Ф5, в которых обращаются несколько лег-ковоспламеняющихся жидкостей, возникает потребность в выборе наиболее взрывоопасной жид-кости. одним из способов решения этой задачи является применение критериев взрывоопасности легковоспламеняющихся жидкостей. для этой цели наиболее подходят комплексный показатель взрывоопасности и удельный безопасный объем. В связи с этим сравнительный анализ этих по-казателей на допустимость их практического применения является актуальной задачей. В качестве объектов исследования взяты 47 легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки от –52 до 60 оС. показано, что применение удельного безопасного объема при категорировании по-мещений по взрывоопасности предпочтительнее, чем комплексного показателя взрывоопасности. полученные результаты могут быть использованы проектными организациями в их практической деятельности.

ключевые слова: критерий, взрывоопасность, легковоспламеняющаяся жидкость, максималь-ное давление взрыва, комплексный показатель взрывоопасности, удельный безопасный объем, низ-шая теплота сгорания.

Abstract. need for a choice of the most explosive liquid is arisen at designing and an estimation fire and explosion safety of compartments of f5 class with different flammable liquids. One of solution ways for this problem is application of explosion hazard criteria of flammable liquids. The complex index of explosion hazard and specific safety volume have most approach for this aim. Therefore the comparative analysis of these indexes on an admissibility of their practical application is actual problem. 47 flammable fluids with flash point from -52 to 60 oC are taken in the capacity of subjects of investigation. It is shown that application of the specific safety volume is more preferable than the complex index of explosion hazard. The received results used by the design organizations in their practical activities.

Keywords: index, explosion hazard, flammable liquid, overpressure of explosion, complex index of explosion hazard, specific safety volume, low combustion heat.

© алексеев С. Г., Барбин н. М., пищальников а. В., калач а. В., калач е. В., 2014

пункт а.1.1 Сводов правил [1] при категори-ровании помещений производственного и склад-ского назначения класса Ф5 требует выбирать са-мый неблагоприятный вариант развития аварии. Это означает, что при обращении в помещении несколько легковоспламеняющихся жидкостей (далее лВЖ), возникает потребность в выборе наиболее опасной лВЖ. ранее было показано,

что с помощью простого сравнения показателей взрывопожароопасности лВЖ сделать этот вы-бор практически невозможно [2, 3]. В ходе пред-варительного исследования [4] установлено, что различные полифункциональные критерии [5, 6], которые включают в себя не только взрыво-пожароопасные свойства, а также рейтинг взры-воопасности оао «Газпром» [7] малопригодны для решения данной задачи. В настоящее время в качестве перспективных показателей взрывоопас-ности лВЖ можно рассматривать комплексный

Page 40: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 140

показатель взрывоопасности паровоздушной сме-си (п) [8] и удельный безопасный объем помеще-ния (DV) [2-4, 9, 10].

источником создания показателей п и DV яв-ляется один и тот же нормативный документ – Сп 12.13130.2009 [1]. для комплексного показателя взрывоопасности паровоздушной смеси п пред-ложена формула (1) [8], которая получена путем комбинации уравнений (а.4), (а.12) и (а.13) из Сводов правил [1] и формального их упрощения. по мнению создателей этого критерия, чем боль-ше п, тем выше взрывоопасность паров лВЖ [8].

, (1)

где m – масса горючих паров лВЖ/ГЖ; D нгор – низшая теплота сгорания, дж/кг; рo – ат-мосферное давление, кпа; Z – коэффициент участия горючих газов и паров в горении; Vсв – свободный объем помещения, м3; r - плотность воздуха при расчетной температуре то, кг/м3; кн – безразмерный коэффициент, учитывающий не-герметичность помещения и неадиабатичность процесса горения; W – интенсивность испаре-ния лВЖ, кг/(м2×с); fи – площадь испарения, м2; τ – максимальное расчетное время свободного испарения, с; η – коэффициент, учитывающий скорость и температуру воздушного потока над поверхностью испарения; М – молекулярная масса, кг/кмоль; n – массовая доля компонента, для чистых растворителей n = 1; рнас – давление насыщенных паров лВЖ при начальной темпе-ратуре то, кпа; 10–6 – коэффициент, переводящий теплоту сгорания из дж/кг в Мдж/кг.

из множителей уравнения (1) видно, что в его основе лежит произведение интенсивности испарения на теплоту сгорания лВЖ с добавле-нием поправочного коэффициента, при этом ав-торы комплексного показателя взрывоопасности паровоздушной смеси пренебрегли влиянием площади, времени и условий испарения, а также геометрии помещения. В связи с этим возникает практический вопрос, допустимы ли данные до-пущения или нет.

Уравнения для определения удельных безопас-ных объемов помещений (2) и (3) [2-4, 9, 10] вы-ведены из формул для расчета избыточного давле-ния взрыва (а.1) и (а.2) и учета идеологии Сводов правил [1], согласно которой для отнесения поме-щения к категории взрывоопасного важно не само значение избыточного давления взрыва (D р), а

выполнение неравенства D р > 5 кпа. по аналогии с пунктами а.2.1 и а.2.2 Сводов правил [1] для ин-дивидуальных лВЖ с известной брутто-формулой рекомендовано уравнение (2), а для лВЖ сложно-го состава – уравнение (3).

, (2)

, (3)

где рmax– максимальное давление взрыва, кпа; rп– плотности паров лВЖ при расчетной темпе-ратуре то, кг/м3;Сст – стехиометрическая концен-трация паров лВЖ, % (об.); Сp – теплоемкость воздуха при постоянном давлении, дж/(кг×к); то – расчетная температура воздуха в помещении, к.

по физической сущности DV1 и DV2 являют-ся универсальными результатами расчета по про-верке отнесения помещений к категории а или Б, которые могут использоваться многократно и для любых количеств лВЖ и объемов помещений.

В качестве недостатка данного критерия взры-воопасности лВЖ можно отметить, что он при-вязан к условиям испарения, а также имеет огра-ничение – площадь свободного разлития лВЖ должна быть меньше площади помещения.

таким образом, сравнительный анализ индек-сов п и DV на широком круге объектов и выяв-лении наиболее подходящего критерия для опре-деления наиболее взрывоопасной лВЖ имеет не только теоретический, но практический интерес, связанный с решением задач по категорированию помещений.

иСХОДНЫе ДАННЫе ДЛЯ СРАВНиТеЛьНОГО АНАЛиЗА

В качестве объектов исследования взяты 47 лВЖ, приведенные в пособии [11] и литера-турные данные [11-13] по физико-химическим и пожаровзрывоопасным свойствам этих лВЖ. давление насыщенных паров лВЖ рассчитано с помощью уравнения антуана, константы для которого заимствованы из работ [11-15]. для в-бутилацетата, гексанола, гидразина, дивинило-вого эфира, диэтиламина, изопентана, 4-метил-пиридина давление насыщенных паров вычисле-но с помощью программного обеспечения базы данных dIPPR 801 [16]. В соответствии с п. а.1.1 Сводов правил время испарения лВЖ принято 3600 с [1], а скорость воздушного потока (υ) – 0 м/с. расчетный диапазон температур выбран от 20 до 70 C с шагом в 10оC. при его выборе учитывались требования п. а.2.1 Сводов правил [1] о том, что в

Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников А. В., Калач А. В., Калач Е. В.

Page 41: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 41

Сравнительный анализ критериев взрывоопасности легковоспламеняющихся жидкостей

качестве расчетной температуры принимается мак-симально возможная температура воздуха в данном помещении с учетом климатической зоны (абсо-лютная максимальная температура воздуха в нашей стране и на постсоветском пространстве колеблет-ся от 22 до 45оС [17]). таким образом, использу-

емый диапазон температур перекрывает все воз-можные расчетные температуры в помещениях на территории россии и постсоветских республик.

литературные данные по температуре вспыш-ке, теплоте сгорания и максимальному давлению взрыва исследуемых лВЖ приведены в таблице 1.

таблица 1. Показатели взрывоопасности ЛВЖ

растворитель(tвсп, оC;D нгор, Мдж/кг;

рmax, кпа) 20оC 30оC 40оC 50оC 60оC 70оC

амилацетат(43; 29,879; 735)

3,2/4,90,19

6,0/8,90,35

10,7/15,50,61

18,5/25,81,01

30,7/41,61,63

49,3/64,82,54

амилен(–18; 45,017; 9002)

162,8/203,026,68

168,4/203,038,23

173,9/203,053,35

179,5/203,072,70

185,1/203,096,97

190,6/203,0126,88

ацетальдегид(–40; 27,071; 9001)

112,0/150,118,09

115,8/150,126,10

119,6/150,136,64

123,4/150,150,21

127,3/150,167,33

131,1/150,288,53

ацетон(–18; 31,360; 570)

78,2/175,55,87

80,9/175,69,02

83,5/175,613,43

86,2/175,619,47

88,9/175,627,52

91,6/175,638,03

Бензол(–11; 40,576; 880)

71,3/91,53,59

117,1/145,45,70

185,4/222,88,74

215,5/251,012,98

222,2/251,018,72

228,9/251,026,34

Бутилацетат(29; 28,280; 755)

5,8/8,62,53

10,9/15,74,61

19,5/27,28,74

33,5/45,313,32

55,3/72,421,32

88,1/112,032,96

в-Бутилацетат(19; 28,202; 9001)

14,3/17,40,68

25,5/30,01,18

43,7/49,81,95

72,1/79,63,12

115,1/123,44,84

167,7/174,57,28

Бутанол(35; 36,805; 720)

3,2/5,50,21

6,3/10,60,41

12,1/19,60,77

22,4/35,11,38

40,0/60,82,39

69,1/101,94,00

Гексан(–23; 45,105; 850)

160,8/209,110,46

166,3/209,115,62

171,8/209,1 22,66

177,3/209,132,03

182,8/209,144,22

188,3/209,159,76

Гексанол(60; 39,587; 9001)

0,5/0,60,03

1,2/1,50,06

2,6/3,30,13

5,6/6,80,27

11,3/13,30,52

21,5/24,60,96

Гептан(–4; 44,919; 843)

39,8/53,815,82

67,8/88,526,06

111,0/140,241,28

175,3/214,663,16

183,1/217,593,73

188,6/217,5135,31

Гидразин(38; 14,440; 9001)

2,5/2,90,12

4,8/5,40,21

8,6/9,40,37

14,9/15,70,62

24,9/25,61,00

40,3/40,21,58

декан(47; 44,602; 9001)

1,8/2,20,09

3,6/4,30,17

6,8/7,80,31

12,2/13,60,54

21,2/23,00,90

35,6/37,41,47

дивиниловый эфир(–30; 32,610; 480)

63,3/178,220,11

65,4/178,229,37

67,6/178,241,67

69,8/178,257,63

71,9/178,277,90

74,1/178,2103,17

дМФа2

(53; 24,4717; 620)1,0/1,9

0,572,0/3,7

1,083,7/6,6

1,946,6/11,3

3,3411,3/18,8

5,5218,6/29,9

8,80

1,4-диоксан(11; 24,8147; 820)

17,1/24,20,95

28,9/39,81,56

47,4/63,02,47

75,2/96,93,80

115,9/144,85,68

149,6/181,58,29

Page 42: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 142

таблица 1 (продолжение). Показатели взрывоопасности ЛВЖ

растворитель(tвсп, оC;D нгор, Мдж/кг;

рmax, кпа) 20оC 30оC 40оC 50оC 60оC 70оC

1,2-дихлорэтан(9; 10,873; 9001)

18,9/22,80,90

31,1/36,31,43

49,6/56,22,20

76,9/84,43,31

90,6/96,54,85

93,3/96,56,93

диэтиламин(–14; 34,876; 720)

157,1/175,37,54

162,4/175,311,55

167,8/175,317,15

173,2/175,324,77

178,6/175,334,87

183,9/175,347,98

диэтиловый эфир(–41; 34,147; 720)

107,7/172,5129,22

111,3/172,5189,47

115,0/172,5270,09

118,7/172,5375,43

122,4/172,5510,18

126,1/172,5679,31

изобутанол(28; 36,743; 745)

5,9/9,70,38

11,6/18,60,73

21,9/33,91,33

39,5/59,42,33

68,9/100,43,94

116,0/164,26,44

изопентан(–52; 45,239; 9001)

163,9/198,429,44

169,5/198,441,90

175,1/198,458,14

180,7/198,478,86

186,3/198,5104,78

191,9/198,5136,72

кумол(37; 46,663; 9001)

4,1/5,70,23

7,9/10,70,42

14,5/19,00,75

25,4/32,21,26

42,6/52,52,06

69,1/82,63,24

изопропанол(14; 34,139; 634)

14,9/29,71,17

28,2/54,32,13

51,0/94,93,72

88,3/159,46,25

108,4/189,610,14

111,6/189,615,92

м-ксилол(28; 52,829; 765)

5,9/11,40,45

11,0/20,40,80

19,5/35,01,37

33,1/57,62,26

54,1/91,43,58

85,7/140,45,51

о-ксилол(31; 41,217; 764)

4,8/7,20,28

8,9/12,90,51

15,9/22,30,87

27,1/36,81,44

44,5/58,72,30

70.9/90,83,56

п-ксилол(26; 41,207; 765)

6,4/9,50,28

11,7/16,90,66

20,5/28,71,13

34,6/46,91,84

56,2/74,02,90

88,6/113,24,44

Метанол(6; 23,839; 620)

20,9/43,91,72

36,5/74,02,90

61,2/120,14,71

69,8/132,811,31

72,0/132,87,41

74,1/132,816,80

Метилпропилке-тон(6; 33,879; 9001)

26,5/32,61,28

44,5/53,02,08

72,3/83,43,27

114,1/127,65,01

175,5/190,37,47

184,3/194,010,88

МЭк3

(–6; 31,453; 9001)148,2/179,2

21,73153,2/179,2

34,02158,3/179,2

51,53163,4/179,3

75,79168,4/179,3

108,59173,5/179,3

151,91

нонан(31; 44,684; 9001)

4,7/5,80,23

9,1/10,80,42

16,6/19,10,75

29,1/32,51,27

49,0/53,02,08

79,6/83,53,28

октан(14; 44,787; 9001)

13,9/17,00,67

25,3/30,01,18

44,1/50,51,98

73,6/81,83,21

118,5/127,85,01

184,8/193,47,59

пентан(–44; 45,350; 850)

154,1/1105,0163,44

159,4/1068,6237,02

164,6/1034,4334,49

169,9/1002,4460,71

175,2/972,3620,84

180,5/943,9820,33

4-Метилпиридин(39; 36,702; 9001)

3,9/5,10,20

7,4/9,30,37

13,4/16,40,64

23,2/27,51,30

38,7/44,61,75

38,7/44,61,75

пиридин(20; 35,676; 950)

12,5/15,70,62

23,0/27,81,09

40,1/47,01,84

67,0/76,12,99

107,7/118,64,65

107,7/118,64,65

пропанол(23; 34,405; 9001)

10,0/13,40,53

19,8/25,51,00

37,0/46,41,82

66,5/80,63,16

114,6/134,85,29

170,9/195,18,54

Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников А. В., Калач А. В., Калач Е. В.

Page 43: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 43

Сравнительный анализ критериев взрывоопасности легковоспламеняющихся жидкостей

таблица 1 (продолжение). Показатели взрывоопасности ЛВЖ

растворитель(tвсп, оC;D нгор, Мдж/кг;

рmax, кпа) 20оC 30оC 40оC 50оC 60оC 70оC

Сероуглерод(–43; 14,020; 780)

103,7/123,64,85

108,5/125,07,08

112,1/125,110,07

115,6/125,113,97

119,2/125,118,98

122,8/125,125,29

Стирол(30; 43,888; 650)

3,9/7,70,30

7,0/13,40,53

12,1/22,50,88

20,3/36,51,43

32,9/57,52,25

52,1/88,23,46

тГФ4

(–20; 34,730; 9001)97,2/129,9

5,10156,0/201,5

7,91174,8/218,6

11,86180,4/218,6

17,28186,0/218,6

24,53191,6/218,6

34,00

толуол(7; 40,936; 634)

15,1/28,31,11

26,4/47,61,87

44,0/77,13,02

70,9/120,34,72

110,5/181,87,13

157,4/251,310,47

2,2,4-триметилпен-тан(–4; 44,647; 790)

44,2/62,62,46

73,9/101,23,97

118,9/157,66,18

169,2/217,49,32

174,4/217,413,65

179,7/217,419,46

Уксусная кислота(40; 13,097; 9001)

3,7/4,10,16

6,7/7,10,28

11,7/11,9(0,47)

19,6/19,30,76

31,8/30,41,19

50,2/46,51,82

хлорбензол(29; 27,315; 558)

4,9/11,60,45

8,9/20,20,79

15,4/33,91,33

25,8/55,02,16

41,9/86,73,40

66,1/132,85,21

Циклогексан(–17; 43,833; 860)

82,5/105,94,16

134,0/166,36,53

199,6/239,99,90

206,0/239,914,57

212,4/239,920,87

218,8/239,929,16

Этилацетат(–3; 23,587; 852,6)

43,0/55,52,18

72,3/90,33,54

117,0/141,45,55

128,3/150,38,40

132,3/150,312,35

136,3/150,417,68

Этилбензол(20; 41,323; 9001)

8,4/10,50,41

15,3/18,50,72

26,7/31,21,22

44,8/50,71,99

72,6/79,73,13

114,1121,54,77

Этанол(13; 30,562; 680)

16,6/30,51,20

30,4/54,32,13

53,7/92,83,64

91,5/153,06,00

104,7/169,99,59

107,8/169,914,88

Этилцеллозольв(40; 26,382; 9001)

2,6/3,20,13

4,9/6,00,24

9,0/10,70,42

16,1/18,50,73

27,7/30,91,21

46,2/50,01,96

примечания. 1принято согласно п. а.2.1 Сп [1]. 2диметилформамид. 3Метилэтилкетон.4тетрагидрофуран

СРАВНиТеЛьНЫЙ АНАЛиЗ ПОкАЗАТеЛеЙ

ВЗРЫВООПАСНОСТи ЛВЖ.результаты расчетов представлены в табли-

це 1, анализ которой показывает, что прогнозы взрывоопасности лВЖ по критериям DV1, DV2 и п дают различные прогнозы, но поскольку по-казатели DV1 и DV2 по своей сущности являют-ся точными результатами расчета по методике Сп 12.13130.2009, то им следует отдать предпо-чтение. расхождение значений показателей DV1 и DV2 для исследуемых лВЖ обусловлено несо-вершенством и несогласованностью между собой формул (а.1) и (а.4), о чем уже отмечалось ранее [2-4, 10].

из таблицы 1 видно, что значения DV1, как правило, меньше значения DV2 за исключением гидразина при 70 оС и уксусной кислоты при тем-пературах от 50 до 70 оС.

В случае полного испарения лВЖ показатель DV1 с увеличением температуры окружающей среды продолжает расти (см. амилен, ацетальде-гид, ацетон, бензол, гексан, гептан, дивиниловый эфир, 1,2-дихлорэтан, диэтиламин, диэтиловый эфир, изопентан, изопропанол, метанол, МЭк, сероуглерод, тГФ, 2,2,4-триметилпентан, цикло-гексан, этилацетат и этанол), что противоречит физическому смыслу и указывает на скрытый не-достаток уравнения (а.1). В этом случае критерий DV2 по своей природе имеет преимуществом над

Page 44: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 144

показателем DV1. наблюдаемая разница в про-гнозах показателей DV2 и п указывает на недопу-стимость допущений принятых при выводе фор-мулы для критерия п (см. введение). наиболее оптимальным вариантом выхода из данной ситу-ации является принятие усредненного показателя DV, который определяется как (DV1+DV2)/2. Этот критерий учитывает как максимальное давление взрыва, так и теплоту сгорания лВЖ. однако его практическое применение потребует внесение из-менений в Своды правил [1] по методу определе-ния избыточного давления взрыва индивидуаль-ных горючих газов и паров лВЖ.

применение нового критерия взрывоопасно-сти лВЖ (DV1+DV2)/2 для категорирования по-мещений класса Ф5 можно продемонстрировать на примере складского помещения в городе ека-теринбурге объемом 500 м3, в котором хранятся 20 литровые бутыли с ацетоном, бензолом, этанолом и этилацетатом. В качестве расчетной аварийной ситуации выбрано падение и разбитие 20 литро-вой бутыли с лВЖ.

РеШеНие1. по Снип Снип 23-01-99* «Строительная

климатология» [17] находим, что значение рабо-чей температуры в районе города екатеринбурга составляет 39 оС.

2. по данным таблицы 1 рассчитываем значе-ния (DV1+ DV2)/2 для ацетона, бензола, этанола и этилацетата при 30 и 40 оС и полученные резуль-таты заносим в таблицу 2. Затем методом линей-ной корреляции находим значения (DV1+DV2)/2 при 39 °С. из таблицы 2 видно, что наиболее опасной лВЖ для нашего случая является бензол.

таблица 2.Результаты расчета (DV1+DV2)/2.

темпера-тура, °С ацетон Бензол Этанол Этил-

ацетат30 128,2 131,2 42,3 81,340 129,6 204,1 73,2 129,239 129,5 196,8 70,1 124,4

при разлитии 1 л бензола безопасный объем по-мещения равен (DV1+DV2)/2 и составляет 196,8 м3. Следовательно, для 20 литров бензола безопасный объем помещения Vбез

= 196,8×20 = 3924 м3, т.к. объем помещения (500 м3) меньше Vбез, то поме-щение склада согласно п. 5.1 Cводов правил [1] относится к категории а (повышенная взрывопо-жароопасность).

ВЫВОДЫ1. для 47 лВЖ рассчитаны критерии взрыво-

опасности для всех возможных расчетных тем-ператур в помещениях для территории россии и постсоветского пространства.

2. показано, что прогнозы взрывоопасности лВЖ по критериям удельных безопасных объемов помещений DV1 и DV2, а также по комплексному показателю взрывоопасности паровоздушной смеси п дают различные прогнозы. расхождение значений показателей DV1 и DV2 для исследуемых лВЖ обусловлено несовершенством и несогласо-ванностью между собой формул для расчета из-быточного давления взрыва из Сп 12.13130.2009. разница в прогнозах взрывоопасности лВЖ по показателям DV и п указывает на недопустимость принятых допущений, сделанных при выводе формулы для критерия п.

3. наиболее оптимальным вариантом для оценки уровня взрывоопасности лВЖ является введение усредненного показателя (DV1 и DV2)/2, который учитывает как максимальное давление взрыва, так и теплоту сгорания лВЖ. однако его введение потребует внесение в Сп 12.13130.2009 изменения по определению избыточного давле-ния взрыва горючих газов и лВЖ.

4. С помощью критерия DV1 выявлен скрытый недостаток уравнения (а.1) в Сп 12.13130.2009.

5. полученные результаты могут быть исполь-зованы проектными организациями в их практи-ческой деятельности, в уточнении обобщенного критерия химической и пожарной безопасности органических растворителей [18-22].

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Сп 12.13130.2009. определение катего-

рий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. до-ступ из справ.-правовой системы «консультант-плюс».

2. рудаков о.Б. пожаровзрывобезопасность хроматографической аналитической лаборатории / о.Б. рудаков [и др.] // пожаровзрывобезопас-ность. — 2012. — т. 21, № 1. — С. 57-60.

3. алексеев С.Г. пожарная безопасность ис-следовательских лабораторий, применяющих жидкостную экстракцию и хроматографию / С.Г. алексеев [и др.] // Сорбционные и хроматогра-фические процессы. — 2012. — т. 12, Вып. 5. — С. 770-778.

4. алексеев С.Г. Выбор наиболее опасной лВЖ при категорировании помещений / С.Г.

Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников А. В., Калач А. В., Калач Е. В.

Page 45: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 45

Сравнительный анализ критериев взрывоопасности легковоспламеняющихся жидкостей

Алексеев Сергей Геннадьевич — канд. хим. наук, доцент, чл.-корр. Ван кБ, старший научный сотрудник научно-инженерного центра «надеж-ность и ресурс больших систем и машин» Уро ран, старший научный сотрудник Уральского ин-ститута ГпС МчС россии; e-mail: [email protected])

Alexeev Sergey G. — Candidate of Chemistry Sciences, Associate Professor, Corresponding Member of WASCS, senior researcher of Science and Engineering Centre “Reliability and Safety of Large Systems” of Ural branch of Russian Academy of Sciences, senior researcher of Ural State fire Service Institute of Emercom of Russia;e-mail address: [email protected])

алексеев [и др.] // пожаровзрывобезопасность. —2013. — т. 22, № 9. — С. 19-24.

5. щеглов п.п. проблема безопасности при роспуске с сортировочных горок вагонов с легко-воспламеняющимися жидкостями / п.п. щеглов, В.и. Жолобов, т.и. ложникова // Вестник Вни-иЖт. — 2005. — № 6. URL: http://www.css-rzd.ru/vestnik-vniizht/v2005-6/v6-2.htm (дата обращения 07.09.2013).

6. рудаков о.Б. обобщенный критерий хи-мической и пожарной безопасности сольвентов / о.Б. рудаков [и др.] // пожарная безопасность. — 2005. — № 6. — С. 81–85.

7. Сто Газпром 2-1.1-321-2009. перечень по-мещений, зданий и наружных установок с катего-риями по взрывопожарной и пожарной опасности для объектов транспортировки газа оао «Газ-пром». URL: http://www.snti.ru/ (дата обращения 16.09.2013).

8. Земский Г.т. особенности категорирования помещений с наличием жидких смесевых компо-зиций / Г.т. Земский, В.а. Зуйков // пожарная без-опасность. — 2012. — № 1. — С. 49-66.

9. алексеев С.Г. о взрывопожароопасности во-дочной продукции / С.Г. алексеев [и др.] // пожа-ровзрывобезопасность. — 2009. — т. 18, № 2. — С. 20-23.

10. алексеев С.Г. Сравнительный анализ мето-дов Сп12.13130.2009 и карлссона-квинтая / С.Г. алексеев [и др.] // пожаровзрывобезопасность. — 2013. — т. 22, № 10. — С. 34-39.

11. пособие по применению нпБ 105-95 «определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной опасности при рассмотрении проектно-нормативной документации. доступ из сборника нСиС пБ. — 2012. — № 2 (48).

12. корольченко а.Я. пожаровзрывоопас-ность веществ и материалов и средства их ту-шения : Справочник: в 2-х ч. / а.Я. корольченко,

д.а. корольченко. — М. : асс. «пожнаука», 2004. — ч. 1. — 713 с.

13. корольченко а.Я. пожаровзрывоопас-ность веществ и материалов и средства их ту-шения : Справочник: в 2-х ч. / а.Я. корольченко, д.а. корольченко. – М. : асс. «пожнаука», 2004. — ч. 2. — 774 с.

14. Вайсберг а. органические растворители. Физические свойства и методы очистки / а. Вайсберг [и др.]. — М. : изд-во иностр. лит-ры, 1958. — 520 с.

15. Smallwood I.M. Handbook of Organic Solvent Properties / I.M. Smallwood. — n.Y. : Halsted Press, 1996. — 303 pp.

16. Chemical database dIPPR 801. URL: http://www.aiche.org/dippr. (дата обращения 10.09.-11.09.2013).

17. Снип 23-01-99*. Строительная климато-логия. доступ из справ.-правовой системы «кон-сультантплюс».

18. рудаков о.Б. обобщенный критерий хи-мической и пожарной безопасности сольвентов / о.Б. рудаков [и др.] // пожарная безопасность. — 2005. — № 6. — С. 81-85.

19. рудаков о.Б. информационно-аналитиче-ская система оценки технико-эксплуатационных свойств растворителей / о.Б. рудаков [и др.] // научный Вестник Воронежского гос. архитектур-но-строительного университета. Строительство и архитектура. — 2013. — № 1. — С. 121-127.

20. рудаков о.Б. информационно-аналитиче-ская система оценки технико-эксплуатационных свойств растворителей / о.Б. рудаков [и др.] // по-жаровзрывобезопасность. — 2013. — т 22, № 4. — С. 22-27.

21. Бердникова н.В. информационно-экс-пертная система в анализе пожарной опасности жидкостей / н.В. Бердникова [и др.] // Вестник Воронежского государственного технического университета. — 2011. — т. 7, — № 8. — С. 206-208.

Page 46: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 146

Пищальников Алексей Васильевич — аспи-

рант научно-инженерного центра «надежность и ресурс больших систем и машин» Уро ран, на-чальник лаборатории, ФГБУ «Судебно-эксперт-ное учреждение Федеральной противопожарной службы «испытательная пожарная лаборатория» по пермскому краю»; e-mail: [email protected]

Барбин Николай Михайлович — д-р техн. наук, канд. хим. наук, заведующий кафедрой химии Уральской государственного аграрного универ-ситета, старший научный сотрудник Уральского института ГпС МчС россии; e-mail: [email protected]

Калач Андрей Владимирович — д-р хим. наук, доцент, заместитель начальника по научной ра-боте Воронежского института ГпС МчС россии; e-mail: [email protected]

Калач Елена Владимировна — канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры физики Во-ронежского инсти-тута ГпС МчС россии; e-mail: [email protected]

Pishchalnikov Alexey V. — Postgraduate Student of Science and Engineering Centre “Reliability and Safety of Large Systems” of Ural branch of Russian Academy of Sciences; Head of Laboratory of forensic Expert Establishment of federal fire Service “Testing fire Laboratory for the Perm Region”;e-mail address: [email protected]

Barbin Nikolay M. — doctor of Technical Sciences, Head of Chemistry department, Ural State Agrarian University, Senior Researcher, Ural State fire Service Institute of Emercom of Russia; e-mail: [email protected]

Kalach Andrey V. — doctor of Chemical Sciences, Associate Professor, vice-rector on scientific work of Voronezh State fire Service Institute of Emercom of Russia; e-mail address: [email protected]

Kalach Elena V. — Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer department of Physics on Scientific Work of Voronezh State fire Service Institute of Emercom of Russia; e-mail: [email protected]

Алексеев С. Г., Барбин Н. М., Пищальников А. В., Калач А. В., Калач Е. В.

Page 47: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 47

БиОЛОГиЯ

УДК 612.129

АНАЛиЗ ПАРАМеТРОВ ПЛАЗМЫ, РАЗМОРОЖеННОЙ СВЧ иЗЛУЧеНиеМ

Д. Ю. Бугримов1, Д. В. Василенко1, А. С. ефимов2, Б. А. Зон3, В. А. кунин1, А. Н. Лихолет3,В. и. Наскидашвили3, е. В. Невежин3, Л. Н. Цветикова1

1 Воронежская государственная медицинская академия им. Н. Н. Бурденко2 ГУЗ Воронежская областная станция переливания крови

3 Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 21.06.2011 г.

Аннотация. изложены результаты исследования размораживания и нагрева СВч излучением свежезамороженной плазмы. размораживание и нагрев проводились в автоматическом режиме по алгоритму, учитывающему не марковость процесса.

ключевые слова: трансфузиология, свежезамороженная плазма.

Abstract. The results of investigation defrosting and heating by microwave radiation of fresh frozen plasma. defrosting and heating carried out automatically by an algorithm that takes into account not Markov process.

Keywords: transfusiology, fresh frozen plasma.

© Бугримов д. Ю., Василенко д. В., ефимов а. С., Зон Б. а., кунин В. а., лихолет а. н., наскидашвили В. и., невежин е. В., Цветикова л. н., 2014

Существующие методы размораживания и нагрева плазмы перед введением ее пациенту ос-нованы на использовании устройств типа «водя-ной бани» (модели р-01262-17, 312-201-10 и др.) или нагрева горячим воздухом, таких как модели серии Sahara (Sarstedt, Ag & Co). основным не-достатком этих методов является длительное вре-мя размораживания и нагрева, поскольку подвод тепла в плазму осуществляется только через по-верхность пластикового контейнера, содержаще-го плазму (гемакона). Возможность использова-ния для размораживания и нагрева плазмы СВч излучения была предложена около 40 лет назад [1]. очевидным преимуществом такого способа нагрева является подвод тепла в весь объем плаз-мы, а не только в ее поверхностный слой, что су-щественно уменьшает время подготовки плазмы. хорошо известно, электромагнитное поле в СВч печи является неоднородным, поэтому при СВч нагреве возможны локальные перегревы, приво-дящие к коагуляции белка. поэтому в существую-щих в настоящее время СВч устройствах плазма не нагревается выше примерно 20 °С. однако та-

кая температура приводит к дискомфортным ощу-щениям пациента, поэтому подобные устройства не получили широкого распространения.

для преодоления этой трудности в работе [2] при СВч нагреве температура контролировалась не только на поверхности, но и в объеме плазмы. С этой целью внутрь гемакона вводились термодат-чики. несмотря на успешность такого устройства, оно также не получило широкого распростране-ния в медицинской практике, так как требует пе-реоснащения оборудования всей Службы крови.

В патенте [3] предложено использовать при размораживании и нагреве плазмы алгоритмы, следующие из общей теории управления немар-ковскими процессами [4]. В данном случае немар-ковость процесса обусловлена тем, что «тепловые истории» разных гемаконов не идентичны в силу разных условий транспортировки от хранилища до места подготовки.

В данной работе исследуются биохимические параметры плазмы, размороженной и нагретой по алгоритму, предложенному в [3]. Этот алгоритм был реализован в опытном образце устройства «автоВолна», изготовленном в ооо «ВибронВ». аналогичное исследование для устройства WesLabs Plasma defroster, Westmorland Labs, Inc., new brunswick, Canada, опубликовано в работе [5].

Page 48: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 148

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТА Спектрофотометрический анализ проводился

на спектрофотометре СФ-46 (химавтоматика», СССр); исследование параметров гемостаза на гемокоагулометре CgL-2110 («Солар», Белорус-сия) в нии экспериментальной биологии и ме-дицины Воронежской государственной медицин-ской академии им. н.н. Бурденко.

работа осуществлялась в соответствии с ин-струкциям к готовым коммерческим наборам реактивов для определения аналитов: набор для определения концентрации общего белка (биу-ретовым методом) - «диакон», Москва; образо-вание плотного сгустка при добавлении хлорида кальция - «ренам», Москва; набор для определе-ния активированного частичного тромбопласти-

нового времени (ачтВ) - «ренам», Москва; набор для определения активности VIII фактора сверты-вания крови - «ренам», Москва; набор для опре-деления уровня фибриногена - «ренам», Москва; набор для определения уровня иммуноглобули-нов а, М, g, «biosystems». В ходе анализа при-менялись калибраторы и стандарты, разработан-ные для клинической лабораторной диагностики: сыворотка контрольная и стандартная (Trucal U, Trulab n, Trulab P) - «diasys (диасис)», Москва; плазма контрольная - «ренам», Москва.

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВ результаты исследований параметров свеже-

замороженной плазме после разморозки в прибо-ре «автоВолна» представлены в таблице 1.

таблица 1Некоторые параметры свежезамороженной плазмы после размораживания СВЧ излучением

№ показатель, размерность

№ п

робы

полученные значения референтные значения в свежей, приготовленной стандартным способом, сыворотке/плазме

крови человека

повторность Среднеезначениеа Б

1) Макроскопический анализ

1 - - Соответствует норме

Жидкость светло-желтого цвета, прозрачная, без сгустков

и хлопьев

2 - - Соответствует норме

3 - - Соответствует норме

4 - - Соответствует норме

5 - - Соответствует норме

2) образование плотного сгустка при добавлении

хлорида кальция

1 + + +происходит образование сгустка

(+ говорит об образовании сгустка)

2 + + +3 + + +4 + + +5 + + +

3)общий белок, г/л

1 63 67 65

65-852 54 48 513 53 60 574 57 53 555 60 60 60

4)

ачтВ. сек

1 45.3 45.3 45.3

30-422 37.1 37.1 37.13 41.2 41.2 41.24 44 45 44.55 42.8 42.8 42.8

5)

активность VIII факто-ра свертывания крови.

%

1 69 67 68

50-2002 101 99 1003 68 64 664 96 96 965 70 72 71

Бугримов Д. Ю., Василенко Д. В., Ефимов А. С., Зон Б. А., Кунин В. А., Лихолет А. Н.

Page 49: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 49

таблица 1 (продолжение).Некоторые параметры свежезамороженной плазмы после размораживания СВЧ излучением

№ показатель, размерность

№ п

робы

полученные значения референтные значения в свежей, приготовленной стан-дартным способом, сыворот-

ке/плазме крови человека

повторность Среднеезначениеа Б

6) Фибриноген. г/л

1 1.45 1.45 1.45

1.8-42 1.57 1.63 1.63 1.31 1.29 1.334 2.4 2.4 2.45 2.2 2.0 2.1

7) иммуноглобулин а. мг/дл

1 158 171 165

70-4002 75 71 733 155 176 1664 300 320 3105 56 64 60

8) иммуноглобулин М. мг/дл

1 65 61 63

40-2302 38 38 383 62 63 634 75 85 805 51 49 50

9) иммуноглобулин g. мг/дл

1 742 785 764

700-16002 804 746 7753 760 781 7714 725 774 7505 823 777 800

10) температура

1 - - 36.0

36±1ºС2 - - 36.53 - - 36.34 - - 36.15 - - 36.0

приказ Минздрава рФ от 25 ноября 2002г. № 363 «об утверждении инструкции по примене-нию компонентов крови» регламентирует только уровень белка в свежеприготовленной плазме для дальнейшего её хранения. таким образом, в нашей работе, мы даем данные без сравни-тельного анализа с исходными данными и/или с требуемыми параметрами к плазме после раз-мораживания. однако мы считаем необходимым указать референтные значения в таблице 1 для сыворотки и плазмы, приготовленной стандарт-ным способом с целью обычного медицинского клинико-лабораторного исследования. Важно помнить, что в процессе приготовления свежеза-мороженной плазмы используются консерванты, что приводит к разведению плазмы и изменению уровня аналитов. поэтому, референтные зна-чения обычной сыворотки/плазмы не являются

критериями для определения пригодности све-жезамороженной плазмы к использованию. тем не менее, исследованные параметры плазмы, размороженной в приборе «автоВолна», укла-дываются в референтные пределы для обычной сыворотки/плазмы или незначительно снижены, что позволяет сделать заключение о сохранности аналитов в донорской плазме после разморажи-вания.

полученные результаты исследования сопо-ставимы с литературными данными в отношении сравнения методов размораживания свежезаморо-женной плазмы в стандартных условиях (водяная баня) и по схеме. изложенной в работе [5]. таким образом. можно предполагать. что метод размора-живания и нагрева плазмы. реализованный в при-боре «автоВолна». пригоден для использования в медицинской практике.

Анализ параметров плазмы, размороженной свч излучением

Page 50: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 150

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Sherman L.A. A new rapid method for thawing

fresh frozen plasma / L.A.Sherman. I.M.dorner // Transfusion. — 1974. — Vol. 14. — P. 595-597.

2. Temperature course and distribution during plasma heating with a microwave device/ J. Hirsh [et al.] // Anaesthesia. — 2003. — Vol. 58. — P. 444-447.

3. Устройство для размораживания плазмы крови / Вахтель В.М. и др. // патент рФ на полез-

Бугримов Д. Ю., Василенко Д. В., Ефимов А. С., Зон Б. А., Кунин В. А., Лихолет А. Н.

ную модель № 108970 (приоритет от 22.02.2011).4. лившиц н.а. Вероятностный анализ систем

автоматического управления / лившиц н.а., пуга-чев В.н. — Москва: Советское радио. — 1963. — 178 с.

5. Thawing fresh frozen plasma in a microwave oven: a comparison with thawing in 37oC water bath / Churchill W.H. [et al.] // Am. J. Clinical Pathology. — 1992. — Vol. 97. — P. 227-232.

Бугримов Даниил Юрьевич — кандидат ме-

дицинских наук. старший научный сотрудник. директор нии экспериментальной биологии и медицины Воронежской государственной меди-цинской академии им. н.н.Бурденко.

Василенко Дмитрий Викторович — кандидат медицинских наук. доцент кафедры биохимии Воронежской государственной медицинской ака-демии им. н.н.Бурденко.

Ефимов Александр Сергеевич — кандидат медицинских наук. врач высшей категории. за-ведующий отделением гравитационной хирургии крови БУЗ Воронежской области «Воронежская городская клиническая больница скорой меди-цинской помощи №10» («Электроника»).

Зон Борис Абрамович — доктор физико-мате-матических наук. профессор. заведующий кафе-дры математической физики Воронежского госу-дарственного университета.

Кунин Вадим Анатольевич — доктор меди-цинских наук. проректор Воронежской государ-ственной медицинской академии им. н.н. Бур-денко.

Лихолет Александр Николаевич — кандидат физико-математических наук. старший научный сотрудник кафедры математической физики Во-ронежского государственного университета.

Наскидашвили Василий Иванович — старший научный сотрудник кафедры математической физики Воронежского государственного универ-ситета.

Bugrimov Daniel Y. — Phd. Senior Scientist. director of the Institute of Experimental biology and Medicine. Voronezh State Medical Academy . nn burdenko.

Vasilenko Dmitry V. — Phd. Associate Professor. department of biochemistry . Voronezh State Medical Academy nn burdenko.

Efimov Alexander S. — Phd. doctor of the highest category . head of gravitational blood surgery bUZ Voronezh region «Voronezh City Hospital ambulance number 10» ( «Electronics» ).

Zones Boris A. — doctor of Physical and Mathematical Sciences. Professor. Head of the department of Mathematical Physics. Voronezh State University.

Kunin Vadim A. — doctor of Medicine. Vice-Rector of Voronezh State Medical Academy n.n. burdenko.

Likholet Alexander N. — Phd. senior researcher at the department of Mathematical Physics . Voronezh State University .

Naskidashvili Vasily I. — Senior Researcher department of Mathematical Physics . Voronezh State University.

Page 51: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 51

Невежен Евгений Владимирович — старший

научный сотрудник кафедры полупроводников и микроэлектроники Воронежского государствен-ного университета.

Цветикова Любовь Николаевна — кандидат биологических наук. старший научный сотруд-ник нии экспериментальной биологии и медици-ны Воронежской государственной медицинской академии им. н.н.Бурденко; e-mail: [email protected].

Nevezhen Evgeny V. — senior researcher of semiconductor and microelectronics Voronezh State University.

Tsvetikova Lubov N. — Phd. Senior Researcher at the Institute of Experimental biology and Medicine. Voronezh State Medical Academy nn burdenko; e-mail: [email protected]

Анализ параметров плазмы, размороженной свч излучением

Page 52: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 152

УДК 504.4.054(470.324)

кОНЦеПТУАЛьНАЯ СТРУкТУРА ЭкОЛОГиЧеСкОГО МОНиТОРиНГА ВОДНОЙ СРеДЫ В ЗОНе

РАСПОЛОЖеНиЯ НВАЭС

Т. А. Девятова1, и. В. Румянцева1, А. А. Воронин1, М. и. Богачев2

1Воронежский государственный университет2 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»

им. В.И. Ульянова (Ленина)поступила в редакцию 25.09.2012 г.

Аннотация. Система мониторинга водной среды в зоне расположения нововоронежской атом-ной станции, разработанная на основе данных по гидрохимии и гидробиологии, позволяет опера-тивно получать и обрабатывать интегральную информацию о состоянии водных объектов, выявлять лимитирующие факторы, устанавливать величины допустимых антропогенных нагрузок на экоси-стемы с учетом зонально-провинциальных особенностей. она служит основой для прогнозирова-ния их состояния и разработки комплекса мероприятий по рациональному использованию и охране.

ключевые слова: Базовые, относительно устойчивые, динамичные и режимные параметры мо-ниторинга, экосистемы, гидрохимические и гидробиологические показатели.

Abstract. The system of monitoring of the water environment in a zone of an arrangement of the new Voronezh nuclear station, developed on the basis of data on hydrochemistry and hydrobiology, allows to receive and process operatively integrated information on a condition of water objects, to reveal limiting factors, to establish sizes of permissible anthropogenous load on ecosystems taking into account zone and provincial features. It forms a basis for forecasting of their condition and development of a complex of actions for rational use and protection.

Keywords: base, rather steady, dynamic and regime parameters of monitoring, ecosystem, hydrochemical and hydrobiological indicators.

© девятова т. а., румянцева и. В., Воронин а. а. , Богачев М. и., 2014

одним из приоритетных направлений приро-доохранной политики в настоящее время являет-ся совершенствование действующих и развитие новых критериев и методов комплексной оценки состояния экосистем по нормативам предельно допустимых вредных воздействий на природные объекты от всех видов источников загрязнения с учетом их взаимовлияния. решение данной за-дачи лежит на пути разработки подхода к норми-рованию качества окружающей среды по данным экологического мониторинга.

Базовый экологический мониторинг водных объектов представляет собой систему специаль-но организованных в пространстве наблюдений с формированием функционально-экологической многоцелевой открытой справочной системы, ин-формационной базой которой служат:

- фондовые материалы, набор пополняемых баз данных по экологии водных объектов региона и публикации, в которых представлены эксперт-

ные заключения о состоянии экосистем (данные о качестве вод, сведения об индексах сапробности по фито- и зоопланктону, о биотических и олиго-хетных индексах по зообентосу, о гидробиологи-ческих классах качества вод, о гидрохимических, гидрологических и гидробиологических показа-телях (численности и биомассе фито-, зоо-, бакте-риопланктона, перифитона, зообентоса и макро-фитов в целом и отдельных таксонов);

- методическое обеспечение и справочный ма-териал (нормативы санитарно-гигиенических и рыбохозяйственных пдк веществ-загрязнителей, данные по индивидуальным сапробностям видов фито-, зоопланктона и зообентоса, способы отбо-ра гидробиологических проб и расчета показате-лей качества вод, программы гидробиологическо-го и гидрохимического мониторинга, подробные перечни водных объектов и створов отбора проб, классификаторы качества среды по биологиче-ским и химическим показателям и т.д). источни-ками физико-географической, гидрологической, гидрогеологической и гидрометеорологической информации по водным объектам региона также

Page 53: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 53

Концептуальная структура экологического мониторинга водной среды

могут служить государственный водный реестр, государственный водный кадастр, государствен-ный земельный кадастр, государственный кадастр водных биологических ресурсов, единый государ-ственный фонд данных о состоянии окружающей среды, ее загрязнении (в части данных о состоя-нии водных объектов), региональные картографо-геодезические фонды российской Федерации;

- программное обеспечение, позволяющее на основе первичных данных экологического мони-торинга, а также на основе собственных данных оценить экологическое состояние природных объектов по индикаторным биологическим пока-зателям (расчет индекса сапробности сообщества гидробионтов по данным о численности видов – индикаторов загрязнения среды, расчет показа-телей разнообразия сообществ гидробионтов по данным о численности видов в сообществе: па-раметров ранговых распределений численностей, индекса выравненности и т.д.).

В число основных методических задач эколо-гического мониторинга водной среды входят сле-дующие:

- определение перечня основных диагности-ческих параметров, необходимых для проведения базового экологического мониторинга водных объектов в условиях конкретного типа ландшафта;

- разработка и адаптация к местным услови-ям базовых алгоритмов, нормативов и программ оценки и прогноза экологического состояния вод, позволяющих выявлять уровень их состояния, ли-митирующие факторы и параметры;

- выбор доступных программно-технических средств хранения, обработки, визуализации, ин-вентаризации, передачи и использования анали-зируемой экологической информации.

- заложение сети станций отбора проб водных компонентов;

- разработка временной системы наблюдений - с дифференциацией периодичности наблюдений для различных параметров и объектов;

- проведение периодических наблюдений с фиксированием текущего состояния вод на пред-ставительных элементах района исследований;

- оперативная оценка экологического состоя-ния вод, краткосрочный и среднесрочный прогноз его дальнейшего развития;

- выявление факторов, лимитирующих запла-нированные режимы функционирования и ис-пользования вод в условиях текущего года;

- нормативное прогнозирование основных функциональных качеств вод;

- обеспечение базовой экологической инфор-мацией локальных, региональных и федеральных систем мониторинга общего и специального на-значения, систем информационного обеспечения управленческих решений в области экологии и использования вод;

- экологическая экспертиза проектов водо-пользования с последующей корректировкой нор-мативной базы мониторинга.

основные элементы изложенной ниже схемы мониторинга опробованы нами при проведении многолетних и сезонных наблюдений за базовы-ми, относительно стабильными, динамичными и режимными параметрами на водоеме-охладителе 5 энергоблока в зоне действия нововоронежской аЭС.

анализ базовых параметров мониторинга не-обходим для четкой координации при выносе в натуру выбранных объектов мониторинга, обе-спечения преемственности последующих наблю-дений, выявления факторов природного и антро-погенного происхождения, обуславливающих закономерности формирования, развития и оцен-ки текущего состояния водных объектов, выяв-ления доступности водных ресурсов для исполь-зования, вероятности наступления природных событий различного характера, установления гео-графических рамок, гидрогеологических, гидро-логических и гидрометеорологических условий, получения информации по водосбору и водным объектам рассматриваемого речного бассейна, для обоснованной экстраполяции результатов мо-ниторинга на территорию исследуемого региона.

основные параметры мониторинга включают в себя:

- географические координаты объекта наблю-дения - снятые с карты или определенные на ме-сте с помощью глобальной системы позициони-рования;

- характеристики рельефа и ландшафтов на исследуемой территории;

- гидрологические и гидрогеологические па-раметры водоема-охладителя и прилегающего бассейна р. дон (существующая сеть наблюде-ний, существовавшие ранее посты наблюдений, наблюдаемые параметры, частота и периоды на-блюдений и т.д.);

- основные гидрологические и морфометриче-ские характеристики водоема-охладителя;

- среднемноголетние климатические данные;- наблюдаемый (восстановленный) тип есте-

ственной растительности;

Page 54: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 154

Девятова Т. А., Румянцева И. В., Воронин А. А. , Богачев М. И.

- наблюдаемая или гипотетически восстанов-ленная природная структура;

относительно устойчивые параметры мони-торинга рекомендуется использовать для оценки степени антропогенного влияния, выявления при-чин и источников загрязнения водных объектов в результате хозяйственной деятельности, разработ-ки целевых показателей качества воды в водных объектах и мероприятий по их достижению. для этого осуществляется сбор информации по хозяй-ственному освоению водосбора, забору свежей воды из водных объектов и сбросам сточных вод в водные объекты рассматриваемого речного бас-сейна, анализируются структура водопользования (изменения фиксируются 1 раз в 5-10 лет или по мере пересмотра структуры), характеристики ис-пользования водных ресурсов (объемы, внутриго-довое распределение и динамика заборов свежей воды и сбросов сточных вод и т.д.), содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов, наиболее динамичных и диагностически значи-мых загрязнителей таких как радионуклиды и не-фтепродукты.

Гидрохимическая характеристика вод с уче-том природных (рельеф, климат, гидрографиче-ская сеть, уклон речного бассейна, процент за-болоченности, уровень грунтовых вод и др.) и антропогенных (степень очистки промышленных

Рис. 1. Схема экологического мониторинга водной среды в зоне расположения атомной станции

сточных вод, наличие автотранспорта, сток с урба-низированных территорий и др.) факторов позво-ляет определить гидроэкологические особенно-сти водных объектов на исследуемой территории. Среди динамических показателей мониторинга первостепенное значение имеют следующие: тем-пература, прозрачность, цветность, вкус, запах, водородный показатель, окислительно-восстано-вительный потенциал, удельная электропровод-ность, содержание растворенных газов, главных ионов, загрязняющих, биогенных и органических веществ.

анализ качества вод по режимным показате-лям - фитопланктону, зоопланктону, зообентосу - позволяет оценить ответную реакцию биоты на весь комплекс антропогенных воздействий, охарактеризовать качество воды как среды оби-тания живых организмов, населяющих водоемы. именно гидробиологические показатели в силу их чуткости и динамичности наиболее пригодны для решения вопросов практической экологии – экологического нормирования, экологической экспертизы, прогнозирования антропогенных воздействий на воды и, в целом, на окружающую среду. оптимальной является организация поме-сячных наблюдений за основными режимами их функционирования, что является необходимым для оперативного принятия управленческих ре-

Page 55: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 55

Девятова Татьяна Анатольевна — доктор

биологических наук, профессор, заведующая ка-федрой экологии и земельных ресурсов, Воро-нежский государственный университет; e-mail: [email protected]

Румянцева Ирина Васильевна — ассистент кафедры экологии и земельных ресурсов, Воро-нежский государственный университет; e-mail: [email protected]

Воронин Андрей Алексеевич — кандидат сель-скохозяйственных наук, ассистент, кафедра эко-логии и земельных ресурсов, Воронежский го-сударственный университет; e-mail: [email protected]

Богачев Михаил Игоревич — кандидат техни-ческих наук, старший научный сотрудник кафедры биотехнических систем, Санкт-петербургский государственный электротехнический универси-тет «лЭти» им. В.и. Ульянова (ленина); e-mail: [email protected]

Devjatova Tatyana A. — doctor of biological Science, Professor Managing сhair of ecology and land resources, Voronezh state university; e-mail: [email protected]

Rumyantseva Irina V. — аssistant to chair of ecology and ground resources, Voronezh state university; e-mail: [email protected]

Voronin Andrey A. — Сandidate of agricultural sciences, assistant professor of Ecology and ground resources department, Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Bogachyov Mikhail I. — Candidate of Technical Sciences, senior research associate chairs of biotechnical systems, The St. Petersburg state electrotechnical university «LETI» of V.I.Ulyanov (Lenin); e-mail: [email protected]

Концептуальная структура экологического мониторинга водной среды

шений в области водопользования и охраны окру-жающей среды.

дальнейшая детализация динамики водного режима проводится с помощью статистического анализа полученных данных и компьютерного моделирования.

таким образом, функционально-экологиче-ская интерпретация информации, получаемой в результате базового экологического монито-ринга водной среды, способствует оперативной разработке, верификации и адаптации теорети-чески обоснованных и обеспеченных нормати-вами рекомендаций по снижению прогнозиру-емых экологических и экономических рисков

водопользования в зоне действия нововоронеж-ской аЭС.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. девятова т.а. антропогенная динамика и

биодиагностика экологического состояния чер-ноземов Цчр : дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.27, 03.00.16 / т.а. девятова. — Воронеж, 2006. — 403 c.

Работа выполнена при финансовой поддерж-ке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инно-вационной России» (Государственное соглашение № 14.B37.21.0180)

Page 56: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 156

УДК 612.821

ОСОБеННОСТи ЭкОЛОГиЧеСкОГО кРиЗиСА В ПРОМЫШЛеННОМ ГОРОДе и МеХАНиЗМ еГО

ПРеОДОЛеНиЯ

А. Т. козлов, Н. В. Бельских, Н. А. козлов

Военно-воздушная академия им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина (г. Воронеж)Воронежская государственная лесотехническая академия

Аннотация. В работе приведены данные об особенностях экологического кризиса в совре-менном крупном промышленном городе. Указаны основные направления регулирования качества среды при помощи экономических и правовых механизмов. ключевые слова: промышленный город, экология, ущерб окружающей среде.

ключевые слова: экологический кризис, загрязнение среды, управление качеством среды.

Abstract. data of ecological crisis peculiarities in a contemporary large industrial citi are presented in the article. The basic directions of environment quality regulation by means of economic and law mechanism are shown.

Keywords: industrial city, ecology, damage of environment, ecological ckisis.

© козлов а. т., Бельских н. В., козлов н. а., 2014

Современное состояние окружающей среды в крупных мегаполисах субъектов рФ свидетель-ствует о противоречиях между техногенной дея-тельностью человека и способностью природы восстанавливать свое первоначальное состояние. В результате происходит изменение естественно-го состояния, что ведет к нарушениям, в том чис-ле и социально-экономических связей в обществе.

Цель данной работы – обобщить и проанали-зировать данные о состоянии окружающей среды в городе, предложить эффективные механизмы улучшения ее качества.

основными задачами являются:- определение приоритетных параметров эко-

логического кризиса;- выявление основных негативных тенденций

в области экологии крупного промышленного го-рода;

- определение экономических и правовых ме-ханизмов регулирования среды.

термин «экологический кризис» получил ши-рокое распространение в научной литературе. Это многомерное понятие, всесторонне воздействую-щее на жизнь общества, тесно связанное с экономи-ческой, политической ситуацией в регионе [1, 2].

Социальные параметры экологического кри-зиса складываются из следующих факторов:

1. Загрязнение окружающей среды вызывает ухудшение жизненныx условий широких обще-ственных слоев, и, прежде всего, жителей круп-ных городов.

2. наличие влиятельных экономических сил, заинтересованных в прежнем интенсивном при-родопользовании. Этот фактор значительно пре-пятствует организации эффективных природоох-ранных мероприятий.

3. Материальные издержки для природоохран-ных мероприятий приходятся на плечи населения.

4. Возникает страх перед экологическими катастрофами («чернобыльский синдром»), что приводит к социальным волнениям.

Генезис современного экологического кризиса в обществе обусловлен несколькими причинами. как известно, плановая и рыночная экономика одинаково наносят ущерб среде.

Всякое экологическое или социальное явле-ние имеет свои количественные характеристики экономического кризиса. В результате загрязне-ния среды химическими, физическими или био-логическими компонентами обществу наносится огромный ущерб. В условиях затяжного экологи-ческого кризиса этот ущерб становится постоян-

Page 57: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 57

но присутствующим фактором и диспропорцией экономического роста. тем самым наносится не-поправимый урон производству, благосостоянию общества в целом и отдельных его граждан.

Экономический и социальный ущерб окру-жающей среде обычно разделяют на три большие категории:

Ущерб здоровью населения. Загрязнение окру-жающей среды может привести к заболеваниям и преждевременной смерти. по-видимому, ущерб здоровью людей является самым крупным компо-нентом экологического ущерба.

Ущерб производительности. деградация окружающей среды снижает продуктивность при-родных ресурсов, сельского хозяйства, нарушает процессы, обеспечиваемые самой природой, та-кие как естественная очистка воды или размер улова.

Ущерб окружающей среде (потери ее каче-ства). чистый, прозрачный воздух, запахи трав, девственное озеро, полноценный лес, чистые окрестности - все эти факторы определяют каче-ство и полноту жизни. люди часто готовы отка-заться от расходов на многочисленные товары и услуги для того, чтобы защитить свой уголок.

к основным негативным тенденциям в обла-сти экологии в крупном промышленном городе, которым является Воронеж, относятся: загрязне-ние воздуха; загрязнение воды; шумовое и элек-тромагнитное загрязнения; сокращение количе-ства зеленых насаждений и газонов; незаконная вырубка деревьев; захламление городских терри-торий; проблемы Воронежского Водохранилища.

Существенной особенностью экологической ситуации в городе является незаконная выруб-ка деревьев и сокращение площади газонов, что связано с возросшей застройкой городских квар-талов.

Загрязнение различных сред города вредными веществами вызывает значительное увеличение экологически зависимых заболеваний. одним из механизмов, позволяющих сохранить приемле-мое качество среды является создание и поддер-жание зеленого каркаса. необходимо увеличение рекреационных площадей и регулирование рекре-ационного лесопользования.

В связи с постоянным загрязнением почвы от стационарных источников и автомобилей боль-шое значение приобретает состояние, структура опада древесных и кустарниковых пород и нако-пление в нем различных поллютантов.

В течение 2011-2013 г.г. изучали содержание

в опаде таких элементов как свинец, медь, кад-мий, железо, марганец, хром, цинк. Установлено, что вдоль автотрасс (ул. тимирязева, Московский проспект, ленинский проспект) наблюдается пре-вышение свинца в 3 раза, марганца и кадмия – в 1.5 и 2 раза. анализ этих же элементов в почве под подстилкой демонстрирует общее меньшее содержание элементов. на обследованных участ-ках нигде не было отмечено превышение пдк. Сравнительный анализ показывает кумулятивную роль опада.

В последние годы резко возросло количество автомобилей и выбросов в атмосферу (рис. 1) [3].

Рис. 1. динамика выбросов загрязняющих веществ (б) и количества автотранспорта (а) в 2004 – 2010 гг.

как видно из рис. 1, наблюдается во-первых тенденция к увеличению количества автомоби-лей, во-вторых стабильно высокое содержание за-грязняющих веществ в атмосфере [3].

Снижение численности автомобилей и вред-ных выбросов в 2006 году связано с большим количеством списанных старых, неэксплуатируе-мых автомобилей. В 2010 году продолжился рост парка автомобилей, количества загрязняющих ве-ществ, попавших в атмосферу.

Уровни пдк на основных магистралях города представлены в табл. 1. данные анализов атмосфер-ного воздуха на автомагистралях и в жилой зоне города показывают, что в пробах воздуха постоянно наблюда-ются превышения пдк по пыли, окислам азота, окиси углерода, оксиду серы. Максимальные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе отмеча-ются в местах интенсивного движения автотранспорта в дни наступления неблагоприятных метеорологических условий, в основном в районе ул. лебедева, пересече-ний улиц кольцовская и плехановская, Московского и ленинского проспектов, ул. 45 Стрелковой дивизии, ул. димитрова и др.

Особенности экологического кризиса в промышленном городе

Page 58: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 158

для снижения объемов выбросов и сбросов загряз-няющих веществ в окружающую среду от автотран-спорта необходимо осуществить ряд мероприятий:

- обеспечить первоочередное приобретение для пассажирских перевозок электротранспорта (троллей-бусов и трамваев), а также автобусов, соответствую-щих нормам «евро-III»;

- провести переоборудование части автомобилей и автобусов для работы на сжатом природном и сжижен-ном нефтяном газе, а также установку на все автомоби-ли, занятые на городских перевозках, каталитических нейтрализаторов отработанных газов;

- обеспечить контроль выполнения предприятия-ми мероприятий по снижению выбросов, сбросов ЗВ от автотранспорта, включая инструментальный кон-троль токсичности и дымности отработанных газов, перевод автомобилей на работу на альтернативных видах топлива (прежде всего газообразного), эксплуа-тации очистных сооружений моек транспорта и агре-гатов, ливневой канализации в соответствии с техно-логическими нормами и т.д.

Выполнение этих мероприятий позволит в несколь-ко раз сократить вредные выбросы от автотранспорта.

таблица 1.Уровни превышений предельно-допустимых концентраций (ПДК) по преобладающим загрязняющим веществам на

перекрёстках автомагистралей (по результатам расчёт-ного мониторинга загрязнения атмосферы города авто-

транспортом)

№ п/п наименование перекрестка

доли пдк,окись углеро-да (Со)

окислы азота (nOx)

1 Ул. плехановскаяул. донбасская (пл. Заставы) 1,5-2,0 4,0

2 Ул. плехановскаяул. Ф. Энгельса 3,0 5,0

3 Ул. Среднемосковскаяул. никитинская 3,5 4,0

4 Ул. кироваул. Свободы 1,6 4,0

5 Ул. кироваул. 20 лет октября 2,5 5,0

6 ленинский проспектул. лебедева 2,0 3,5

7 Московский проспектул. хользунова 4,7 7,8

8 Ул. Манежнаяул. С. разина 4,0 5,2

9 ленинский проспектул. остужева 3,0 4,0

для новых автомобилей, сходящих с конвейеров отече-ственных автозаводов, а также для импортируемых из других стран автотранспортных средств с 01.01.2008 г. введены нормы токсичности, отвечающие экологиче-скому классу (стандарту) не ниже установленного пра-вилами европейской Экономической комиссии (еЭк оон) «евро-3».

Важнейшим направлением природоохранной деятельности в городах является разработка эко-номических и правовых механизмов регулирова-ния качества среды [4].

предлагается модель системы управления ка-чеством окружающей среды (рис. 2).

Рис. 2. принципиальная схема системы управ-ления охраной окружающей среды в производ-ственной схеме.

Существовавшие ранее схемы были ограниче-ны констатацией трех уровней управления – ми-кроуровень (район), мезоуровень (город, область), макроуровень (регион) [5]. данная схема является универсальной [6]. она образует двуединый ме-ханизм экологического регулирования, включаю-щий комплекс мер, направленных на стабилиза-цию состояния окружающей среды.

для реализации такой системы и в конечном счете для решения задач охраны окружающей среды важно единообразно (для всех уровней) определить структуру системы управления. ее управляемая подсистема – это совокупность раз-личных видов социально-экономической деятель-ности, результатом которой является устранение ущерба, наносимого среде.

Козлов А. Т., Бельских Н. В., Козлов Н. А.

Page 59: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 59

обратная связь в понимаемой таким образом системе, конечно, не будет полной: управляемая подсистема поставляет управляющей подсисте-ме информацию о воздействии на окружающую среду, однако не дает сведений о влиянии среды на субъект, рецептора, человека-потребителя. тем не менее, такая системе эффективна, так как обе-спечивает возможность включать в рассмотрение большинство компонентов окружающей среды.

Управляющая подсистема образует совокуп-ность организационных единиц и методов воз-действия. она не возникает самопроизвольно, а создается сознательной деятельностью. для обе-спечения функционирования подсистема должна обладать необходимыми полномочиями. Методы и мероприятия, используемые управляющей под-системой, можно разделить на технические, тех-нологические, экономические, организационные, популяризаторские, воспитательные и пр. они всегда направлены на достижение основной цели: поддержание или улучшение качества окружаю-щей среды.

В настоящее время существует 2 формы регу-лирования качества среды:

1. административное (централизованное и принудительное) регулирование природопользо-вания;

2. рыночное саморегулирование и использова-ние ассимиляционного потенциала среды.

наиболее часто экономические санкции ис-пользуются в трех видах:

- система отчислений за загрязнением раз-личных сред и юридических санкций за изъятие сельскохозяйственных угодий;

- система штрафов за халатность, проявлен-ную при вводе устройств, ограничивающих за-грязнение сред, и за невыполнение распоряжения государственных органов (например, СЭС);

- система дотаций, предоставляемых для установки очистных сооружений.

наиболее эффективной мерой регулирования является лицензия на загрязнение. В перспективе

масса лицензий будет сокращаться из-за умень-шения восстановительных способностей среды и из-за ужесточения требований по ее охране.

плата за выбросы выполняет две функции: аккумуляции средств и стимулирования приро-доохранной деятельности. чтобы такая мера дей-ствовала эффективно, она должна учитывать чув-ствительность размеров платы для предприятия и окупаемость затрат на мероприятия по снижению выбросов.

на наш взгляд, целесообразно, во-первых, привести величины удельного экономического ущерба к действующему уровню цен и, во-вторых, ввести в практику регулярную их индексацию (например, ежеквартальную, как это принято в части капитальных вложений в строительную ин-дустрию) — см. также предложения в табл. 2.

Экосистема находится в состоянии непрерыв-ного развития, отличительной чертой которого яв-ляется многовариантность. отсюда — требования к развитию экономического механизма регулиро-вания ее состояния.

Современные методы и практика экономико-экологического регулирования не совершенны (в т.ч. по вполне объективным причинам), однако, должны быть способны сформировать условия для дальнейшего развития эффективного эконо-мического воздействия на качество окружающей среды.

другим важным звеном в системе управления качеством среды служит правовое регулирование. В большинстве стран существуют следующие типы ответственности:

- экономическая;- гражданско-правовая;- уголовная;- административная.Государственные плановые мероприятия в об-

ласти охраны окружающей среды указываются в конституции рФ и проводятся в соответствии с требованиями общества, науки, народного хозяй-ства. на основе конкретных законов организации

таблица 2.Экономические методы коррекции воздействия на окружающую среду

коррегирующее воздействие принятая методикаопределения параметров предлагается

индексация размера платы за ущерб Экспертные оценки по коэффициенту инфляцииЦикл индексации 1 раз в год поквартально

Возмещение ущерба частичное полное

Жесткость санкций отсроченные платежи(постановка на карто теки)

категоричная (первоочередная оплата)

Особенности экологического кризиса в промышленном городе

Page 60: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 160

и государственные управления принимают подза-конные нормативные акты.

для оптимизации регулирования качества сре-ды на уровне города необходимо учесть в практи-ческой работе следующие моменты:

федеральные, областные и муниципальные органы по контролю за качеством среды часто ду-блируют функции друг друга;

в настоящее время нет четких критериев оцен-ки ущерба, нет критериев наложения штрафов, слабо задействованы уголовная и административ-ная ответственность;

к системе налогообложения необходим диф-ференцированный подход;

одновременное соблюдение экономических и правовых механизмов – единственный путь эф-фективного управления качеством среды в городе.

таким образом, определены основные тенден-ции негативного техногенного влияния в крупном промышленном городе. Установлено, что наибо-лее эффективным для улучшения качества среды является одновременное использование двух ме-ханизмов – экономического и правового. С учетом перспектив развития местного самоуправления особую актуальность приобретает проработка экономической и финансовой базы городского хо-зяйства.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. о состоянии окружающей среды и природо-

охранной деятельности городского округа город Воронеж в 2009 г.: доклад /Управление по охране окружающей среды администрации городского округа город Воронеж. — Воронеж: издательско-полиграфический центр Воронежского государ-ственного университета, 2010 — с.45.

2. козлов а.т. Эколого-экономические про-блемы региона / а.т. козлов [и др.]. — Воронеж: квадрат, 1996 — с. 166.

3. Жуков В.и. россия хх век. общество и окружающая среда / В.и. Жуков, а.т. козлов. — М.: МГСУ, 2000 — 214 с.

4. козлов а.т. особенности экологического кризиса на примере крупного промышленного го-рода: Материалы Межрегиональной научно-прак-тической конференции, 30 мая 2005 года. / а.т. козлов, л.В. тринеева, н.л. прохорова. — Воро-неж: ооо «кривичи». — 2005 — С. 27-35.

5. Warren H.V. In Eviromental Medicine (Ch.2) / Eds. g. Home and J.A.Loraine, Wm Heinemann //Medical books.Lnd, 1973 — P. 215.

6. Жуков Д.М. Управление городом: проблемы, пути, решения, организационно-экономический механизм / д.М. Жуков. — Воронеж: ВирЭ, 1998 — с.174.

козлов александр тимофеевич — доктор био-

логических наук, профессор, начальник кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности Во-енно-воздушной академии.

Бельских наталия Владимировна — кандидат химических наук, доцент кафедры экологии и без-опасности жизнедеятельности Военно-воздуш-ной академии.

козлов николай александрович — аспирант лесотехнической академии

Kozlov Alexander T. — doctor of biological Sciences, professor, the Head of the Chair of Ecology and Life Safety of Voronezh Air force Engineering University

belsky natalia V. — docent the Head of the Chair of Ecology and Life Safety of Voronezh Air force Engineering University

Kozlov nicolay A. — aspirant Voronesh State forestry Academy

Козлов А. Т., Бельских Н. В., Козлов Н. А.

Page 61: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 61

УДК 631.445.1:631.43(470.324)

ВОДНО-ФиЗиЧеСкие СВОЙСТВА АЛЛЮВиАЛьНЫХ ЛУГОВЫХ ПОЧВ ПОЙМЫ ВеРХНеГО ДОНА

В. А. королев

Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 07.05.2012 г.

Аннотация. изучены особенности водно-физических свойств аллювиальных луговых почв Верхнего дона. показана зависимость их основных показателей от базовых свойств аллювиальных отложений, формирующих полициклический тип строения профиля пойменных почв.

ключевые слова: аллювиальные почвы, базовые свойства, показатели влагоемкости, продук-тивная влага, запасы.

Abstract. The features of water and physical properties of alluvial meadow loamy soils of Upper don are investigated. The dependence of their basic parameters on basic features of alluvial adjournment forming a polycyclic type of a structure of flood-lands is shown.

Keywords: alluvial soils, basic properties, parameters of a moisture capacity, productive moisture, stocks.

Воронежская область имеет густую речную сеть. В ее пределах протекает 125 рек, из которых 53 имеет устойчивый водный режим в течение всего года. Все реки принадлежат бассейну дона. В речных долинах распространены пойменные ландшафты на площади 336 тыс. гектаров, око-ло30 % которых приходится на пойму реки дон [1].

пойменные почвы и ландшафты отличаются благоприятными условиями для развития расти-тельного и животного мира и высокой биопродук-тивностью. поймы рек являются геохимическим барьером для многих веществ и химических эле-ментов, приносимых поверхностно-стекающи-ми и грунтовыми водами с водораздельных про-странств. пойменные почвы имеют также важное значение для развития кормовой базы животно-водства, выращивания овощных и других ценных сельскохозяйственных культур.

характерной особенностью пойменных почв является хорошо выраженная неоднородность их свойств как по вертикали (по почвенному профи-лю), так и по горизонтали (в пространстве), что является следствием поемного и аллювиального процессов и особенностей их проявления. поем-ный процесс способствует поднятию грунтовых вод, смягчению климата, влияет на водно-соле-вой режим почв, на направленность и интенсив-ность микробиологических процессов, а также на

© королев В. а. , 2014

характер природной растительности и ее продук-тивность. В результате аллювиального процесса в пойме происходит накопление и переотложение свежего материала различного гранулометриче-ского и химического составов, что приводит к постоянному «омолаживанию» субстрата и росту почвенного профиля вверх. на состав и количе-ство отлагаемого аллювия прежде всего оказыва-ет влияние положение отдельных частей поймы по отношению к руслу реки и ее меандрируе-мость, а также характер почв и пород водосбор-ной территории, климатические особенности, облесенность и степень распаханности бассейна реки и др. В результате формируется аллювиаль-ная слоистая толща различного состава и мощ-ности, в которой и осуществляется современное почвообразование. Следует отметить при этом, что почвы поймы, даже давно вышедшие из-под непосредственного влияния половодий и подвер-гнутые процессу зонального почвообразования, сохраняют неизгладимые черты аллювиального происхождения.

к настоящему времени накоплен большой фактический материал, характеризующий зако-номерности географического распространения пойменных почв Центрального черноземья, осо-бенности их генетической природы, химического состава и агрохимических свойств. В значительно меньшей степени изучены физические свойства и режимы этих почв. В связи с этим в данной рабо-

Page 62: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 162

те рассматриваются особенности водно-физиче-ских свойств аллювиальных луговых почв поймы Верхнего дона.

ОБЪекТЫ и МеТОДЫ иССЛеДОВАНиЯ

Структура почвенного покрова донской пой-мы сложна и весьма мозаична. тем не менее на преобладающей по площади выровненной цен-тральной части поймы р. дона преимуществен-ное распространение получили аллювиальные лу-говые насыщенные суглинистые почвы, которые были объектом наших исследований. на наиболее характерном участке центральной поймы (в 1 км западнее с. Ямное рамонского района) было зало-жено три полнопрофильных разреза (два на пашне и один на сенокосе). почвенные образцы отбира-лись десятисантиметровыми слоями с поверхно-сти до глубины 60 см сплошной колонкой и далее через каждые 10–20 см до глубины 110–120 см.

непосредственно в полевых и лабораторных условиях в исследуемых почвах определяли плот-ность сложения с использованием цилиндров на 100 см3, влажность термостатно-весовым мето-дом, наибольшую (предельную полевую) влаго-емкость (нВ) методом заливаемых площадок с отбором почвенных проб на влажность через трое суток и максимальную гигроскопическую влаж-ность (МГ) методом а.В. николаева. расчетными методами были определены почвенная влажность завядания растений (ВЗ = 1.5 · МГ), влажность раз-рыва капиллярных связей (Врк = 0.7 · нВ), полная водовместимость (пВ), диапазон активной (про-дуктивной) влаги (даВ = нВ – ВЗ) и диапазон опти-мально-продуктивной влаги (допВ = нВ – Врк). В целях общей характеричтики почв определя-ли гранулометрический состав методом пипет-ки с обработкой пирофосфатом натрия, плот-ность твердой фазы пикнометрическим методом и гумус по и.В. тюрину – В.н. Симакову [2, 3].

РеЗУЛьТАТЫ иССЛеДОВАНиЯаллювиальные луговые насыщенные почвы

характеризуются довольно мощным (от 45 до 80 см) гумусированным хорошо оструктуренным слоем, наличием опесчаненных прослоек и неред-ко погребенных темпоокрашенных слоев, а также в разной степени выраженности признаков оглее-ния, усиливающихся с глубиной.

Современное генетическое почвоведение исходит из понятия о почве как о сложной по-лифункциональной и поликомпонентной откры-

той структурной системе в поверхностном слое коры выветривания горных пород. В связи с этим важное методологическое значение при изуче-нии почв имеет принцип взаимосвязи почвенных свойств и процессов, согласно которому в почве нет ни одного свойства независимого от других и единственно определяющего почвенные процес-сы. при этом обычно выделяют так называемые фундаментальные, или базовые, свойства в виде минералогического и гранулометрического со-ставов, содержания гумуса и плотности почвы. именно эти свойства, находящиеся в известных зависимостях друг от друга, во многом определя-ют все другие свойства почв [4].

изучаемые почвы в верхнем двадцатисанти-метровом слое содержат 3.2–4.5 % гумуса. Запасы гумуса составляют в слое 0–50 см 178–199 т/га и в метровой толще 267–346 т/га. В пределах верхне-го полуметра они имеют среднесуглинистый гра-нулометрический состав: количество физической глины не превышает 31–44 % и илистой фракции 11–18 %. Во втором полуметре содержание физи-ческой глины и ила уменьшаются соответствен-но до 11–29 % и 3–12 % (табл. 1). особенности профильного распределения гранулометрических фракций в изучаемых почвах были рассмотрены ранее [5]. Здесь же только отметим, что полици-клический тип строения профиля аллювиальных почв обусловливает непостоянство соотношений преобладающих фракций в его разных частях.

Микроагрегатный состав почв в значительной степени предопределяет характер их макрострук-туры и физические свойства. изучаемые почвы в пределах верхнего полуметра имеют хорошую микрооструктуренность. В составе почвенной массы преобладают микроагрегаты размером от 0.25 до 0.01 мм, количество которых достига-ет 64–84 %. Фракции микроагрегатов размером 0.25–0.05 и 0.05–0,01 мм находятся в разных соот-ношениях, что также подтверждает отмеченную выше специфику аллювиальных наносов. доля «микроагрегированного» ила среди микроагрега-тов не превышает 1.2–2.6 %, вследствие чего фак-тор структурности достаточно высокий: 79–93 %.

по структурному составу исследуемые ал-лювиальные почвы заметно отличаются, что об-условлено характером их сельскохозяйственного использования. наиболее оптимальные показа-тели структуры наблюдаются на сенокосных уго-дьях: в слое 0–20 см содержится агрономически ценных агрегатов 92 %, в том числе 50–70 % во-допрочных. на пахотных участках центральной

Королев В. А.

Page 63: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 63

поймы количество агрономически ценных агре-гатов уменьшается до 70–84 %, из которых на долю водопрочных приходится 27–56 %. по этой причине на пашне коэффициент структурности и критерий водопрочности агрегатов не превышают соответственно 2.3–5.4 и 29–60 %, в то время как на сенокосном участке эти показатели увеличива-ются до 11–12 и 52–75 %.

основные показатели водно-физических свойств аллювиальных почв также определяют-ся особенностями их плотности сложения и по-ристости. данные табл. 1 и ранее опубликован-ные материалы [5] свидетельствуют, что в слое 0–20 см почвы сенокосного угодья плотность сложения равна1.00–1.10 г/см3, в то время как на пашне – 1.16–1.39 г/см3. Глубже по профилю почв плотность обычно возрастает до 1.27–1.41 г/см3 (в слое 30–40 см), а затем изменяется без ка-ких-либо закономерностей, то снижаясь до 0.93 г/см3, то увеличиваясь до 1.47 г/см3. такой характер распределения показателей плотности свидетель-ствует о физической неоднородности аллювиаль-ных отложений, формирующих полициклический профиль пойменных почв, и не наблюдается в зональных черноземах. что касается общей пори-стости, то ее значения в верхней части гумусового

таблица 1Базовые свойства аллювиальных почв

№ разреза,угодье

Глубина,см

Гумус Физическая глина Влажность плотность сложения, г/см3%

4 – 06 пашня

0–1010–2020–3030–4040–5050–6070–80

110–120

3.883.243.062.701.031.151.680.32

3938312825281113

8.210.011.79.010.011.65.52.5

1.161.331.301.411.171.161.391.47

5 – 06 сенокос

0–1010–2020–3030–4040–5050–6070–80

100–110

4.454.222.522.942.752.462.493.29

4441414141372927

7.615.512.613.016.418.819.420.1

1.101.001.321.331.301.211.151.04

6 – 06 пашня

0–1010–2020–3030–4040–5050–6060–7070–80

100–110

3.983.622.202.052.412.532.383.263.42

403836322826262321

13.816.916.415.116.520.322.827.622.2

1.191.391.351.271.181.061.030.931.08

горизонта изучаемых почв варьируют от 58–62 % на сенокосе до 47–56 % на пашне и затем вниз по профилю изменяются в соответствии с величиной плотности сложения. В разных слоях почв общая пористость может как уменьшаться до 45 %, так и увеличиваться до 65 %.

отмеченные выше особенности в содержании и профильном распределении гумуса и грануло-метрических фракций, плотности и пористости, определяющих физическую неоднородность ис-следуемых аллювиальных почв, обусловливают соответствующие показатели водно-физических свойств (табл. 2, 3). так, МГ и ВЗ в первом полу-метре почв изменяются соответственно в преде-лах 4.9–6.4 % и 7.4–9.6 %. С учетом плотности сложения эти показатели увеличиваются до 6.0–7.9 % и 9.1–12.0 %. ниже по профилю почв МГ и ВЗ уменьшаются соответственно до 2.0–5.2 и 3.0–7.8 % от массы и до 2.9–5.6 и 4.4–8.4 % от объема в слое 100–120 см. Запасы непродуктивной влаги возрастают от 49–52 мм в верхнем полуметре до 80–96 мм в метровой толще почв.

Важными водно-физическими показателями являются нВ и Врк. при этом, как известно, с ис-пользованием нВ можно рассчитать наибольшее возможное содержание доступной для растений

Водно-физические свойства аллювиальных луговых почв поймы Верхнего Дона

Page 64: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 164

Королев В. А.

таблица 2Водно-физические свойства аллювиальных почв

№ разреза,угодье

Глу-бина,

см

МГ ВЗ Врк нВ пВ даВ допВ МГ ВЗ Врк нВ пВ даВ допВ

% от массы почвы % от объема почвы

4 –

06 п

ашня

0–1010–2020–3030–4040–5050–6070–80110–120

5.75.65.24.94.24.32.82.0

8.68.47.87.46.36.54.23.0

17.617.116.518.618.817.610.48.6

25.124.423.526.526.825.214.812.3

47.937.038.933.047.748.534.330.6

16.516.015.719.120.518.710.69.3

7.57.37.07.98.07.64.43.7

6.67.46.86.94.95.03.92.9

10.011.210.110.47.47.55.84.4

20.422.721.526.222.020.414.512.6

29.132.530.637.431.429.220.618.1

55.649.250.646.655.856.247.744.9

19.121.320.527.024.021.714.813.7

8.79.89.111.29.48.86.15.5

5 –

06 с

енок

ос

0–1010–2020–3030–4040–5050–6070–80100–110

6.46.15.45.55.55.35.05.2

9.69.28.18.38.38.07.57.8

22.617.515.015.918.917.216.720.6

32.325.021.422.727.024.523.829.4

52.461.538.037.539.244.949.258.3

22.715.813.314.418.716.516.321.6

9.77.56.46.88.17.37.18.8

7.06.17.17.37.26.45.85.4

10.69.210.711.010.89.78.68.1

24.917.519.821.124.620.819.221.4

35.525.028.230.235.129.627.430.6

57.761.550.249.850.954.356.660.6

24.915.817.519.224.319.918.822.5

10.67.58.49.110.58.88.29.2

6 –

06 п

ашня

0–1010–2020–3030–4040–5050–6060–7070–80100–110

5.75.75.25.15.15.15.05.25.2

8.68.67.87.77.77.77.57.87.8

20.720.419.719.318.819.618.820.420.4

29.529.128.227.526.928.026.929.229.1

45.933.836.341.147.256.658.969.454.0

20.920.520.419.819.220.319.421.421.3

8.88.78.58.28.18.48.18.88.7

6.87.97.06.56.05.45.24.85.6

10.212.010.59.89.18.27.77.38.4

24.628.426.624.522.220.819.419.022.0

35.140.438.134.931.729.727.727.231.4

54.646.949.152.355.660.060.764.558.3

24.928.427.625.122.621.520.019.923.0

10.512.011.510.49.58.98.38.29.4

таблица 3Запасы основных форм влаги в аллювиальных почвах, мм

№ разреза, угодье Мощность слоя, см ВЗ Врк нВ даВ допВ

4 – 06 пашня

0–300–50

50–1000–100

31493180

6511378191

92161112273

6111281193

28483381

5 – 06 сенокос

0–300–50

50–1000–100

31524496

62108101209

89154144298

5810299201

27464389

6 – 06 пашня

0–300–50

50–1000–100

33523991

80126100226

114180143323

81129104233

34544397

влаги в почве. В то же время наиболее ценная в агрономическом отношении почвенная влага на-блюдается лишь в интервале нВ – Врк = допВ.

Величина нВ в изучаемых почвах сверху вниз изменяется от 25.1–32.3 до 12.3–29.4 % от массы и от 29.1–40.4 до 18.1–31.4 % от объ-ема. Следует отметить, что профильное рас-

пределение нВ заметно отличается от хорошо известных закономерностей, наблюдаемых в зональных черноземах, и определяется не толь-ко спецификой сочетаний рассмотренных выше базовых свойств аллювиальных слоев, но и спо-собностью слоистого (неоднородного) почво-грунта удерживать как влагу сорбционно-под-

Page 65: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 65

Водно-физические свойства аллювиальных луговых почв поймы Верхнего Дона

вешенную, так и сверх нее влагу капиллярную подперто-подвешенную [6].

что касается величины Врк, то она в слое 0–20 см изучаемых почв варьирует в пределах 17.1–22.6 % от массы и 17.5–28.4 % от объема и затем изменяется вниз по профилю в основном в сторону уменьшения, обнаруживая те же особен-ности, которые были отмечены в отношении нВ.

Специфика аллювиальных отложений в центральной части поймы р. дона определя-ет соответствующие интегрирующие пока-затели физического состояния исследуемых почв, какими являются прежде всего даВ и допВ. так, даВ в слое 0–20 см почв достига-ет 15.8–22.7 % от массы и 15.8–28.4 % от объ-ема, при этом на долю оптимально-продуктив-ной влаги приходится соответственно 7.3–9.7 и 7.5–12.0 %. В различных слоях почвенного профиля даВ и допВ могут как уменьшаться, так и увеличиваться в соответствии с особен-ностями их базовых свойств. Минимальные значения даВ (13.7 %) и допВ (5.5 %) зафик-сированы в аллювиальных отложениях супес-чаного гранулометрического состава (табл. 2). Максимально возможный запас продуктивной влаги в изучаемых почвах составляет в сло-ях 0–20 см 40–53 мм, 0–50 см – 102–129 мм и 0–100 см – 193–233 мм и оценивается как «хо-роший» [3]. Запас оптимально-продуктивной влаги в почвах заметно меньше и изменяется по соответствующим слоям в пределах 18–23, 46–54 и 81–97 мм.

на заключительном этапе наших иссле-дований изучалась максимальная водоотдача (МВо = пВ – нВ) аллювиальных почв. Цен-ность этого показателя заключается в том, что он не только количественно характеризует сво-бодную почвенную гравитационную влагу не-редко возникающую в условиях поймы, но и позволяет оценить воздухоносную пористость при влажности почвы, соответствующей нВ. МВо изучаемых почв в разных слоях изме-няется в широких пределах: от 6.5 до 36.5 % от объема. на пахотных участках этот показа-тель может уменьшаться до 7––11 %, (оптимум 15–20 %), что обусловлено в первую очередь повышенной плотностью сложения отдель-ных слоев аллювиальных почв и невысокой их общей пористостью. Следовательно и этот

показатель свидетельствует о физической не-однородности полициклического профиля ал-лювиальных почв.

ЗАкЛЮЧеНиеСтруктура почвенного покрова поймы Верхне-

го дона сложна и весьма мозаична. тем не менее, на преобладающей по площади ее центральной части преимущественное распространение полу-чили аллювиальные луговые насыщенные сугли-нистые почвы, которые характеризуются довольно мощным гумусированным хорошо оструктурен-ным слоем, прерываемым нередко опесчаненными прослойками разной окраски. изучаемые почвы в верхнем двадцатисантиметровом слое содержат 3,2–4,5 % гумуса и имеют среднесуглинистый гранулометрический состав. полициклический тип строения профиля аллювиальных почв обу-словливает хорошо выраженную неоднородность их базовых свойств, что выражается в установ-ленных нами существенных различиях соотноше-ний гранулометрических фракций, показателей гумусированности и плотности отдельных слоев в пределах верхней метровой толщи. достаточ-но высокая микроагрегированность и острукту-ренность исследуемых почв обусловливает хотя и неодинаковые, но в целом вполне благопри-ятные показатели их водно-физических свойств.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. ахтырцев Б.п. почвы Воронежской обла-

сти / Б.п. ахтырцев, а.Б. ахтырцев, л.а. Яблон-ских // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия: химия. Биология. Фармация. — 2006. — № 1. — С. 85–95.

2. теории и методы физики почв / под ред. е.В. Шеина, л.о. карпачевского. М. : изд-во «Гриф и к», 2007. — 616 с.

3. Вадюнина а.Ф. Методы исследования фи-зических свойств почв / а.Ф. Вадюнина, З.а. кор-чагина. — М. : агропромиздат, 1986. – 416 с.

4. Шеин е.В. курс физики почв / е.В. Шеин. — М. : изд-во МГУ, 2005. — 432 с.

5. королев В.а. особенности физических свойств почв центральной поймы Верхнего дона / В.а. коро-лев // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Серия: химия. Био-логия. Фармация. — 2009. — № 1. — С. 67–74.

6. роде а.а. основы учения о почвенной вла-ге / а.а. роде. — л. : Гидрометеоиздат, 1965. — т. 1. – 664 с.

Page 66: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 166

Королев Валерий Анатольевич — д.б.н., про-

фессор кафедры почвоведения и управления зе-мельными ресурсами Воронежского государствен-ного университета; e-mail: [email protected]

Korolev Valery A. — doctor of Science (biology), Professor, Chair of Soil Science and ground Resources Management of Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Королев В. А.

Page 67: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 67

УДК: 598.2 : 598.829 (471.4)

СОСТОЯНие ПОПУЛЯЦиЙ ЖеЛТОЙ и ЖеЛТОГОЛОВОЙ ТРЯСОГУЗОк MOTACILLA FLAVA LINNAEUS, 1758 и

MOTACILLA CITREOLA PALLAS, 1776 (PASSERIFORMES, MOTACILLIDAE, MOTACILLINAE) В СРеДНеМ ПОВОЛЖье

и. В. Муравьев, е. А. Артемьева

Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульяновапоступила в редакцию 28.08.2011 г.

аннотация. проведена критическая оценка литературных сведений о желтой и желтоголовой трясогузках Motacilla flava Linnaeus, 1758 и Motacilla citreola Pallas, 1776 (Passeriformes, Motacil-lidae, Motacillinae) на рубеже XIX–XX вв., дана оценка современной численности, выявлены лими-тирующие факторы и закономерности распространения видов на исследованной территории евро-пейской части россии, в том числе Среднем поволжье.

Ключевые слова: распространение, популяция, ценоз, ландшафт, ареал, орнитофауна, вид, гнез-довой биотоп, кормовая база, птицы, «желтые» трясогузки, Среднее поволжье.

Abstract. Critical estimation of literary information about yellow wagtail and yellow-headed wagtail Motacilla flava Linnaeus, 1758 and Motacilla citreola Pallas, 1776 (Passeriformes, Motacillidae, Motacillinae) is carrying out on boundary XIX–XX centuries, estimation of contemporary quantity, limited factories and regularities of specieses distribution on research territory of European part of Russia and the Middle Volga Region are gived.

Key words: distribution, population, cenose, landscape, areal, ornithofauna, species, nesting biotope, forage reserve, birds, “yellow” wagtails, Motacillidae, Middle Volga Region.

© Муравьев и. В., артемьева е. а., 2014

Желтая трясогузка Motacilla flava Linnaeus, 1758 и желтоголовая трясогузка Motacilla citreola Pallas, 1776 (Passeriformes, Motacillidae, Motacil-linae) относятся к группе «желтых» трясогузок политипического комплекса Motacilla flava L. in sensu lato, в данной работе рассматриваются в качестве самостоятельных видов. В настоящее время отсутствуют обобщающие сводки по рас-пространению M. flava, M. citreola на территории Среднего поволжья и по положению современ-ных границ ареала данных видов. проведены ком-плексные исследования географического и био-топического распределения популяций M. flava, M. citreola в пространстве ареалов, в том числе на территории Среднего поволжья. показано актив-ное сближение форм M. c. citreola и M. c. werae на территории европейской части россии, в том чис-ле в Среднем поволжье, что связано с расширени-ем их северной и южной границ соответственно. Выявлены места обитания популяций M. flava, M. citreola, связанные с лугово-болотными ценозами (астраханская, Волгоградская, пензенская, Са-

ратовская и Ульяновская области). M. flava, M. c. citreola и M. c. werae включены в списки гнездя-щихся видов в кировской, оренбургской, пен-зенской, пермской, Самарской, Саратовской, Ульяновской областях и Башкирии, Марий-Эл, Мордовии, татарстане, Удмуртии и чувашии. В настоящей работе проведены критический ана-лиз литературных сведений по границам ареалов M. flava, M. citreola на рубеже XIX–XX вв., оцен-ка современной численности, выявлены лимити-рующие факторы и закономерности современного распространения видов в переделах Среднего по-волжья и сопредельных территориях европейской части россии. подвидовые формы M .flava име-ют огромное фенотипическое разнообразие особенностей окраски оперения. В Среднем поволжье встречаются гибриды между разными подвидами с переходным характером внешности. В настоящее время выяснение таксономического статуса различных форм (подвидов) M. flava не за-вершено.

Цель данной работы: исследование лими-тирующих факторов географического, биото-пического распределения, численности и от-

Page 68: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 168

дельных сторон экологии модельных видов в условиях симпатрии в Среднем поволжье с по-следующим уточнением границ обитания под-видов M. flava, M. citreola.

МеТОДикАМатериал представлен выборками из музей-

ных фондов Зоологического института ран (г. С.-петербург) – M. flava 134 экз., M. citreola 63 экз., Зоологического музея МГУ (г. Москва) – M. flava 142 экз., M citreola 58 экз., Зоологического музея СГУ (г. Саратов) – M. flava 33 экз., M. citreola 7 экз., кировского городского зоологического музея – M. flava 53 экз., M. citreola 8 экз., пензенского государственного краеведческого музея – M. flava 9 экз., M. citreola 4 экз., Зоологического музея пГпУ им. В. Г. Белинского – M. flava 15 экз, M. citreola 17 экз., а также материалы полевых ис-следований 1978–2013 гг. (данные а.а. Яковлева, В.а. Яковлева и Г.н. исакова по чувашии (M. fla-va 643 экз., M. citreola 565 экз.), данные по Улья-новской области (M. flava 397 экз., M. citreola 235 экз.), по пензенской (M. flava 432 экз., M. citreola 350 экз.), Саратовской (M. flava 67 экз., M. citreo-la 43 экз.), Волгоградской (M. flava 25 экз., M. citreola 30 экз.) областях, казахстану (M. flava 33 экз., M. citreola 40 экз.) и в рамках регионального гранта рФФи поволжье 2009–2010 гг. (M. flava 492 экз., M. citreola 352 экз.), из которых M. flava 198 экз., M. citreola 98 экз. были окольцованы. общий объем исследованного материала состав-ляет M. flava 2475 экз., M. citreola 1772 экз. по-левые исследования популяций «желтых» трясо-гузок проводились на территориях астраханской, Волгоградской, нижегородской, оренбургской, пензенской, Самарской, Саратовской и Ульянов-ской областей, в республиках Мордовии и чува-шии с апреля по октябрь 1978–2013 гг (рис. 1.)

работа выполнена с использованием следую-щих методов: картирование гнездовых поселений и встреч, учеты по традиционным методикам, кольцевание, мечение цветными кольцами, изуче-ние рациона питания птенцов и взрослых особей, проведение записей голосовых сигналов данного вида и получение сонограмм.

Географическая привязка гнездовых участков проводилась с помощью топографических карт и атласов масштабом 1:300000 и 1:600000; привязка к местности осуществлялась с помощью спутни-кового gPS-навигатора (garmin eTrex Venture), ма-териал обрабатывался на базе программы google Earth Pro. Статистическая значимость различий

между выборками определяли по t-критерию Стьюдента (tSt).

Рис. 1. точки экспедиционных работ (до 5 дней) в течение 1981 – 2011 гг. на исследованной территории европейской части россии.

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВРаспространение видов в конце XIX- начале

ХХ вв.: исторические границы ареаловM. flava – голарктический вид, ареал занима-

ет всю Северную евразию от европы к северу до берегов Баренцева моря, к югу до Средиземного моря, включая его островные системы и побере-жье Северной африки, занимает Сибирь, даль-ний Восток в широком смысле, Среднюю, Цен-тральную и Северо-Восточную азию до западной аляски.

В настоящее время выделяют 12 подвидов [1]. номинативный подвид M. f. flava Linnaeus, 1758 обитает в европе от Франции до р. Волги. M. f. thunbergi billberg, 1828 – в Северной европе и Западной Сибири, голова темнее, чем у преды-дущего подвида, светлая бровь отсутствует. M. f. plexa Thayeret et bangs, 1914 – на севере Сибири от рр. енисея до индигирки, очень близка к пре-дыдущему подвиду, но светлая бровь развита. M. f. alascensis Ridgway, 1903 – от анадыря до За-падной аляски, от предыдущей отличается более светлыми кроющими уха и более широкой бро-

Муравьев И. В., Артемьева Е. А.

Page 69: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 69

Состояние популяций желтой и желтоголовой трясогузок motacilla flava linnaeus

вью. M. f. simillima Hartert, 1905 – на камчатке. M. f. macronyx Stresemann, 1920 – в уссурийском бассейне и приуралье. M. f. zaissanensis Poljakow, 1911 – в окр.озера Зайсан и верховье р. иртыш. M. f. leucocephala Przewalski, 1887 – в северо-запад-ной Монголии, голова белая. M. f. beеma Sykes, 1832 – от рр. Волги до енисея, голова светлая, ухо белое. M. f. cinereocapilla Savi, 1831 – ита-лия, Югославия, Сардиния, Сицилия. M. f. iberiae Hartert, 1921 – пиренейский п-ов, Южная Фран-ция, Белиарские острова, северо-западная афри-ка. M. f. pygmaea brehm, 1854 – египет от дельты р. нил до асуана.

Зимуют в Закавказье, центральной и южной африке (исключая Сахару), индии, на островах индонезии [2]. У г. кирова была добыта M. fla-va, окольцованная на зимовке в штате Гуджарат (Манди) на северо-западе индии [3,4]. M. f. flava и M. f. thunbergi – в тропической и южной африке, реже и к северу от Сахары, многочисленны к вос-току от Уганды, Судана, танзании, югу от Зимбаб-ве, в Юар [4]. M. f. beema отмечается на зимовках в африке (кения, Уганда) и Шри-ланка. Зимой в южных частях ареала вида и южнее в тропической и Южной африке, в азии до персидского залива и до Цейлона, в Бирме, юго-восточном китае, но на Японских островах не встречается. Южные попу-ляции M. flava зимуют в районах гнездования [5].

на территории Среднего поволжья M. flava – обычный перелетно-гнездящийся вид, пред-ставлен европейским номинативным подвидом M. f. flava Linnaeus, 1758; северным подвидом M. f. thunbergi billberg, 1828; восточным подвидом M. f. beеma Sykes, 1832; центрально-азиатским под-видом M. f. leucocephala Przewalski, 1887 [5].

долгое время спорным оставался вопрос о северном и восточном пределах распространения M. f. flava. Г.п. дементьев [5] указывал предел 610 с.ш., в ареал этой формы полностью включа-лась территория костромской, Вологодской, ки-ровской и пермской областей. н.а Гладков [5], е.М. Воронцов [6] северную границу ареала про-водили южнее, от новгородской области через верхнюю Ветлугу до пермской области, указы-вая на перекрывание ареалов подвидов M. f. flava и M. f. thunbergi [3]. В европейской части страны северный предел распространения M. f. flava л.С. Степанян [6] ограничивал 60-61-й параллеля-ми, но в приуралье восточную границу ее ареа-ла проводил через низовья р. камы и долину р. Волги, ниже устья р. камы, исключая территорию пермской области. однако в гнездовой период

M.f.flava встречается в южных районах пермской области [3].

В начале XX века M.f.thunbergi в гнездовой пе-риод были обнаружены в приветлужье, в некото-рых районах татарстана, у г. Воткинска (Удмуртия), в пермской губернии, и через указанные регионы н.а. Гладков [5] предлагал проводить южную гра-ницу распространения этой формы. однако еще в конце XIX века М.д. рузский находил M.f.thunbergi в гнездовой период по рр. каме, Волге, казанке, илети, Меши и Вятке, т.е. южнее 56° с.ш. Эти данные в свое время не были учтены л.С. Степа-няном [6] и южную границу распространения этой формы он проводил по 60-й параллели [6] (рис. 2).

Рис. 2. Границы ареалов комплекса “желтых” трясогузок Motacilla flava L., Motacilla lutea (S. g. gmelin) и Motacilla citreola Pall. на исследованной территории европейской части россии: 1 – M. f. flava; 2 – M. f. thunbergi; 3 – M. f. beema; 4 – M. lutea; 5 – M. c. werae.

ареал M. citreola имеет разорванный харак-тер. В Западной и Восточной Сибири обитает Motacilla c. citreola Pallas, 1776. В европейской части россии, на Урале, частично в Западной Си-бири встречается Motacilla c. werae buturlin, 1907. Motacilla c. calcarata Hodgson, 1836, обитает в го-рах тянь-Шаня и восточного ирана на восток до тибета, до западных границ Ганьсу, на север до

Page 70: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 170

джунгарского алатау. Motacilla с. weigold Rensch, 1933 – в провинциях Сычуань с прилежащими частями восточного тибета и Юнань [5,6]. л.а. портенко выделял четвертый подвид желтоголо-вой трясогузки – M. c. guassatrix Portenko [1]. M. citreola является единственным видом в группе «желтых» трясогузок, который не вызывает со-мнений в видовом статусе. Желтоголовая трясо-гузка зимует на севере индии и в Бирме [2], мо-жет быть встречена зимой в палестине и египте, известны залеты на Гельголанд и в италию [5].

В Волжско-камском крае обитают два обыч-ных (немногочисленных) перелетно-гнездящихся подвида желтоголовой трясогузки: северо-восточ-ный номинативный – M. c. citreola Pallas, 1776 и юго-западный – М. с. werae buturlin, 1908 [6]. В 2006 году M. c. werae Buturlin, исключен из ранга подвида и ему присвоен статус видового таксона – малая желтоголовая трясогузка M. werae werae Buturlin, 1908 [5]. однако в настоящей работе ав-торы придерживаются точки зрения л.С. Степа-няна [6] и рассматривают M. c. werae buturlin в качестве подвидовой формы M. citreola.

редкость появления птиц номинального под-вида в регионе, возможно, связана с тем, что их пролетные пути проходят за пределами его терри-тории, проникая в северные области ареала через полярный Урал, либо мигрируют отдельные особи [4]. на большей части исследуемой территории, в том числе Среднего поволжья желтоголовая трясогузка представлена западной формой M. c. werae but. Северная граница его распространения в европейской части россии перекрывается с M. f. thunbergi, на западе с M. f. flava и на юге с M.lutea lutea, на востоке с M. lutea lutea и M. f. beema [5,6].

ареал M. citreola занимает Восточную европу, Западную и Среднюю Сибирь, Центральную азию. на восток проникает до верховьев Вилюя и Мань-чжурии; на север до Баренцева моря (70-710. с.ш.); на юг достигает 480 с.ш. в казахстане, от ирана до южных границ таджикистана и далее до северных склонов Гималаев. В территорию ареала M. citreola входят кировская, нижегородская, Волгоградская, нижегородская, Вологодская, пермская области, татарстан, чувашия, Удмуртия, Марий-Эл.

В районе исследований южная граница ареала названного вида до последнего времени проводи-лась через тамбовскую, пензенскую области к г. Уральску [6]. н.а. Гладков [5] предполагал, что в Саратовской области этот вид не гнездится.

Современное распространение видов: совре-менные границы ареалов

на территории кировской области по данным п.В. плесского M.f.flava распространена очень широко, преобладая в южных районах, в Верхне-камском районе обитает M.f.thunbergi [6]. В цен-тральных и северо-западных районах кировской области эта форма гнездится в совместных посе-лениях с M.f.flava, с которой широко гибридизиру-ет. В южных районах кировской области области M.f.thunbergi встречаются единично (Советский, лебяжский, Вятско-полянский районы) [6]. по со-временным данным северную границу ареала M.f.flava следует проводить через северные рай-оны кировской области (исключая северо-восток) и центральные районы пермской области. исхо-дя из географических соображений, эта форма должна встречаться в южных районах архангель-ской, Вологодской областей, республики коми. M.f.flava широко распространена в нижегород-ской области и в республике татарстан [6].

В Среднем поволжье M.f.thunbergi отмечались на пролете в чувашии, в гнездовой период в Улья-новской области. В течение 9–23.08.2007 г. и 21–27.08.2011 г. на территории очистных сооружений н.новгорода на артемовских лугах было пойма-но и окольцовано 65 особей M.f.flava. Во время се-зонных миграций M.f.thunbergi встречается на всей рассматриваемой территории. подвиды M.f.flava и M.f.thunbergi гнездятся на большей части исследу-емого региона. на территории Среднего поволжья и всего Волжско-камского края M.f.flava является обычным перелетным подвидом, M.f.thunbergi является малочисленным пролетным подвидом, M.f.beеma имеет статус малочисленного пролет-ного и гнездящегося подвида.

Большинство авторов считают, что M.flava в норме имеет одну кладку в сезон [1]. однако для Белоруссии у M.flava отмечено два выводка [7], вероятно, у M.flava растянутый срок размножения [7]. В некоторых случаях нами отмечались позд-ние кладки у M.flava в окр. г. пензы (29.06.1990 г.) на свекловичном поле, в окр. с. Засечное пен-зенского района (21.06.1993 г.) в пойме р. Суры. В пензенской, Ульяновской и более южных обла-стях в течение гнездового сезона у M.flava могут встречаться два репродуктивных цикла. первый выводок развивается с середины мая по середи-ну июня, второй – со второй половины июня по конец июля, могут встречаться повторные кладки взамен погибших. Сроки размножения у M.flava в районе наших исследований полностью совпа-дают с таковыми для соседних территорий ле-состепной зоны Среднего поволжья. появление

Муравьев И. В., Артемьева Е. А.

Page 71: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 71

Состояние популяций желтой и желтоголовой трясогузок motacilla flava linnaeus

летающих слетков в Среднем поволжье можно наблюдать с конца мая до середины июня, кото-рые концентрируются около дорог и тропинок, вблизи пастбищ. на рис. 3, 4 показаны точки гнездования M.flava.

Мы отмечали спорадично гнездящиеся пары M. c. werae в Саратовской области (окр. г. Сара-това, в окр. с. Степановки дергачевского района), где этот вид встречается в совместных поселени-ях с M. flava beema и M. lutea lutea [7]. В послед-ние 30 лет отмечается расширение ареала желто-головой трясогузки в западном и юго-западном направлениях в связи с ростом искусственно соз-даваемых гнездопригодных биотопов (гидротех-ническое строительство, пастбищная деградация пойменных лугов и т.д.).

оба подвида M. citreola за последнее время расширяют свои ареалы во встречных направле-ниях: номинативная (М. c. citreola) - на юго-за-пад, а малая (М. c. werae) – на северо-восток. к концу XX века первая из них распространилась на запад до карелии и кольского полуострова, а по Уральским горам проникла до хребта квар-

Рис. 3. точки гнездования Motacilla flava Linnaeus, 1758 в Среднем поволжье и сопре-дельных регионах.

кочкаренные), так и относительно сухие, даже с разреженным травостоем, на крошечных лугови-нах по дну глубоких и широких балок (оврагов). наряду с этим заселяет залужившиеся поля, вы-гоны, пустыри, опушки леса, окраины сельских подворий, пустоши, пастбища, берега прудов, отдельные лесополосы, поля с различными с/х культурами (сенокосы, кормовые культуры, по-севы зерновых или гороха), межи картофельных посадок, отдельные пары встречаются на садово-огородных участках, а также на зарастающих па-

Рис. 4. точки гнездования Motacilla flava Lin-naeus, 1758 на исследованной территории евро-пейской части россии.

куш (600 с.ш.). Границы ареалов M. c. citreola и M. c. werae могут совместиться в приуралье и в бассейне р. Северной двины [4].

Особенности биотопического распределения видов: выбор биотопов гнездования в Среднем Поволжье

В Среднем поволжье M. flava встречается по-всеместно в поймах и долинах рек и прилегающим к ним территориям, на суходольных и пойменных (широких низкотравных) лугах, волжских остро-вах, населяет естественные и искусственные ли-маны [2,5]. M. flava может поселяться в сильно закустаренных, и совершенно открытых поймах, при этом луга могут быть как заболоченные (за-

Page 72: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 172

рах, незначительно удалённых от воды [2, 5, 8]. M. flava редко встречается на узких (линейных) лугах и старается избегать пойменных участков мелких речек с облесенными берегами, отдельные пары живут на сплавинах больших водоемов, на осу-шенных участках прудов, заросших луговой рас-тительностью [5].

M. flava при гнездовании вне поймы тяготеет к увлажненным участкам, здесь нередко на пло-щади в 2–3 га в групповом поселении насчиты-вается 4–10 пар птиц. M.flava можно встретить также и вдоль полевых дорог, где поблизости имеется водоем (пруд), иногда просто лужа. не представляет редкости поселение ее на пустырях и на окраинах сельских усадеб. В таких случа-ях, как правило, M.flava гнездятся отдельными парами или группами в 2–4 пары, реже больше. отмечено гнездование этого вида в пределах го-родских и сельских поселений, в одном и том же месте на протяжении многих десятков лет. В пределах видового ареала, на территории Сред-него поволжья у M.flava существуют достаточно выраженные видоспецифические требования к местам гнездования (растительные ассоциации, особенности субстанции под гнездостроитель-ство, наличие и доступность корма на гнездовой и прилегающей территориях) [5]. M.f.flava встре-чается во всех указанных стациях, в том числе, на верховых болотах. М.f.thunbergi предпочитает более влажные биотопы в поймах рек, на моча-жинных и относительно сухих участках полей [6].

У M. citreola существуют достаточно выра-женные видоспецифические требования к ме-стам гнездования. M. citreola наиболее влаго-любивый и консервативный вид в выборе мест гнездования, заселяет заболоченные луга, берега озёр, болот и искусственных водоёмов, сырые пойменные луга, поросшие осоками, хвощом, щучкой [1,3,5]. В Среднем поволжье имеет ста-тус обычного (немногочисленного) гнездяще-гося перелетного вида. для татарии рузский, а позднее першаков отмечают M. citreola как спорадически гнездящуюся птицу влажных лу-гов и полусухих болот, но чаще встречающую-ся в восточной части Волжско-камского края. В кировской, пензенской, пермской, Самарской, Саратовской и Ульяновской областях и в Мордо-вии, татарстане, Удмуртии и чувашии – обыч-ный гнездящийся и пролетный вид. Важным эле-ментом гнездовых биотопов для желтоголовой трясогузки как стенобионтного вида является непосредственная близость водных источников.

наряду с этим отдельные гнездящиеся пары мо-гут встречаться и в селитебных ландшафтах с разной степенью антропогенного воздействия (берега оросительных каналов, прудов, очист-ных чеков, а также лесополосы, на парах, город-ские и сельские поселения). В некоторых случа-ях M. citreola может встречаться на сенокосах, на которых используются дождевальные установки, или непосредственно граничащих с увлажнён-ными участками речных пойм и водоёмами. За время исследования M. citreola нами отмечалась на окраинах лесополос и парах, вдоль берегов оросительных каналов и прудов, по берегам очистных чеков. В городах Среднего повол-жья и предуралья в списках гнездящегося вида M. citreola отмечена практически повсеместно, кроме (гг. Вятские поляны, Самара, оренбург и чебоксары) [4]. данный модельный вид может гнездиться на одном и том же гнездопригодном биотопе на протяжении нескольких десятков лет. такое групповое поселение M. citreola известно уже более 100 лет и находится в пензенской об-ласти в окр. с. Мастиновка (пензенский район).

В кировской области предпочитает заболо-ченные, закочкаренные, зачастую топкие место-обитания на заболоченных окраинах прудов с зарослями ивы, тростника, рогоза, осоки и вей-ника. Гнезда устраивают в заломах прошлогод-них стеблей околоводных растений. реже и обыч-но одиночными парами гнездятся желтоголовые трясогузки на заливных лугах, там они также выбирают самые низкие, закочкаренные места. иногда M. citreola поселяется на сырых, не рас-пахиваемых мочажинах среди полей, внешне на-поминающих сырые поймы рек [4].

В Саратовской области M. citreola предпочи-тает более влажные стации (мелководные водо-емы с зарослями тростника и осок по берегам), в степных ценозах обитают в луговых ассоциаци-ях, формирующихся по мезопонижениям релье-фа, поселяется в экотонной зоне между влажны-ми площадями с мезофитной растительностью и ксерофитными лугами [7].

В Среднем поволжье для гнездования в ос-новном выбирает влажные луговины в поймах рек, известны групповые поселения M. citreola на торфяниковых, сфагновых болотах (реликто-вые места обитания вида) кочковатых болотах или болотистых лугах, поросших редким и не-высоким кустарником.

Современное состояние численности видовплотность M. flava в Волжско-камском крае

Муравьев И. В., Артемьева Е. А.

Page 73: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 73

Состояние популяций желтой и желтоголовой трясогузок motacilla flava linnaeus

и Владимирской области на лугах, в среднем, со-ставляет от 0.7 до 3.3 пар/га [4]. В Ульяновской области учет численности M.flava 28.06.2002 в окр. с. Баратаевка, на луговине (западная окраи-на г. Ульяновска) показал, что на площади в 36 га плотность гнездования птиц (16 особей) состави-ла 0.44 ос./га.

рис. 5. динамика численности Motacilla fla-va на территории очистных сооружений города Ульяновска в 2002 году.

Рис. 6. динамика численности Motacilla flava на территории очистных сооружений города Улья-новска в 2003 году.

искусственного происхождения в пределах Ва-луйской опытно-мелиоративной станции в Ста-рополтавском районе Волгоградской области в 1949–1950 гг. – 2.3 пары/га. В пределах мезоксе-рофитных лугов первой надпойменной террасы в верхнем течении р. Б. иргиз M. flava тяготеет на гнездовании к относительно сухим участ-кам, где в 1998–2002 гг. в среднем было учте-но 224.6 ос./км2. M. flava занимает значимую долю по обилию в сообществах птиц небольших по площади водоемов притеррасных понижений в среднем течении р. еруслана, где в репродуктив-ный период 1998–2002 гг. на участках с ксероме-зофитной растительностью в среднем учитывали 78.8 ос./км2 [7].

В кировской области M. f. thunbergi достаточ-но дисперсно и локально распределена в Верхне-камском районе на сфагновых болотах с редкими соснами, на верховых болотах и в пойме р. камы, в северо-западных и центральных районах кировской области встречается редко и единично в пойме р. Вятки и южнее. г. Советска. на пролете M. f. thun-bergi многочисленна (стаи до 80-200 особей весной и стайки по10-20 особей осенью), в приветлужъе и татарстане численно уступает M. f. flava, лишь на пролете превосходя ее по численности [4]. M. f. flava доминирует по численности в гнездовой период на территории кировской области и всего исследуемого региона. M. f. flava обычна в цен-тральных и немногочисленна в северо-западных и южных районах кировской области. В нижнем те-чении р. Вятки образует совместные гнездовые по-селения с M. lutea, уступая ей в численности в 2–3 раза. на пролете M. f. flava обычны стайки по 20–30 особей.

на территории татарстана M. flava по опре-делению М.д. рузского [5], встречается чаще остальных видов «желтых» трясогузок по доли-нам рр. Волги, камы (в совместных гнездовых поселениях с M. lutea), казанки, илети, Вятки, Шешмы, но селится локально. В поймах рек на территории татарстана M. flava поселяются раз-реженными полуколониями по 4–10 пар с плот-ностью 0.7–3.3 пары/га. M. flava малочисленны в Марий Эл, обычны в Удмуртии (в черте г. ижевска гнездятся с плотностью до 20 ос./км2) и на боль-шей части территории нижегородской области. В костромской области плотность населения M. fla-va на осоковых болотах составляет 4 пары/км2, на закустаренных разнотравных лугах – 20–22 пары/км2, в агроценозах – 17 пар/км2. В кишертском районе пермской области на 1 км маршрута учи-

на территории Саратовской области на бе-регах р. Б. Узень численность M.flava состави-ла 22.04.1940 г. 1.8 ос./км маршрута, плотность данного вида в тростниковых зарослях водоемов

Page 74: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 174

тывается 2–5 пар этих трясогузок [4]. В преде-лах изучаемой территории M. flava предпочита-ет гнездиться на суходольных лугах, в среднем (4.01 ± 0.11 ос./га), в меньшей степени заселяет пойменные луга, в среднем (2.04 ± 0.14 ос./га) и отсутствует по берегам искусственных водо-ёмов.

интенсивное использование пойменных уго-дий под пастбища и сенокосы заставляет этот вид приспосабливаться к антропогенному воз-действию. M. flava стала встречаться на сельско-хозяйственных посевах различного типа, отдавая явное предпочтение посевам гороха, в среднем 0.47 ± 0.08 ос./га и сенокосам, в среднем 0.44 ± 0.11 ос./га. на полях зерновых культур (пшеница, рожь) плотность M. flava почти в 2 раза ниже, наи-высшая плотность гнездования модельного вида наблюдается на посевах технических культур, в среднем (0.83 ± 0.12).

Средняя плотность гнездования M. flava на всех с/х угодьях в районе исследований состави-ла, в среднем 0.11 ± 0.08 ос./га. Сходные данные учётов в агроценозах отмечены для прибалтики [6], Среднего и нижнего поволжья и Урала [8].

Сходные данные о населении этого вида при-водятся для тамбовской [5] и Волгоградской об-ластей [6]. численность M.flava в лесополосах различна и зависит от породного и возрастно-го состава лесополос, наличия или отсутствия в них подлеска, наличия опушек – гнездопри-годных участков в пределах самой лесополосы и т.д. низкая численность для M. flava отмечена в тополевых лесополосах в возрасте до 20 лет – 0.21 ± 0.08 ос./км. Высокая численность от-мечена в дубовых лесопосадках в возрасте от 20 до 50 лет – 1.45 ± 0.18 ос./км. Учеты численно-сти в послегнездовое время, проведенные нами в Уральской области (июль 1991 г.), показали, что у M. flava средние показатели этих значений имеют величину 0.03 до 12 ос./га. В европейской части россии численность M. flava не проявляет отрицательных тенденций в своей динамике, в большинстве регионов страны она относительно стабильна: в Саратовской области ежегодно раз-множается около 130–150 тыс. пар. размер евро-пейской гнездовой популяции этих птиц (в преде-лах россии) можно определить на современном этапе в 4000–7000 тыс. усл. пар.

однако многолетние наблюдения (15–20 лет) на стационарах в районе исследования в поймен-ных и суходольных лугах показали явное сни-жение численности M. flava за последние 5 лет с

2.56–4.31 ос./га до 0.25–2.15 ос./га., отмечается динамика числа пар, которая может изменяться до 5 крат. основной причиной этого в условиях из-учаемой территории является явное перемещение гнёзд и гнездовых участков, наличие или отсут-ствие потенциальной кормовой базы для взрослых птиц и их птенцов; годовые и сезонные изменения погодного режима, сокращение гнездопригодных местообитаний в результате урбанизации терри-тории, севооборот с/х культур, увеличение пло-щадей «брошенных» земель бывших фермерских хозяйств, дачного строительства и перевыпаса скота, др. Возможно, также на эти процессы по-влияла общая тенденция снижения численности вида в результате ее естественной и многолетней флуктуации, в связи с чем возникала потенциаль-ная возможность вселения M. flava в эти вторично трансформированные селитебные ландшафты.

В Саратовской области M. citreola является обычным по численности видом и на участках осоковых ивняков по берегам водоемов, приуро-ченных к притеррасным понижениям среднего течения реки, где ее плотность населения состав-ляет 12.5 ос./км2. на участках мезоксерофитных лугов первой надпойменной террасы р. Б. иргиз в верхнем ее течении, где в 1998–2002 гг. в среднем было учтено 19.6 ос./км2. на лиманах алексан-дровогайского района вблизи с. Варфоломеевки в репродуктивный период 2003 г. численно превос-ходит M. flava в 3 раза. В условиях суходольных лугов нижнего течения р. Медведицы в преде-лах первой надпойменной террасы и ее склонов является обычной птицей с плотностью населе-ния 0.6 ос./га. общая численность обитающих на севере н. поволжья желтоголовых трясогу-зок на этапе 2006–2008 гг. можно определить в 8.5–12.5 тыс. пар. для сравнения, в европейской части россии ежегодно размножалось в конце 1990-х гг. около 200000–499999 условных пар [7].

на территории очистных сооружений г. Улья-новска, в экопарке «черное озеро» и в пойме р. Свияги гнездится ежегодно около 20 пар. первый пик учета численности зафиксирован 1.05.2002 г. во время массового пролета и выбора гнездовых участков. Затем происходит постепенное сниже-ние численности особей, а два последующих по-вышения численности в августе приходятся на осеннюю миграцию. Учет птиц в гнездовой пе-риод (28.06.2003 г.) на влажном лугу окр. с. Бара-таевка (западная окраина г. Ульяновска) показал, что на площади в 36 га (10 пар), их плотность со-ставила 0.55 ос./га.

Муравьев И. В., Артемьева Е. А.

Page 75: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 75

Состояние популяций желтой и желтоголовой трясогузок motacilla flava linnaeus

на территории кировской области в окрестно-стях г. кирова в 1972 г. гнездились единичные пары M. citreola, в 1977 г. численность увеличилась, и вид стал обычен. при выраженной спорадично-сти в своем распространении M. citreola гнездится довольно плотными поселениями из нескольких пар (от 3–10 до нескольких десятков пар). В про-летных стайках присутствует по 15–30 птиц [4].

Учёты численности желтоголовой тря-согузки на исследуемой территории пока-зали, что данный вид явно предпочитает гнездиться по берегам искусственных водо-ёмов (5.07 ± 0.21 ос./га), на пойменных лугах (2.06 ± 0.22 ос./га), а на суходольных лугах плот-ность ее населения ниже 0.52 ± 0.04 ос./га.

на полях, занятых под зерновые культуры, M. citreola отмечается как посещающий вид в тех случаях, когда естественные местообитания близко соседствуют с сельскохозяйственными угодьями (сенокос), в среднем, 0.44 ± 0.13 ос./га. на других типах полей желтоголовая трясогузка встречалась в единичных случаях, а средняя плот-ность этого вида на всех сельскохозяйственных угодьях составила 0.002 ± 0.001 ос./га. нами впер-вые отмечен случай гнездования этого вида на чи-стых парах в 20 метрах от свойственного ему био-топа (пензенская область, колышлейский район, 3 пары). В лесополосах различного породного и возрастного составов M. citreola является только посетителем, исключение составляют две гнез-дящиеся пары. Строительство гидротехнических сооружений, каналов для орошения создаёт бла-гоприятные условия для поселений этого вида, а также дает возможность постепенно расселяться на новые территории. В окр. с. Мастиновка пен-зенского района существует групповое поселение на протяжении более 100 лет на одной и той же территории, с интенсивным и ежегодным выпа-сом скота. численность M.citreola здесь достигает в различные годы от 25 до 30 пар на 20 га площади.

В конце XIX века в казанской губернии M. citreola встречалась не часто, только местами и отдельными колониями. через 100 лет данный вид в татарстане встречается так же мозаично, небольшими колониями и отдельными парами, но является обычным видом. В Удмуртии M. citreola редка, в Марий-Эл малочисленна. на большей ча-сти пермской области немногочисленна, но в ки-шертском районе обычна и далее многочисленна (7–17 пар/км). В южных районах пермской области желтоголовые трясогузки гнездятся группами по 2–10 пар при плотности населения 1–6 пар/км2 [4].

ЗАкЛЮЧеНиеЛимитирующие факторы географического и

биотопического распределении видов и поддер-жания их численности

тенденции и закономерности в изменении границ ареала, биотопического распределения и численности M. flava и M. citreola на исследован-ной территории европейской части россии, в том числе, Среднем поволжье обусловлены тремя ос-новными лимитирующими факторами, связанны-ми с географическим распределением биотопов гнездования, и экологическими условиями, пре-жде всего влажностью, которые определяют ха-рактер растительных ассоциаций и кормовой базы в данных биотопах в пространстве ареалов видов.

M. f. flava преобладает в южной части, а M. f. thunbergi – в северной части ареала. при этом по всей области своего распространения M. f. thun-bergi обитает симпатрично с M. f. flava и сво-бодно скрещивается с ней. на всем пространстве северо-восточной области ареала встречаются эк-земпляры с промежуточными признаками, демон-стрирующие все варианты переходов между этими формами. В отдельных местах особи с промежу-точными признаками численно даже доминируют над исходными, чистыми фенотипами. имеющи-еся сведения об экологической специфике M. f. thunbergi указывают на более частое гнездование этих птиц на торфяниках и верховых сфагновых болотах, тогда как особи M. f. flava обычно селят-ся в пойменных лугах. известно большое количе-ство случаев совместного гнездования особей M. f. thunbergi в смешанных поселениях c M. f. flava в пойменных местообитаниях и на полях. не смо-тря на это, биотопические предпочтения, кормовая база, звуковая сигнализация, особенности поведе-ния M. f. flava и M. f. thunbergi в целом достаточно различны, что позволяет рассматривать эти фор-мы на подвидовом (видовом) уровне и подтверж-дается мтднк-анализом [9].

M. flava относится к формам западного ком-плекса «желтых» трясогузок [9]. M. flava – пой-менный и луговой вид, имеет более широкую в меньшей степени специализированную экологи-ческую нишу.

M. flava в северных областях ареала зани-мают гидрофильные и мезофильные биотопы, в центральных областях ареала – мезофильные и ксерофильные, а в южных – полностью переходят к обитанию в ксерофильных биотопах и агроце-нозах. Гнездовые участки M. flava, как правило, удалены на 100–300 м от кормовых (берега водое-

Page 76: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 176

мов, тростниковые заросли, агроценозы). M. flava гнездо строит в густом травостое, на земле, ино-гда в непосредственной близости от кустарников и тростниковых зарослей, образует небольшие гнездовые поселения до 4–6 пар, часто совместно с близкими видами (M. lutea, M. citreola).

основными тенденциями в изменении совре-менных границ ареала M. flava является активная генетико-экологическая дифференциация и обо-собление 4 форм M. f. flava, M. f. beema, M. f. thun-bergi и M. f. leucocephala в пространстве ареала: M. f. flava продвигается на северо-восток ареала, M. f. beema – в северные и западные области ареа-ла, M. f. thunbergi расширяет южные границы аре-ала, M. f. leucocephala – северо-западные границы ареала. расширение и смещение границ ареалов 4 форм M. flava связаны с историческим развити-ем и формированием гнездопригодных биотопов с достаточно развитой системой увлажнения в рамках лесостепных и степных ландшафтов Цен-тральной части приволжской возвышенности и связанных с ними типичных болотно-луговых и луговых, пойменных растительных ассоциаций, которые создают характерные микробиотопы для ее гнездования в долинах и поймах рек Среднего поволжья и сопредельных территорий, захваты-вая степную и лесостепную зоны.

M. citreola относится к формам восточного комплекса «желтых» трясогузок [9]. M. citreola – болотно-луговой вид, имеет более узкую специ-ализированную экологическую нишу. M. citreola выбирает для гнездования гидрофильные биото-пы в северных областях ареала, в центральной ча-сти ареала расширяет свою биотопическую при-уроченность за счет прибавления мезофильных биотопов.

основными тенденциями в изменении совре-менных границ ареала M. citreola является актив-ное сближение двух форм M. c. citreola и M. c. werae в пространстве ареала: M . c. citreola про-двигается на юго-запад из зоны тундры северных областей ареала, а M. c. werae – на северо-восток из зоны лесостепей и степей южных областей ареала по поймам крупных и средних рек Волж-ско-камского бассейна, расширение его северо-западной границы (залеты в нижегородскую и Московскую области), смещение в целом запад-ной границы от реки Сура в направлении течения реки Волга (системы ее водохранилищ), вплоть до дельты и каспийского моря. расширение и сме-щение границ ареалов двух форм M. citreola свя-зано с историческим развитием и формированием

гнездопригодных биотопов с достаточно разви-той системой увлажнения в рамках лесостепных и степных ландшафтов Центральной части при-волжской возвышенности и связанных с ними ти-пичных болотно-луговых и болотных раститель-ных ассоциаций, которые создают характерные микробиотопы для ее гнездования в долинах и поймах рек Среднего поволжья и сопредельных территорий, захватывая степную и лесостепную зоны. продвижение M. c. werae в северные обла-сти европейской части россии и продвижение M. c. citreola в более южные области европейской ча-сти россии стали возможными благодаря сохран-ности водно-болотных угодий и лугово-болотных ценозов как интразональных комплексов в раз-личных природных зонах (от тундры и лесотун-дры до лесостепи и степи), а также сохранности в данных биотопах ключевых объектов потенци-альной кормовой базы.

таким образом, основными лимитирующи-ми факторами в пространстве ареала M. flava, M. citreola являются наличие достаточно влажных биотопов для гнездования, наличие потенциаль-ной кормовой базы, и наличие подходящих усло-вий для гнездования в черте урбанизированных ландшафтов – очистные сооружения, пруды, др.

Авторы благодарны В. М. Лоскоту (Зоологический институт РАН, С.-Петербург) и П. С. Томковичу (ЗМ МГУ, Москва) за курирование работы в коллекционных фондах. Данная работа выполнена при поддержке ре-гионального гранта РФФИ Поволжье № 09-04-97012-р_поволжье_а.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. портенко л.а. птицы СССр. ч.4 / л.а. пор-

тенко. — М.-л.: ан СССр, 1960. — 416 с.2. Cramp S. The birds the Western Palaearctic / S.

Cramp. — Oxford Univ. Press, 1988. — P. 1–1063.3. коблик е.а. Список птиц российской Фе-

дерации / е.а коблик., Я.а редькин, В.Ю архи-пов. — М.: кМк, 2006. — С. 146–148.

4. Сотников В.н. птицы кировской области и сопредельных территорий. Воробьинообразные. том 2, часть 1 / В.н. Сотников. — киров: ооо “триада+”, 2006. — 448 с.

5. Гладков н.а. птицы Советского Союза. т. 5 / н.а. Гладков. — М.: Советская наука, 1954. — С. 594–690.

6. Степанян л.С. конспект орнитологической фауны СССр / л.С. Степанян. — М.: наука, 1990. — 366 с.

7. птицы севера нижнего поволжья: В 5 кн.

Муравьев И. В., Артемьева Е. А.

Page 77: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 77

Состояние популяций желтой и желтоголовой трясогузок motacilla flava linnaeus

Артемьева Елена Александровна — профес-

сор кафедры зоологии Ульяновского государ-ственного педагогического университета им. и.н. Ульянова; e-mail: [email protected]

Муравьев Игорь Владимирович — доцент ка-федры естественно-математического образования ГаоУ дпо пензенский институт развития обра-зования; e-mail: [email protected]

Artemyeva Elena A. — the professor of zoology department, The Uluanovsk State Pedagogical University of I.n. Ulyanovsk); e-mail: [email protected]

Muraviev Igor V. — docent of nature and mathematical education, The Penza Institut of Education development; e-mail: [email protected]

кн. IV. Состав орнитофауны / е.В. Завьялов [и др.] / под ред. д-ра биол. наук е.В. Завьялова. —Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 2009. — 268 с.

8. приезжев Г.п. Семейство трясогузковые Motacillidae / Г.п. приезжев // птицы Волжско-камского края. Воробьиные. — М.: наука, 1978. — С. 145–157.

9. редькин Я.а. таксономические отношения форм в эволюционно молодых комплексах птиц на примере рода Motacilla L., 1785 (таксономи-ческая ревизия подрода budytes) / Я.а. редькин. автореф. дисс. канд. биол. наук. М.: МГпи, 2001. — 19 с.

Page 78: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 178

УДК 595.7

ПРиЗНАки РОДОВОГО УРОВНЯ В МОРФОМеТРии ГАБи-ТУСА СеМеЙСТВА DOLICHOPODIDAE (DIPTERA)

О.П. Негробов, М.А. Чурсина, О.В. Селиванова

Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 16.02.2014 г.

Аннотация. для выявления новых количественных родовых признаков выбраны морфометри-ческие показатели 19 родов семейства dolichopodidae (diptera). исследовано шесть промеров га-битуса и получены 16 коэффициентов. коэффициенты, показавшие наибольшую статистическую значимость, предложены для использования при определении представителей семейства dolicho-podidae до рода.

ключевые слова: diptera, dolichopodidae, габитус, родовые признаки.

Abstract. The morphometric data of 19 genera of dolichopodidae (diptera) have been investigated for revelation of quantitative signs. Six sections of habitus were measured and 16 coefficients of ratios were obtained. Coefficients showed maximally significant differences are suggested for using for diagnosing dolichopodidae’s genera.

Keywords: diptera, dolichopodidae, habitus, generic signs.

© негробов о. п., чурсина М. а., Селиванова о. В. , 2014

Морфометрия габитуса двукрылых – важный диагностический признак, который часто исполь-зуется в определительных таблицах семейства dolichopodidae (diptera) [1-8]. однако используе-мые признаки носят качественный характер, что предполагает при определении субъективность. количественные признаки при идентификации родов используются недостаточно.

данные морфометрии наряду с генетически-ми данными являются достаточными в популяци-онных исследованиях для выделения популяций [9]. исследования морфометрии крыла Syrphidae (diptera) показали, что по морфометрии крыла возможно успешно определить до 100% видов [10]. изучение количественных признаков конеч-ностей семейства dolichopodidae выявило воз-можность их использования в родовой идентифи-кации [11].

МАТеРиАЛ и МеТОДикАЦелью данной работы являлось выявление до-

полнительных количественных признаков, исходя из морфометрии габитуса, идентификации пред-ставителей семейства dolichopodidae на уровне рода.

для анализа были использованы латеральные фотографии двукрылых семейства dolichopodi-

dae из коллекции Воронежского государственного университета, а также литературные данные. из-мерения проводились в программе Adobe Illustra-tor.

Всего было исследовано 243 видов, относя-щихся к 19 родам:

Achalcus cinereus (Haliday, 1851), A. dytei Pollet et Cumming, 1998, A. flavicollis (Meigen, 1824), A. vaillanti brunhes, 1987.

Argyra argentina (Meigen, 1824), A. argyria (Meigen, 1824), A. auricollis (Meigen, 1824), A. diaphana (fabricius, 1775), A. elongata (Zetterstedt, 1843), A. ilonae gosseries, 1989, A. leucocephala (Meigen, 1824), A. magnicornis (Zetterstedt, 1838), A. perplexa becker, 1918, A. setulipes becker, 1918, A. spoliata Kowarz, 1879, A. takagii negrobov & Satô, 2009, A. vestita (Wiedemann, 1817).

Campsicnemus armatus (Zetterstedt, 1849), C. articulatellus (Zetterstedt, 1843), C. barbitibia Stackelberg, 1947, C. compeditus Loew, 1857, C. curvipes (fallen, 1823), C. konstantini grichanov, 2011, C. loripes (Haliday, 1832), C. lumbatus Loew, 1857, C. marginatus Loew, 1857, C. picticornis (Zetterstedt, 1843), C. pusillus (Meigen, 1824), C. scambus (fallen, 1823), C. umbripennis Loew, 1856, C. zlobini grichanov, 2012.

Chrysosoma complicatum becker, 1922, C. crinicorne (Wiedemann, 1824), C. leucopogon (Wiedemann, 1824), C. pseudocallosum bickel, 1994.

Page 79: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 79

Chrysotus angulicornis Kowarz, 1874, C. arcticus frey, 1915, C. cilipes Meigen, 1824, C. femoratus bigot, 1890, C. gramineus (fallen, 1823), C. laesus (Wiedemann, 1817), C. longipalpus Aldrich, 1896, C. neglectus (Wiedemann, 1817), C. obscuripes Zetterstedt, 1838, C. pennatus Lichtwardt, 1902, C. pulchellus Kowarz, 1874, C. smithi negrobov, 1980, C. viridifemoratus von Roser, 1840.

Dolichopus acuticornis fallen, 1823, D. albifrons Loew, 1859, D. angustipennis Kertesz, 1901, D. annulipes Zetterstedt, 1838, D. apicalis Zetterstedt, 1849, D. argyrotarsis Wahlberg, 1850, D. armillatus Wahlberg, 1850, D. atratus Meigen, 1824, D. atripes Meigen, 1824, D. bonsdorffi frey, 1915, D. brevipennis Meigen, 1824, D. caligatus Wahlberg, 1850, D. campestris Meigen, 1824, D. cinctipes Wahlberg, 1850, D. claviger Stannius, 1831, D. consimilis Wahlberg, 1850, D. cruralis Wahlberg, 1850, D. diadema Haliday, 1832, D. discifer Stannius, 1831, D. discimanus Wahlberg, 1851, D. griseipennis Stannius, 1831, D. gubernator Mik, 1878, D. latipennis fallen, 1823, D. lepidus Staeger, 1842, D. linearis Meigen, 1824, D. longicornis (fabricius,1775), D. longitarsis Stannius, 1831, D. maculatus (Parent, 1936), d. maculipennis Zetterstedt, 1843, D. mannerheimi Zetterstedt, 1838, D. mediicornis Verrall, 1875, D. migrans becker, 1917, D. nigricornis becker, 1917, D. nitidus Macquart, 1827, D. notatus (fabricius, 1781), D. nubilus Meigen, 1824, D. pennatus Meigen, 1824, D. picipes Haliday, 1851, D. planitarsis Meigen, 1824, D. plumipes (Scopoli, 1763), D. popularis Wiedemann, 1817, D. pseudomigrans Ringdahl, 1928, D. punctum Meigen, 1824, D. remipes Wahlberg, 1839, D. rezvorum Stackelberg, 1930, D. rupestris Haliday, 1833, D. sabinus Haliday, 1838, D. simplex Meigen, 1824, D. subpennatus d'Assis fonseca, 1976, D. thalhammeri Knezy, 1929, D. trivialis Haliday, 1832, D. ungulatus Loew, 1850, d. vitripennis Meigen, 1824, D. wahlbergi Zetterstedt, 1843, D. zetterstedti Stenhammar, 1851.

Hercostomus aerosus becker, 1924, H. albibarbus negrobov, 1976, H. albiceps (Loew, 1861), H. angustifrons (Staeger, 1842), H. apollo (Loew, 1869), H. appendiculatus (Loew, 1859), H. blepharopus Loew, 1871, H. brevicornis (Staeger, 1842), H. brevidigitalis Zhang, Yang, grootaert, 2008, H. caucasicus Stackelberg, 1933, H. celer (Meigen, 1824), H. chetifer (Walker, 1849), H. excisilamellatus Parent, 1944, H. flaviventris (Robinson, 1964), H. fuscipennis (Meigen, 1824), H. germanus (Wiedemann, 1817), H. grandicercus negrobov et nechay, 2009, H. kedrovicus negrobov

et Logvinovskij, 1977, H. lanceolatus Zhang, Yang, grootaert, 2008, H. laufferi (Strobl,1909), H. longiventris (Loew, 1857), H. meieri Zhang, Yang, grootaert, 2008, H. meniscus (Loew, 1864), H. metallicus (Stannius, 1831), H. nanus (Macquart, 1827), H. nigrilamellatus (Macquart, 1827), H. nigripennis (fallen, 1823), H. nigriplantis (Stannius, 1831), H. phoebus Parent, 1927, H. pilifer (Loew, 1859), H. pterostichoides Stackelberg, 1934, H. rivulorum Stackelberg, 1933, H. rohdendorfi Stackelberg, 1933, H. rubroviridis Parent, 1927, H. sahlbergi (Zetterstedt, 1838), H. stroblianus becker, 1917.

Hydrophorus albiceps frey, 1915, H. alpinus Wahlberg, 1844, H. altivagus Aldrich, 1911, H. bipunctatus (Lehmann, 1822), H. borealis Verrall, 1905, H. brunnicosus Loew, 1857, H. cinipunctus negrobov, 1975, H. geminus frey, 1915, H. litoreus fallen, 1823, H. nebulosus fallen, 1823, H. norvegicus Ringdahl, 1928, H. oceanus (Macquart, 1838), H. pectinatus gerstacker, 1864, H. pilipes frey, 1915, H. praecox (Lehmann, 1822), H. signifer Coquillett, 1899.

Medetera adjaniae gosseries, 1989, M. collarti negrobov, 1967, M. diadema (Linnaeus, 1767), M. flavipes Meigen, 1824, M. glauсa Loew, 1869, M. jacula (fallen, 1823), M. normalis Curran, 1924, M. setiventris Thuneberg, 1955, M. truncorum Meigen, 1824.

Neurigona abdominalis (fallen, 1823), N. angulata de Meijere, 1916, N. biflexa Strobl, 1909, N. cilipes (Oldenberg, 1904), N. pallida (fallen, 1823), N. pectinata becker, 1922, N. pseudolongipes negrobov, 1987, N. quadrifasciata (fabricius,1781), N. suturalis (fallen, 1823), N. squamifera Parent, 1935,

Poecilobothrus chrysozygos (Wiedemann, 1817), P. flavifemoratus grichanov et Tongue, 2010, P. nobilitatus (Linnaeus, 1767), P. regalis (Meigen, 1824), P. varicoloris (becker, 1917).

Rhaphium albifrons Zetterstedt, 1843, R. appendiculatum Zetterstedt, 1849, R. basale Loew, 1850, R. caliginosum Meigen, 1824, R. commune (Meigen, 1824), R. confine Zetterstedt, 1843, R. crassipes (Meigen, 1824), R. discolor Zetterstedt, 1838, R. elegantulum (Meigen, 1824), R. fasciatum Meigen, 1824, R. fascipes (Meigen, 1824), R. flavilabre negrobov, 1979, R. glaciale (Ringdahl, 1920), R. lanceolatum Loew, 1850, R. laticorne (fallen, 1823), R. longicorne (fallen, 1823), R. nasutum (fallen, 1823), R. patulum (Raddatz, 1873), R. riparium (Meigen, 1824), R. tridactylum (frey, 1915), R. umbripenne (frey, 1915).

Признаки родового уровня в морфометрии габитуса семейства Dolichopodidae (Diptera)

Page 80: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 180

Sciapus contristans (Wiedemann, 1817), S. eu-zonus (Loew, 1859), S. flavicinctus (Loew, 1857), S. nervosus (Lehmann, 1822), S. opacus (Loew, 1866), S. pallens (Wiedemann, 1830), S. paradoxus ne-grobov et Shamshev, 1986, S. platypterus (fabricius, 1805), S. wiedemanni (fallen, 1823).

Sybistroma eucera (Loew, 1861), S. obscurella (fallen, 1823), S. transcaucasica (Stackelberg, 1941).

Sympycnus desoutteri Parent, 1925, S. simplici-pes becker, 1908, S. simplicitarsis becker, 1900, S. spiculatus gerstäcker, 1864.

Syntormon bicolorellus (Zetterstedt, 1843), S. denticulatus (Zetterstedt, 1843), S. pallipes (fabri-cius, 1794), S. pumilus (Meigen, 1824), S. zelleri (Loew, 1850).

Tachytrechus ammobates (Haliday,1851), T. ha-matus Loew, 1871, T. planitarsis becker, 1907, T. rip-icola Loew, 1857, T. tessellatus (Macquart, 1842), T. vinogradovi Stackelberg, 1941.

Thinophilus asiobates Evenhuis et grootaert, 2002, T. flavipalpis (Zetterstedt, 1843), T. indigenus becker, 1902, T. longicilia Evenhuis et grootaert, 2002, T. nitens grootaert et Meuffels, 2001, T. palpatus Par-ent, 1929, T. setiventris grootaert et Meuffels, 2001, T. tesselatus becker, 1922, T. versutus Haliday, 1851.

Xanthochlorus luridus negrobov, 1978, X. orna-tus (Haliday, 1832), X. tenellus (Wiedemann, 1817).

для измерения нами были выбраны следую-щие промеры: длина груди, высота груди, длина брюшка, длина передних, средних и задних ног (измерялись бёдра, голени и лапки), длина кры-ла (от места сочленения с грудью до конца жилки R4+5) (рис. 1).

За основу характерных родовых признаков се-мейства dolichopodidae были взяты следующие отношения промеров:

1. отношение длин груди и брюшка; 2. отно-шение длин груди и передних ног; 3. отношение длин груди и средних ног; 4. отношение длин груди и задних ног; 5. отношение длин груди и крыла; 6. отношение длин брюшка и передних ног; 7. отношение длин брюшка и средних ног; 8. отношение длин брюшка и задних ног; 9. от-ношение длин брюшка и крыла; 10. отношение длин передних ног и средних ног; 11. отношение длин передних ног и задних ног; 12. отношение длин передних ног и крыла; 13. отношение длин средних ног и задних ног; 14. отношение длин средних ног и крыла; 15. отношение длин задних ног и крыла; 16. отношение длины груди к высоте груди.

далее проводился статистический анализ с

целью определить, насколько достоверны разли-чия между отношениями промеров у всех родов. для проверки достоверности отличий был ис-пользован критерий Стьюдетна, поскольку стати-стические ряды данных были близки к нормаль-ному закону распределения. далее статистически вычислялись погрешности измерений.

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВотношение длины груди к высоте груди не

дало статистически достоверных различий по ро-дам. также было выявлено, что у родов Achalcus Lw., Chrysosoma guer., Chrysotus Meig., Dolicho-pus Latr., Poecilobothrus Mik., Sybistroma Meig., Sympycnus Lw., Syntormon Lw., Xanthochlorus Lw. каких-либо достоверных отличий нет. для осталь-ных родов нами были получены следующие ста-тистически достоверные отношения.

В результате исследования установлено, что родовыми гиатусами рода Argyra можно считать отношения: длины брюшка к длине передних ног (0.92±0.14), длины брюшка к длине средних ног (0.75±0.13), а также длины средних ног к длине задних ног (0.74±0.09). для рода Campsicnemus характерным признаком является отношение дли-

Рис. 1. Участки габитуса, выбранные для из-мерения.

Негробов О. П., Чурсина М. А., Селиванова О. В.

Page 81: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 81

таблица 1Родовые гиатусы ряда родов семейства Dolichopodidae

признак

Argy

ra M

acq.

Cam

psic

nem

us W

lk.

Her

cost

omus

Lw.

Hyd

roph

orus

flln

.

Med

eter

a fi

sch.

Neu

rigo

na R

d.

Rhap

hium

Mei

g.

Scia

pus Z

llr.

Tach

ytre

chus

Wlk

.

Thin

ophi

lus W

ahlb

.

длина груди / длина брюшка

0.81±

0.13

0.41±

0.13

длина груди /длина крыла

0.48±

0.09длина груди/длина передних ног

0.26±

0.10длина брюшка /длина передних ног

0.92±

0.14

длина брюшка /длина средних ног

0.75±

0.13длина брюшка /длина задних ног

1.00±

0.16

длина брюшка /длина крыла

0.40±

0.14

0.39±

0.14

длина передних ног/длина средних ног

0.38±

0.10длина передних ног/длина задних ног 0.79

±0.11

0.79

±0.11

длина средних ног/длина задних ног

0.74±

0.09

0.73±

0.09

0.92±

0.09длина передних ног/длина крыла

1.42±

0.17длина средних ног/длина крыла

1.83±

0.18

длина задних ног/длина крыла

2.09±

0.18

1.89±

0.18

ны брюшка к длине крыла (0.40±0.16). для рода Hercostomus характерно отношение длины брюш-ка к длине задних ног, равное 1.00±0.16.

к родовым гиатусами рода Hydrophorus можно отнести: отношение длины груди к длине брюш-ка (0.81±0.13), а также отношение длины брюш-ка к длине крыла (0.39±0.13) и отношение длины передних ног к длине средних ног (0.38±0.10). для рода Medetera выделяется признак – отно-

шение длины передних ног к длине задних ног (0.79±0.11), для рода Neurigona – отношения дли-ны груди к длине передних ног (0.26±0.10), длины передних ног к длине крыла (1.42±0.17), средних ног к длине крыла (1.83±0.18) и отношение длины задних ног к длине крыла (2.09±0.18).

для рода Rhaphium характерно отношение длины средних ног к длине задних ног, равное 0.73±0.09. для рода Sciapus – отношение длины

Признаки родового уровня в морфометрии габитуса семейства Dolichopodidae (Diptera)

Page 82: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 182

груди к длине брюшка, равное 0.41±0.13. для рода Tachytrechus – отношение длины груди к длине крыла, равное 0.48±0.09 и отношение длины за-дних ног к длине крыла (1.89±0.18). представи-тели рода Thinophilus имеют следующие гиатусы: отношение длины передних ног к длине задних ног (0.79±0.11) и отношение длины средних ног к длине задних ног (0.92±0.09).

данные признаки могут быть использованы для идентификации семейства dolichopodidae до рода, выделения новых признаков для диагноза родовых таксонов, а так же для сравнительно-морфологических исследований.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. becker T. dipterologische Studien.

dolichopodidae. A. Palaearktischen Region / T. becker. — Halle: nova Acta. Abh. Kais. Leop. Carol. deutsch. Akad. naruft. 1917–1918. Erstres Teil, bd. 102, n2 (1917). — 115–361 p.; Lw. Teil, bd. 103, n3 (1918). — 203–315 p.; drit. Teil, bd. 104, n2 (1918). — 35–214 p.

2. Штакельберг а. а. определитель мух евро-пейской части СССр. т. 7 / а.а. Штакельберг. — л.: изд-во академии наук СССр, 1933. — 742 с.

3. Parent O. dipteres dolichopodidés. faune de france / O. Parent –Paris: Acad. Sci. Paris. 1938. – 720 p.

4. Robinson H. bredin-Archbold-Smithsonian biological survey of dominica: the family of dolichopodidae with some related Antillean and Panamanian species (diptera) / H. Robinson. – Washington: Smith. Contr. Zool. 1975. – 141 p.

5. grichanov I.Ya. Keys to Palaearctic subfamilies and genera of the family dolichopodidae

(diptera) / I.Ya. grichanov, O.P. negrobov, O.V. Selivanova // CESA news. – 2001. – Vol. 62. – P. 13-46.

6. brooks S.E. Systematic and phylogeny of dolichopodinae (diptera: dolichopodidae) / S.E. brooks // Zoot. – 2005. – Vol. 857. – P. 1-158.

7. Yang d. World catalog of dolichopodidae (Insecta: diptera) / d. Yang, Y.J. Zhu, M.Q. Wang, L. Zhang. – beijing: China Agric. Univ. Press, beijing, 2006. – 704 p.

8. bickel d. The dolichopodinae (diptera: dolichopodidae) of new Caledonia, with descriptions and records from Australia, new Zealand and Melanesia Zoologia neocaledonica / d. bickel // Mém. Mus. nat. Hist. nat. – 2008. – Vol. 197. – P. 13–48.

9. Camara M. genetic and morphometric evidence for population isolation of glossina palpalis gambiensis (diptera: glossinidae) on the Loos islands, guinea / M. Camara // J. Med. Entom. – 2008. – Vol. 43, n5. – P. 853-860.

10. francuski L. Wing geometric morphometric inferences on species delimination and intraspecific divergent units in the Merodon ruficornis groups (diptera, Syrphidae) from the balkan Peninsula / L. francuski // Zool. Sci. – 2009. – Vol. 26, n4. – P. 301-308.

11. нечай н.а. к изучению морфоме-трии конечностей семейства dolichopodidae (diptera) / н.а. нечай // проблемы и перспек-тивы общей энтомологии. тезисы докладов 13 Съезда русского энтомологического общества, краснодар, 9-15 сент., 2007. №10, Энтомоло-гия. 2008. – С. 254.

Негробов Олег Павлович — профессор, заве-

дующий кафедры экологии и систематики беспоз-воночных Воронежского государственного уни-верситета; e-mail: [email protected]

Чурсина Мария Александровна — аспирант кафедры экологии и систематики беспозвоночных Воронежского государственного университета

Селиванова Ольга Владимировна – канд. биол. н., зав. лабораторий биоразнообразия кафедры экологии и систематики беспозвоночных Воро-нежского государственного университета; e-mail: [email protected].

Negrobov Oleg P. — Phd (biology), dr. Sci. full Professor, head of department ecology and invertebrates taxonomy, Voronezh State University, e-mail: [email protected]

Chursina Mariya A. — the postgraduate student of department ecology and invertebrates taxonomy, The Voronezh State University

Selivanova Olga V. — Phd (biology), Cand. Sci., head laboratories biodiversity, department ecology and invertebrates taxonomy, The Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Негробов О. П., Чурсина М. А., Селиванова О. В.

Page 83: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 83

УДК 616.36-003.826

ДиНАМикА кЛиНиЧеСкиХ ПРОЯВЛеНиЙ ПРи НеАЛкОГОЛьНОМ СТеАТОГеПАТиТе,

РАЗВиВАЮщеМСЯ НА ФОНе САХАРНОГО ДиАБеТА 2 ТиПА, ПРи кОМБиНиРОВАННОЙ ТеРАПии С

ЭПиФАМиНОМ

С. С. Попов

Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденкопоступила в редакцию 03.02.2014г.

Аннотация. применение эпифамина на фоне базисной терапии при неалкогольном стеатоге-патите, развивающемся при сахарном диабете 2 типа, обеспечивает более высокую клиническую эффективность, связанную с более значительным гепатопротекторным, антиокислительным и ли-потропным действием по сравнению со стандартным лечением.

ключевые слова: сахарный диабет 2 типа, стеатогапатит, клинические признаки, лабораторные показатели, эпифамин.

Abstract. еpifamin application on the background of the basic therapy at non-alcoholic steatohepatitis, developing at type 2 diabetes mellitus, is provided a more higher clinical efficacy connected with a more significant hepatoprotective, antioxidant, lipotropic activity in comparison with standard treatment.

Keywords: type 2 diabetes mellitus, steatohepatitis, clinical symptoms, laboratory parameters, epifamin.

© попов С. С., 2014

неалкогольный стеатогепатит (наСГ) харак-теризуется воспалительной инфильтрацией на фоне жировой дистрофии гепатоцитов. Выделя-ют первичный и вторичный наСГ. первичный наСГ чаще всего развивается у лиц с ожирени-ем, сопровождающемся нарушениями углевод-ного и липидного обмена [1]. как известно, для сахарного диабета 2 типа (Сд2) характерна рези-стентность к инсулину в сочетании с его высоким уровнем в крови. данный гормон активирует син-тез свободных жирных кислот, снижает скорость их окисления в печени, что ведет к накоплению этих метаболитов в гепатоцитах [2, 3]. для жи-ровой дистрофии печени характерно развитие воспалительно-некротических и фибротических изменений, которые неотъемлемо связаны с на-рушением процессов пероксидного окисления ли-пидов. клинические признаки при наСГ часто не проявляются, также нет четких стандартов в лечении данного заболевания [4, 5]. В настоящее время в терапии наСГ наиболее часто применя-ются препараты силимарина и эссенциальных фосфолипидов. Силимарин препятствует ткане-

вому воспалению путем ингибирования мигра-ции нейтрофилов, купферовских клеток, синтеза лейкотриенов и образования простагландинов, а также оказывает мембраностабилизирующее дей-ствие [6]. Эссенциальные фосфолипиды, в свою очередь, обладают мембраностабилизирующим и гепатопротективным действием за счет непо-средственного встраивания их молекул в фосфо-липидную структуру поврежденных печеночных клеток, замещения дефектов и восстановления ба-рьерной функции липидного бислоя мембран [7].

для регуляции интенсивности свободнора-дикальных процессов применяются различные препараты, обладающие антиоксидантным дей-ствием. имеются данные об антиоксидантных свойствах гормона эпифиза и экстрапинеальных тканей – мелатонина [8]. В связи с этим приоб-ретает актуальность исследование антиоксидант-ной активности эпифамина. препарат эпифамин – пептидный биорегулятор, тропный к эпиталамо-эпифизарной области, он относится к классу ци-томединов, способных обеспечивать коррекцию содержания мелатонина в организме. Эти пепти-ды не только участвуют в регуляции эндокринно-го баланса, увеличивают синтез и секрецию мела-

Page 84: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 184

тонина, но и оказывают положительное действие на иммунную систему, нормализуют жировой и углеводный обмен [9].

таким образом, целью работы явилась оцен-ка клинической эффективности лечения и анализ биохимических параметров крови у больных с наСГ, развивающимся на фоне Сд 2, при про-ведении базисной и комбинированной терапии с эпифамином.

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТАВ клиническое исследование было включено

61 человек с наСГ, развившимся на фоне Сд2. Среди них 20 мужчин (32.8%) и 41 женщина (67.2%). Возраст больных составлял от 21 до 75 лет: средний возраст – 44.1±6.1 года. Все паци-енты были больны Сд2. Средняя продолжитель-ность заболевания Сд2 составляла 3.3±8.7 года. диагноз неалкогольного стеатогепатита был по-ставлен на основании клинических признаков за-болевания, биохимического исследования крови, данных ультразвукового исследования печени. из сопутствующих заболеваний чаще всего реги-стрировались следующие: ожирение – 61 больной (100%), гипертоническая болезнь – 53 больных (86.8%), хроническая сердечная недостаточность – 38 больных (62.3%), хронический гастрит – 30 больных (49.2%).

критериями исключения из исследования яв-лялись: вирусные гепатиты, злокачественные но-вообразования, острый инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения.

контрольную группу составили 65 практиче-ски здоровых лиц с нормальными показателями общего и биохимического анализов крови. Боль-ные были разделены на 2 группы. первая группа пациентов (33 человека) находилась на базисном лечении: сахароснижающая терапия (таблетиро-ванные препараты сульфонилмочевины и бигуа-ниды), витамины – В1, В6, В12 (5% растворы по 1 мл внутримышечно 1 раз в день), гепатопротек-торы: карсил (эквивалент силимарина, 35 мг) по 2 таблетки 3 раза в день во время еды, эссливер форте (эссенциальные фосфолипиды, 300 мг) по 2 таблетки 3 раза в день, антигипертезивная те-рапия (ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента – Эналаприл 10 мг) по 1 таблетки 1 раз в день, в течение 10 дней. Вторая группа пациентов (28 человек) дополнительно к базисной терапии получала эпифамин (ооо «клиника института биорегуляции и геронтологии», Санкт-петербург, россия; удостоверение качества и безопасно-

сти №103, регистрационное удостоверение № 004471.р.643.04.2003, биологически активная до-бавка) по 1 таблетке (10 мг) 3 раза в день за 10-15 минут до еды в течение 10 дней.

В ходе клинического исследования исполь-зовали сыворотку крови больных, находящихся на лечении в стационаре. кровь для исследова-ния забиралась в пробирки типа «вакутейнер» в утреннее время натощак из локтевой вены. из-мерения артериального давления, регистрацию ЭкГ, определение размеров и относительной ту-пости сердца, оценку пульса, пальпацию печени осуществляли стандартными методами [10]. по-казатели общего анализа крови определяли на приборе «Coulter ACT diff». Стандартные пара-метры биохимического анализа крови определяли на приборе «кlima 15MC». при физикальном об-следовании пациентов с наСГ оценивали основ-ные объективные признаки заболевания, а также психо-эмоциональное состояние пациентов. раз-меры и структура печени исследовалась с помо-щью УЗи на приборах «Aloka SSd-500» и «Sonos 1000». работа одобрена этическим комитетом ВГМа им н.н. Бурденко.

Статистическая обработка материала включа-ла в себя использование стандартных методов ва-риационной статистики (расчет средних значений (М), ошибки средних значений (m), t-критерия Стьюдента) и непараметрического теста Вилкок-сона с использованием прикладных программ “STATISTICA 6.0”. достоверными считались раз-личия при р≤0.05.

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВдо проведения терапии у больных с наСГ

были выражены признаки, характерные для дан-ной патологии (таблица 1). после курса базис-ного лечения происходило улучшение общего состояния пациентов. прием гепатопротекторов оказывал положительное влияние на клеточный метаболизм и регенерацию гепатоцитов [11]. так, после базисной терапии болезненность в правом подреберье снижалась у 48.5 % пациен-тов. очевидно, под действием гепатопротекто-ров и витаминотерпии происходило улучшение микроциркуляции и функциональной способно-сти гепатоцитов, что в свою очередь приводило к уменьшению воспалительного процесса в печени. такие клинические признаки, как гепатомегалия и спленомегалия не изменялись. диспепсические расстройства исчезали у 33.3% больных, а икте-ричность склер у 21.2%. после проведения ба-

Попов С. С.

Page 85: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 85

Динамика клинических проявлений при неалкогольном стеатогепатите

зисной терапии наСГ происходило улучшение психо-эмоционального состояния: общая утом-ляемость уменьшалась у 81.8%, нарушение сна у 78.7 % больных по сравнению с данными до ле-чения. аппетит нормализовался у 24.2% больных. таким образом, улучшение общего состояния при проведении базисной терапии у пациентов с наСГ, развивающимся на фоне Сд 2 типа, отме-чалось у 55.9 % больных.

таблица 1. Изменение общего состояния больных с НАСГ, раз-вивающемся на фоне СД 2 типа, после проведения

базисного лечения.

клинические симптомы

1-ая группа (n=33)до

лечения (%)

после лечения

(%)объективные признаки

Болезненность в правом подреберье 81.8 33.3

диспепсия 48.5 15.2иктеричность склер 30.3 9.1Гепатомегалия 93.9 93.9Спленомегалия 24.2 24.2

Субъективные признакиобщая утомляемость 100 18.2Снижение аппетита 39.4 15.2нарушение сна 96.9 18.2

Средние значения систолического ад при поступлении пациентов 1-й группы в стационар составили 159.1 мм рт. ст., диастолического ад – 91.9 мм рт. ст. после проведения базисной тера-пии наблюдалась тенденция к снижению среднего систолического ад до 138.9 мм рт. ст. Существен-ных изменений среднего значения диастолическо-го ад не наблюдалось, его показатель составил в среднем 87.1 мм рт. ст. число сердечных сокра-щений (чСС) до лечения составляло 87.2 удара в минуту, после базисного лечения 80.2 удара в минуту. очевидно, что после применения анти-гипертензивной терапии, включенной в базисное лечение, происходили изменения данных показа-телей в сторону нормы.

У больных с наСГ, получавших дополнитель-но к базисной терапии эпифамин, после оконча-ния курса лечения наблюдалось более значитель-ное улучшение общего состояния по сравнению с результатами стандартного лечения (таблица 2). так, общая утомляемость уменьшалась у 92.8 % пациентов, что выше, чем в 1-ой и группе боль-ных. после проведения комбинированной тера-пии с эпифамином наблюдалось улучшение сна у

89.2 % больных. очевидно, обладая антидепрес-сивным и снотворным эффектом, мелатонин, вхо-дящий в состав препарата, позитивно влиял на астено-вегетативные расстройства [13]. нормали-зация аппетита наблюдалась у 28.5%. Болезнен-ность в правом подреберье уменьшалась у 53.5 % пациентов. частота встречаемости гепатомегалии и спленомегалии после лечения также как и в 1-ой группе, не изменялась. диспепсия уменьшалась у 35.7% пациентов, иктеричность склер – у 21.4% больных. как показали результаты лечения, поло-жительный клинический эффект при комбиниро-ванной терапии с эпифамином, проводимой при наСГ, наблюдался у 62.1% больных, что выше, чем в первой группе пациентов.

таблица 2. Изменение общего состояния больных с НАСГ, раз-

вивающемся на фоне СД 2 типа, после комбинирован-ного лечения с эпифамином.

клинические симптомы

2-ая группа (n=28)до

лечения (%)

после лечения

(%)объективные признаки

Болезненность в правом подреберье 82.1 28.6

диспепсия 46.4 10.7иктеричность склер 32.1 10.7Гепатомегалия 92.9 92.9Спленомегалия 28.6 28.6

Субъективные признакиобщая утомляемость 100 96.4Снижение аппетита 39.2 10.7нарушение сна 96.4 7.2

Во второй группе больных с наСГ средние значения систолического ад составляли 157.4 мм рт. ст., диастолического ад – 91.8 мм рт. ст. при проведении комбинированной терапии с эпи-фамином значительных отличий в изменении ад между группами больных не отмечалось. так, после лечения с эпифамином средние значения систолического ад были 141.7 мм рт. ст., диасто-лического ад – 81.3 мм рт. ст. чСС до лечения составляло 87.8 удара в минуту, после базисно-го лечения – 76.8 удара в минуту. Вероятно, что изменения чСС могли быть связаны не только с применением антигипертензивной терапии, явля-ющейся составной частью лечения, но и с влияни-ем мелатонина, уровень которого мог корригиро-ваться под действием эпифамина. положительное влияние мелатонина может быть связано с тем, что он обладает тормозным эффектом на ЦнС и,

Page 86: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 186

по мнению некоторых авторов, способен оказы-вать кардиопротекторное действие [12].

по данным электрокардиографического ис-следования у больных первой и второй групп от-мечались патологические изменения в миокарде: гипертрофия миокарда левых отделов сердца (64.3%), нарушение проводимости по ножкам пучка Гиса и постинфарктный кардиосклероз (16.2%). Существенных изменений показателей электрокардиографического исследования у па-циентов обеих групп после проведенного лечения не наблюдалось.

В первой группе пациентов, находящихся на стандартном лечении, включающем гепато-протекторы, происходило уменьшение уров-ня β-липопротеидов и холестерина в 1.2 и 1.3 (p<0.05) раза соответственно (таблица 3). извест-но, что статины и силимарин, обладают положи-тельным действием при дислипидемии [10]. Во второй группе больных после комбинированного лечения с эпифамином происходило уменьшение содержания β-липопротеидов в 1.5 раза (p<0.05) и холестерина в 1.4 раза (p<0.05) по сравнению

таблица 3. Влияние комбинированной терапии с эпифамином на биохимические показатели крови у больных с НАСГ, раз-

вивающемся на фоне сахарного диабета 2 типа

показатели единицы измерения

контрольная группа

1-ая группа (базисное лече-ние; n=28)

2-ая группа (комбинирован-ная терапия с эпифамином; n=20)

до лечения послелечения до лечения после

леченияГлюкоза ммоль/л 4.8 ± 0.8 11.7 ± 1.6 8.6 ± 1.7 11.2 ± 2.9 6.7 ± 0.9общий белок г/л 65 — 85 74.9 ± 2.6 73.0 ± 1.4 71.3 ± 2.5 69.7 ± 3.1Мочевина ммоль/л 2.5 — 6.4 5.3 ± 1.5 5.6 ± 1.9 6.5 ± 1.6 6.3 ± 1.2β-липопротеиды ммоль/л 1,7 — 4,5 12.7 ± 2.1 10.3 ± 0.9 9.7 ± 2.5 6.7 ± 1.2холестерин ммоль/л 4.1 ± 0.2 6.7 ± 2.1 5.3 ± 1.5 6.6 ± 2.3 4.9 ± 1.2креатинин мкмоль/л 56 — 104 83.6 ± 10.5 71.7 ± 9.4 82.8 ± 12.1 76.5 ± 10.3протромбино-вый индекс % 80 — 110 93.6 ± 4.7 95.3 ± 3.3 90.8 ± 2.9 97.8 ± 3.9

с результатами до лечения. известно, что мелато-нин, уровень которого корригируется при приеме эпифамина, уменьшает содержание липопротеи-дов низкой плотности, вызывает снижение индек-са атерогенности, а также ингибирует действие оксида азота, занимающее ведущее место в пато-генезе атеросклероза [13]. концентрация уровня глюкозы натощак в крови пациентов первой груп-пы после базисного лечения уменьшалась в 1.4 раза (p<0.05), а после комбинированной терапии с эпифамином - в 1.7 раза (p<0.05). известно, что мелатонин увеличивает пролиферацию и неогенез β-клеток, улучшает чувствительность к инсулину и уменьшает окислительный стресс [14].

Состояние функции печени у больных пер-вой и второй групп до лечения по сравнению с контрольной группой характеризовалось возрас-танием уровня активности алат в 1.7 (p<0.05) и 1.6 (p<0.05) раза соответственно по сравнению с верхней границей нормы (40 ед). для уровня асат также было характерно увеличение: в 1-ой группе в 1.3 (p<0.05) раза, во 2-ой группе в 1.2 (p<0.05) раза по сравнению с верхней границей

таблица 4.Влияние комбинированной терапии с эпифамином на показатели функционирования печени в крови больных с

НАСГ, развивающемся на фоне сахарного диабета 2 типа.

показательединицы

измеренияконтрольная

группа(норма)

1-ая группа (базисное лече-ние; n=28)

2-ая группа (комбинирован-ная терапия с эпифамином;

n=20)

до лечения послелечения до лечения после

леченияалат ед/л 0 — 40 68.2 ± 9.5 38.9 ± 8.4 64.4 ± 9.1 34.1 ± 6.9асат ед/л 0 — 40 49.9 ± 9.8 36.7 ± 7.1 46.5 ± 8.7 30.5 ± 8.6общий билирубин мкмоль/л 9.6 ± 2.7 15.7 ± 6.0 11.8 ± 3.1 14.0 ± 2.5 11.1 ± 3.1

тимоловая проба ед. 2.5 ± 0.4 3.8 ± 0.7 3.6 ± 0.4 3.9 ± 0.3 3.6 ± 0.4

Попов С. С.

Page 87: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 87

Динамика клинических проявлений при неалкогольном стеатогепатите

Попов Сергей Сергеевич — кандидат медицин-

ских наук, доцент кафедры госпитальной терапии и эндокринологии, Воронежская государственная медицинская академия им. н.н. Бурденко; e-mail: [email protected]

Popov Sergei S. — candidate of medical sciences, associate professor of hospital therapy and endocrinology, Voronezh State Medical Academy of the name of n.n. burdenko; e-mail: [email protected]

нормы (40 ед). данные биохимические показа-тели подтверждают, что у больных с наСГ, раз-вивающемся на фоне Сд2, происходило наруше-ние метаболизма и повреждение гепатоцитов, что сопровождалось цитолизом клеток и выходом в кровь аминотрансфераз. после базисного лече-ния гепатопротекторами наблюдалось уменьше-ние активности алат и асат в 1.8 и 1.4 (p<0.05) раза соответственно. после комбинированной терапии с эпифамином происходило снижение уровня алат и асат в среднем в 1.9 (p<0.05) и 1,5 (p<0.05) раза соответственно (таблица 4).

побочных эффектов при применении эпифа-мина на фоне базисной терапии наСГ выявлено не было.

ЗАкЛЮЧеНие таким образом, проведение комбинированной

терапии, включающей эпифамин, у больных с наСГ, развивающимся при Сд 2 типа, оказывало благоприятное влияние на общее состояние паци-ентов, показатели биохимического анализа кро-ви и печеночные пробы. Вероятно, за счет своей антиоксидантной активности мелатонин, уровень которого корригируется под действием данного препарата, усиливал гепатопротекторное, анти-окислительное, липотропное действие базисного лечения.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. daryani n.E. Vitamin E in the treament of

Patiеnts with nASH: Placebo – controlled double – blindstady / daryani n.E. et al. // gUT, Internat. Journal of gastroenterol. and Hepatolog. 10 Th UEgW, geneva. — 2002. — р.15.

2. Мансуров х.х. «неалкогольный стеатоге-патит» сравнительно новая нозология в гепатоло-гии. / х.х. Мансуров //проблемы ГаЭл. — 2001. — №. 1-2. — С. 4-9.

3. brunt E. Histilogical grading and stading or nonalcoholic steatohepatitis / E. brunt //falk Symposium Steatohepatitis. — 2000. — P. 14 -15.

4. Буеверов а.о. Жирная печень: причины и последствия / Буеверов а.о. // практикующий врач. — 2002. — №1. — С. 36-38.

5. bellentani S. Epidemiology and risk factors for fatty liver. / bellentani S. et al. // Steatohepatitis (Kluwer Academic Publishers). — 2001. — Vol. 3. — P. 3-10.

6. fraschini f. Pharmacology of silymarin. / f. fraschini, g. demartini, d. Esposti // Clin. drug Invest. — 2002. — V.22, № 1. — p. 51-65.

7. Ушкалова е.а. Место эссенциальных фос-фолипидов в современной медицине/ е.а. Ушкало-ва // Фарматека. — 2003. — В. 73, №10. — С.10-15.

8. попов С.С. применение мелаксена на фоне базисного лечения при терапии хроническо-го алкогольного гепатита в стадии обострения / С.С. попов и др. // Вестник новых медицинских технологий. — 2013. — т.20, №2 — С. 134-138.

9. Барабой В.а. антиокислительная и био-логическая активность мелатонина / В.а. Барабой // Украинский биохим. журн. — 2000. — № 73. — С. 5-11.

10. рациональная фармакотерапия заболева-ний органов пищеварения / под ред. В.т. ивашки-на. — 2-е изд. — М.: литтерра, 2011. — С. 49–58.

11. Pacchierotti C. Melatonin in psychiatric disorders: a review on the melatonin involvement in psychiatry/ C. Pacchierotti, S. Iapichino, L. bossini // front. neuroendocrinol. — 2001. — V. 22 (1). — P. 18-32.

12. Tengattini S. Cardiovascular diseases: protective effects of melatonin. / S. Tengattini, R.J. Reiter, d.X. Tan // J. Pineal Res. 2008. — V.44(1). — P. 16-25.

13. Ocmar b.S. Reduced endothelial nitric oxide synthase expression and production in human atherosclerosis / Ocmar b.S. // Circulation. — 1998. — V. 97. — рp. 2494-2498.

14. коненков В.и. Мелатонин при сахарном диабете: от патофизиологии к перспективам лече-ния / В.и. коненков, В.В. климонтов, С.В. Мичури-на // Сахарный диабет. — 2013.— № 2. — С. 11-16.

Page 88: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 188

УДК: 631.48МОРФОЛОГиЧеСкАЯ ХАРАкТеРиСТикА

кАРБОНАТНЫХ НОВООБРАЗОВАНиЙ ЧеРНОЗеМОВиДНЫХ ПОЧВ СеВеРА

ТАМБОВСкОЙ РАВНиНЫ

Л. В. Степанцова, В. Н. красин, В. А. королев

Мичуринский государственный аграрный университетпоступила в редакцию 07.07.2011 г.

Аннотация. Макроморфологические и мезоморфологические особенности карбонатных ново-образований определяются химическим составом материнской породы и водным режимом почвы. Среди миграционных форм карбонатов в выщелоченном черноземе и черноземовидных почвах на покровном суглинке преобладают волокнистые и игольчатые кристаллы на поверхности структур-ных отдельностей, на лессовидном суглинке – мучнистые вкрапления, диффузионные пятна и лу-говой мергель, в почвах на глинистом аллювии – аморфные натеки и пропитка. Строение твердых карбонатных конкреций отражает многолетний гидрологический режим. В выщелоченных черно-земах образуются однородные конкреции 1-6 см, при дополнительном поверхностном увлажне-нии – двухслойные «журавчики» 1-4 см. при залегании грунтовых вод на глубине 2-3м – со 120см появляются очень плотные «журавчики», ниже 200 см - рыхлые пористые плоские 5-10 см желваки. при уровне грунтовых вод 1.5-1 м образуются плотные угловатые двухслойные конкреции 1-5 см с марганцевыми вкраплениями.

ключевые слова: чернозем, черноземовидные почвы, миграционные формы карбонатов, кар-бонатные конкреции, водный режим, грунтовые воды

Abstract. Macromorphological and mesomorphological features of carbonaceous growths are defined by chemical composition of parent breed and a bedrock water relationships. Among migratory forms of carbonates in the leached chernozem and Chernozem-Like soil on integumentary loam prevail fibrillar and needles on a surface of structural separateness, on loam - mealy impregnations, diffusive spots and a meadow marl, in bedrocks on clay river depositions - amorphous tears and imbibition. The constitution firm carbonaceous nodules reflects a perennial hydrological mode. In the leached chernozems are formed unimodal nodules 1-6sm, at additional superficial humidifying - two-layer nodules 1-4 cm. At залегании ground waters on depth 2-3 m - on depth 120 cm very dense small 1-2 сm shattered nodules, more low 200 сm - friable osculiferous flat 5-10 сm tumours. At level of ground waters 1.5-1 m are formed dense angular two-layer nodules 1-5 сm with manganous impregnations.

Keywords: chernozem, Chernozem-Like soil, bedrocks migratory forms of carbonates, carbonaceous nodules, a water relationships, ground waters

© Степанцова л. В., красин В. н. королев В. а., 2014

по вопросу происхождения карбонатов в чер-ноземах среди ученых нет единого мнения. В.а. ковда и е.М. Самойлова [1] считают, что в почвах лесостепной и степной зон они являются реликта-ми некогда господ ствовавших здесь гидроморф-ных условий. В.М. алифанов и л.а. Гугалинская [2, 3] считают их результатом палеокриогенеза. а.Я. рысков и др. [4] предположили, что накопле-ние карбонатов происходило около 5 тыс. лет назад в эпоху усиле ния континентальности и аридиза-ции климата за счет почвообразовательных про-цессов, ведущих к связыванию Со2 атмосферы.

для чер ноземов лесостепи русской равнины по данным е.М. Самойловой и В.и. Макеевой [5] характерны обильные миграционные формы карбо натных выделений, а плотные конкреции приурочены к самой нижней части почвенно го профиля.

Генезис твердых карбонатных конкреций до сих пор считается проблематичным [6]. чаще они встречаются в почвах повышенного гидромор-физма, что поддерживает гипотезу о роли грунто-вых вод в их формировании [1]. Ф.р. Зайдельман и др. [7] считают, что процесс образования карбо-натных конкреций происходит при частой смене обводнения и иссушения почвенных горизонтов.

Page 89: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 89

Глубина залегания карбонатных конкреций в про-филе почв гумидных ландшафтов коррелирует с положением уровня грунтовых вод, а в профиле темно-серых лесных почв Владимирского опо-лья [7] и черноземно-луговых и луговых почвах рязанской области [8] глубина залегания «журав-чиков» соответствовала максимальному подъему верховодки в летний период.

Среди карбонатных конкреций в лесостепной зоне выделяют «журавчики», которые дифферен-цированы на ядро и внешнюю часть. «Журавчи-ки» считаются результатом трансформации про-питки или мучнистой белоглазки через стадию белоглазки с твердыми ядрами [9, 10]. В.В. до-бровольский [9] описал их в почвообразующих породах тамбовской равнины. похожие новооб-разования были обнаружены В.н. росликовой [11] в черноземно-луговых почвах на дальнем Вос-токе. е.М. Самойлова [12] сделала вывод о том, что наличие «журавчиков» можно считать од ним из диагностических признаков лугового процес-са почвообразования. а.н. поляков [13] считает их типоморфными образованиями лесостепных черноземов. и.и. лебедева и С.В. овечкин [10] подчеркивали, что в почвах, не имеющих допол-нительного увлажнения, формируются только твердые недифференцированные конкреции. од-нако, при наличии даже незначительного доба-вочного увлажнения (нижняя часть склона и т.д.) появляются «журавчики» с твердым центром и менее плотной оболочкой.

несмотря на обширный литературный ма-териал о карбонатных новообразованиях авто-морфных черноземов, до настоящего времени существуют только отрывочные данные о ново-образованиях гидроморфных почв черноземного ряда.

Цель настоящей работы систематизировать сведения о миграционных и конкреционных кар-бонатных новообразованиях черноземовидных оглеенных почв северной части тамбовской рав-нины и оценить их значение для диагностики во-дного режима

ОБЪекТ и МеТОДЫ иССЛеДОВАНиЙ

непосредственным объектом исследований послужили карбонатные новообразования 3-х са-мостоятельных генетических рядов почв. первая катена расположена территории землепользова-ния учхоза «комсомолец» Мичуринского райо-на тамбовской области и приурочена к хорошо

дренированному водоразделу рек иловай и лес-ной Воронеж. исследуемый ряд представлен вы-щелоченным черноземом малогумусным средне-мощным тяжелосуглинистым на возвышенном участке и черноземовидной выщелоченной (лу-гово-черноземной выщелоченной - по класси-фикации почв СССр, 1977) малогумусной мощ-ной тяжелосуглинистой почвой поверхностного увлажнения верхней части склонов открытых и замкнутых понижений. почвообразующая по-рода - покровный суглинок тяжелосуглинистого гранулометрического состава.

Вторая катена находится на территории зем-лепользования учхоза «роща» Мичуринского рай-она, приурочена к первой надпойменной террасе реки лесной Воронеж и представлена следующим рядом почв: черноземовидной оглеенной (луго-вой - по классификации почв СССр, 1977) малогу-мусной среднемощной тяжелосуглинистой на вы-ровненном участке, черноземовидной глееватой (влажнолуговой - по классификации почв СССр, 1977) среднегумусной среднемощной тяжелосу-глинистой на склоне и черноземовидной глеевой (влажнолуговой - по классификации почв СССр, 1977) высокогумусной маломощной тяжелосугли-нистой на дне замкнутой депрессии. Увлажнение обусловлено близким уровнем жестких грунто-вых вод гидрокарбонатно-кальциевого состава. почвообразующая порода – легкоглинистый кар-бонатный аллювий.

третий участок расположен на территории землепользования ооо «Биопрогресс» перво-майского района и представляет собой слабо-дренированный водораздел малых рек иловай и Становая ряса с глубиной залегания грунтовых вод 1-5 м. рельеф осложняется многочисленны-ми открытыми и замкнутыми депрессиями. по-чвообразующей породой служит карбонатный лессовидный средний суглинок, мощностью 3-3.5 м, с песчаными прослоями внизу, подстилаемый легкоглинистыми отложениями. почвенный по-кров представлен сочетанием черноземовидных оглеенных почв поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания: черноземовидных типичных (лугово-черноземных типичных – по классификации почв СССр, 1977) среднегумус-ных мощных среднесуглинистых почв - на наи-более высоких отметках рельефа, черноземо-видных выщелоченных (лугово-черноземных выщелоченные – по классификации почв СССр, 1977) среднегумусных мощных среднесуглини-стых – в верхней части склонов, черноземовид-

Морфологическая характеристика карбонатных новообразований черноземовидных почв

Page 90: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 190

ных глубокооглеенных среднегумусных мощных среднесуглинистых - при глубине залегания грун-товых вод 2-3 м (луговых – по классификации почв СССр, 1977), черноземовидных глееватых (влажнолуговых – по классификации почв СССр, 1977) среднегумусных среднемощных средне-суглинистых - при глубине залегания грунтовых вод 1-1.5 м.

на почвенных картах хозяйств луговые и влажнолуговые почвы обозначаются как черно-земно-луговые и черноземно-влажнолуговые разной степени оглеенности, хотя эти типы почв отсутствуют в «классификации почв СССр» (1977) [14]. Впервые черноземно-луговые почвы стали выделять на территории тамбовской обла-сти е.М. Самойлова и В.и. Макеева [5]. Широко используются эти названия и в работах а.Б. ах-тырцева, п.Г. адерихина и Б.п. ахтырцева [15]. они утверждены Гипроземом для обозначения на почвенных картах хозяйств области. название черноземовидные оглеенные почвы даны нами в соответствии с субстантивно-генетическими принципами классификации почв россии (2004) [16], согласно которым ландшафтные и режимные критерии (луговые, лесные) заменяются морфо-логическими. термин «черноземовидная оглеен-ная почва», впервые предложен Ф.р. Зайдельма-ном [17] для почв западин в рязанской области. он отвечает принципам новой классификации и диагностики почв россии (2004) и сохраняет тра-диционную логику в названии почв.

Морфологическое описание, сведения о фи-зических и химических свойствах, особенностях водного режима и продуктивности почв первой и второй катены подробно представлены в наших работах [18-22]. черноземовидные оглеенные по-чвы первомайского района диагностировались по морфологическим критериям, разработанным на основе длительных режимных наблюдений за по-чвами первой и второй катен соседнего Мичурин-ского района.

Сравнительная характеристика химических и физико-химических свойств изучаемых чернозе-мовидных оглеенных почв представлена в таблице 1. Выщелоченный чернозем и черноземовидные выщелоченные почвы на покровном и лессовид-ном суглинках характеризуются слабокислой ре-акцией. почвы на лессовидном суглинке и кар-бонатном аллювии, испытывающие постоянное влиянии грунтовых вод, имеют близкую к ней-тральной реакцию и полностью насыщены осно-ваниями. В составе обменных оснований преоб-

ладает кальций. С ростом степени гидроморфизма при поверхностном и грунтовом заболачивании увеличивается доля магния. по общему содержа-нию органического вещества почвы характеризу-ются как мало- и среднегумусные, только сильно заболоченная черноземовидная глеевая почва яв-ляется высокогумусной. по содержанию подвиж-ного фосфора и обменного калия обеспеченность почв для зерновых и зернобобовых культур по-вышенная и высокая. по содержанию щелочно-гидролизуемого азота - потребность в азотных удобрениях средняя и низкая [23]. Максимальное содержание щелочногидролизуемого азота на-блюдается в черноземовидной глеевой почве, с высоким содержанием органического вещества.

карбонатные новообразования описывали в полевых условиях и фотографировали под увели-чением. Фотографирование вели с применением фотокамеры Canon EOS-550d, макроколец и про-екционных микрообъективов с фокусными рас-стояниями 50, 40 и 20мм. камера жестко устанав-ливалась на штатив от микроскопа MC-2 ZOOM. Сменой макроколец и микрообъективов получали увеличения 2, 4, 50, 210 и 500 крат. Увеличения калибровали по микролинейке, входящей в ком-плект измерительного окуляра микроскопа.

РеЗУЛьТАТЫ и иХ ОБСУЖДеНиерезультаты макро и мезоморфологических

исследований (табл. 2) показали, что особенно-сти карбонатных новообразований определяются характером почвообразующей породы, типом ув-лажнения и гидрологическим режимом.

покровный суглинок тяжелосуглинистого гранулометрического состава характеризуется хорошо выраженной комковато-призматической структурой, поэтому основное движение воды осуществляется по межагрегатному простран-ству. В верхней части карбонатного профиля, про-мачиваемой весенними водами миграционные формы карбонатов приурочены к поверхности структурных агрегатов. они представлены преи-мущественно волокнистым кальцитом (выпоты и налеты). игольчатые формы кальцита встречают-ся только в крупных пустотах (кротовины, трещи-ны). призматические кристаллы «карбонатного мицелия» редки.

лессовидный карбонатный суглинок имеет среднесуглинистый гранулометрический состав, плохо выраженную комковатую структуру и зна-чительно сильнее окарбоначен по сравнению с покровным суглинком. движение воды в почвах,

Степанцова Л. В., Красин В. Н. Королев В. А.

Page 91: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 91

Морфологическая характеристика карбонатных новообразований черноземовидных почвта

блиц

а 1.

Ф

изик

о- х

имич

ески

е и

хими

ческ

ие с

войс

тва

чер

нозе

мови

дны

х ог

леен

ных

почв

сев

ера

Тамб

овск

ой р

авни

ны

хар

акте

рист

ика

почв

ы

поч

выI

кате

на –

поч

вы, н

а по

кров

-но

м су

глин

ке д

рени

рова

нног

о во

дора

здел

а

II к

атен

а -

почв

ы н

а ле

гког

лини

стом

алл

юви

и пе

рвой

над

пойм

енно

й те

ррас

ы

III к

атен

а –

почв

ы н

а ле

ссов

идно

м су

глин

ке с

лабо

дрен

иров

анно

го

водо

разд

ела

Вы

щел

очен

-ны

й че

рно-

зем

чер

нозе

мо-

видн

ая в

ыщ

е-ло

ченн

ая

черн

озем

о-ви

дная

сла

-бо

огле

енна

я

чер

нозе

-мо

видн

ая

глее

вата

я

черн

озе-

мови

дная

гл

еева

я

черн

озе-

мови

дная

ти

пичн

ая

черн

озем

о-ви

дная

вы

ще-

лоче

нная

черн

озем

о-ви

дная

глуб

о-ко

огле

енна

я

черн

озе-

мови

дная

гл

еева

тая

кис

лотн

ость

, сос

тав

обме

нны

х ос

нова

ний

рнсо

л (а

п)5.

2 ±

0.1

5.1

± 0.

26.

4± 0

.26.

5± 0

.26.

5± 0

.16.

7 ±

0.3

4.9

± 0.

26.

3 ±

0.3

6.9

± 0.

3Ги

дрол

итич

еска

я ки

с-ло

тнос

ть, м

моль

/ 100

г по

чвы

(ап)

5.5

± 0.

57.

5 ±

0.7

0.4±

0.1

0.5±

0.1

0.8±

0.3

2.5

± 0.

76.

5 ±

0.3

1.2

± 0.

30.

4 ±

0.2

Сумм

а об

менн

ых

осно

вани

й, м

моль

/100

г по

чвы

(ап)

35 ±

235

± 3

56 ±

353

± 4

55 ±

646

± 5

39 ±

448

± 5

52 ±

4

Степ

ень

насы

щен

ност

и ос

нова

ниям

и, %

(ап)

84

± 3

82 ±

210

010

098

± 1

9686

9810

оотн

ошен

ие С

а:M

g

(ап)

5.5

± 0.

34.

4 ±

0.4

7.0±

0.5

4.9±

0.8

5.0±

0.4

не

опре

деля

ли

Гуму

сное

сос

тоян

ие

Гуму

с, %

4.96

5.29

4.50

8.06

9.31

6.19

6.69

7.19

7.79

Соо

тнош

ение

Сгк

:Сфк

, в

ап

1.9

2.0

2.01

0.92

2.36

не

опре

деля

ли

Соо

тнош

ение

Сгк

:Сфк

, а

Вg

или

g

--

1.02

1.60

1.00

н

е оп

реде

ляли

СГк

I:СГк

II1:

23:

21:

71:

5 - 1

:31:

3 - 1

:1н

е оп

реде

ляли

Сод

ерж

ание

элем

енто

в пи

тани

я

nлг

по

корн

филд

у, мг

/100

г поч

вы(а

п)15

.4 ±

1.6

15.4

± 1

.619

.6 ±

2.8

19.6

± 2

.835

.0 ±

6.4

15.3

±2.2

14,3

±3,4

17.5

±2.,1

18.8

± 1

.8

к2о

по

чири

кову

, мг

/100

г поч

вы(а

п)11

.4 ±

1.3

10.7

± 1

.117

.8 ±

1.8

14.4

± 1

.516

.5 ±

1.6

14.8

± 2

.516

,7±

2,5

17.3

± 1

.813

.4 ±

2.4

р 2о5 п

о чи

рико

ву,

мг/1

00г п

очвы

(ап)

10.2

± 0

.611

.2 ±

0.9

11.6

± 0

.98.

8 ±

0.8

18.1

± 1

.512

.4 ±

1.4

16,3

± 1

,510

.2 ±

1.1

11.7

± 1

.3

Page 92: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 192

сформировавшихся на этой породе, происходит фронтально и среди миграционных карбонатных новообразований преобладают диффузионные формы – мучнистая пропитка в виде светлых пятен, окружающих твердые конкреции. Ми-грационные формы, приуроченные к пустотам и поверхности агрегатов, здесь встречаются значи-тельно реже.

небольшое дополнительное увлажнение по-верхностными водами черноземовидных типич-ных и выщелоченных почв способствует растя-нутости профиля, увеличению общего количества миграционных новообразований. кратковремен-ный застой верховодки весной ведет к частично-му растворению материала конкреций и отложе-нию его на поверхности крупных вертикальных трещин. поэтому кроме форм, представленных в черноземах выщелоченных, здесь образуется карбонатная корочка.

луговой мергель нами был встречен только в черноземовидных глубокооглеенных почвах, сформировавшихся на лессовидном суглинке при глубоком залегании грунтовых вод. по-видимому, высокое содержание крупнопылеватой фракции и низкая водопроницаемость способствуют на-коплению мелкозернистого карбоната, на верхней границе капиллярной каймы.

Совершенно иные миграционные формы кар-бонатов характерны для черноземовидных почв, сформировавшихся на аллювии и заболоченных гидрокарбонатно-кальциевыми грунтовыми во-дами. Здесь преобладают карбонатная пропитка мелкозема, натеки и рыхлые вкрапления.

Формы, размеры и строение твердых карбо-натных конкреций определяются гидрологиче-ским режимом почв.

В условиях только атмосферного увлажнения в выщелоченных черноземах образуются одно-родные или слабодифференцированные конкре-ции. плотная поверхность, образованная волок-нистым кальцитом, свидетельствует о постоянных условиях увлажнения этой части профиля.

небольшое добавочное поверхностное увлаж-нение ведет к редкому и непродолжительному обводнению горизонта конкреций. В результате происходит частичное растворение поверхности оболочки, образовании на ней каверн. Внутрен-няя часть конкреций перекристаллизуется, за счет уплотнения образуются многочисленные V- об-разные радиальные трещины.

Грунтовое увлажнение способствует фор-мированию более широкого спектра конкреций.

при глубине залегания грунтовых вод более 1.5 м образуются два типа новообразований. В зоне пульсации капиллярной каймы влажность почвы и концентрация мигрирующих водных растворов часто меняется, так как эта часть профиля испы-тывает перемежающееся влияние поверхностных кислых и грунтовых гидрокарбонатно-кальцие-вых вод. В этих условиях образуются сильнораз-дробленные «журавчики». ниже, в зоне капилляр-ной каймы и постоянно повышенного увлажнения образуются слабоуплотненные пористые «желва-ки». они имеют однородное строение и сложены достаточно крупными округлыми зернами каль-цита. их уплощенная форма и значительное коли-чество кварцевого материала (до 20 %) в их соста-ве свидетельствуют о том, что они формируются за счет осаждения кальцита и цементации тонких песчаных прослоев.

при более высоком положении уровня грунто-вых вод (1-1.5 м) формируются совершенно иные конкреции. постоянное увлажнение способству-ет уплотнению мелкозема по всему почвенному профилю, поэтому образующиеся на верхней границе уровня грунтовых вод, конкреции име-ют угловатую форму. хотя поверхностные воды и промачивают эту часть профиля, но отложение карбонатного материала преобладает над его рас-творением, в результате поверхность конкреций плотная, практически без пор. конкреции черно-земовидных почв сформировавшихся на плотном глинистом аллювии имеют ровную поверхность, поверхность конкреций почв на лессовидном суглинке - неровная бугристая, морщинистая, а при положении уровня грунтовых вод выше 1м с крупными кавернами и острыми ребрами. Цен-тральная часть, защищенная плотной оболочкой - стекловидная. избыточное увлажнение способ-ствует падению оВп в верхней части профиля до значений +200mV, в восстановительных условиях высокую подвижность приобретают марганец и железо. их окислы образуют вкрапления на по-верхности и в центральной части карбонатных конкреций.

В профиле почв замкнутых депрессий на по-верхности надпойменных террас близкий уро-вень грунтовых вод сочетается с периодическим поверхностным затоплением. В результате обра-зуются мелкие светлые конкреции сильноизре-занной формы с рыхлой оболочкой и более плот-ным ядром с многочисленными марганцевыми и железистыми вкраплениями. Мелкие размеры, рыхлость оболочки и ее пористость обусловлены

Степанцова Л. В., Красин В. Н. Королев В. А.

Page 93: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 93

Морфологическая характеристика карбонатных новообразований черноземовидных почвта

блиц

а 2

Хара

ктер

ист

ика

карб

онат

ных

ново

обра

зова

ний

черн

озем

овид

ных

почв

сев

ера

Тамб

овск

ой р

авни

ны

тип

ново

-об

разо

ва-

ний

поч

вы, т

ип

увла

жне

ния

Глуб

и-на

, см

поч

вооб

разу

ю-

щая

пор

ода

Цве

т, фо

рма

(для

кон

-кр

еций

)

разм

еры

Мор

фоло

гиче

ское

опи

сани

еМ

езом

орфо

-ло

гиче

ские

ос

обен

ност

и

Фор

ма к

рист

ал-

лов

каль

цита

тип

водн

ого

реж

има

Миг

раци

онны

е фо

рмы

Вы

поты

черн

озем

вы

елоч

енны

й,

черн

озем

овид

-на

я вы

щел

очен

-на

я и

черн

о-зе

мови

дная

ти

пичн

ая,

атмо

сфер

ный

100-

120

пок

ровн

ый

сугл

инок

Беле

сые

до

бело

го,

толщ

ина

мене

е 0.

1мм

тонк

ие, е

ле за

метн

ые

нале

ты, в

ви

де п

аути

нки

на п

овер

хнос

ти п

е-до

в по

явля

ющ

иеся

тол

ько

посл

е по

дсы

хани

я по

чвы

-то

нков

олок

ни-

сты

е

Зона

вос

ходя

их с

лабо

ми-

нера

лизо

ван-

ных

раст

воро

в

нал

еты

120-

150

пок

ровн

ый

сугл

инок

, ле

ссов

идны

й су

глин

ок

Беле

сые

до

бело

гото

лщин

а 0.

1-0.

5мм

тонк

ие в

олок

нист

ые

или

мелк

о-зе

рнис

тые

скоп

лени

я на

пов

ерх-

ност

и пе

дов

-то

нков

олок

ни-

сты

е

Зона

еж

егод

-но

го в

есен

него

пр

омач

иван

ия

и ис

суш

ения

«Миц

е-ли

й»12

0-15

0Бе

лые

0.2-

0.5

мм- т

ол-

щин

а

тонк

ие в

ыде

лени

я в

виде

миц

е-ли

я, п

рони

зыва

ющ

ие п

очве

нную

ма

ссу

приз

мати

че-

ские

кри

стал

лы

мене

е 0.

1мм

«пле

-се

нь»

150-

200

кип

енно

-бе

лые

толщ

ина

2-3

мм

пор

иста

я аж

урна

я ко

рочк

а, т

вер-

дею

щая

на

возд

ухе

в кр

упны

м по

-ра

м, к

орне

вым

хода

м, к

рото

вина

м-

иго

льча

тые

скоп

лени

я дл

инно

й 0.

1-0.

3мм

коро

чки

черн

озем

о-ви

дны

е вы

елоч

енны

е,

атмо

сфер

ный

150-

250

Све

тло

буры

е до

бе

лых

толщ

ина

2-3

мм

пло

тная

кор

очка

, пок

рыва

ющ

ая

пове

рхно

сть

круп

ных

верт

икал

ь-ны

х тр

ещин

елки

е зе

рна,

ра

змер

ом м

енее

0.

02мм

кра

тков

реме

н-ны

й за

стой

по

верх

ност

-ны

х во

дМ

учни

-ст

ая п

ро-

питк

а

черн

озем

овид

-ны

е ти

пичн

ые,

ат

мосф

ерны

й15

0-20

ессо

видн

ый

сугл

инок

Све

тло-

бура

я до

бу

рой

пят

на

разм

ером

до

5 с

м

рыхл

ые

свет

лые

пятн

а не

пра-

виль

ной

форм

ы, ч

асто

окр

ужаю

т ко

нкре

ции

елки

е зе

рна,

ра

змер

ом м

енее

0.

02мм

ниж

е зо

ны

ежег

одно

го

пром

ачив

ания

про

жил

-ки

черн

озем

овид

-ны

е ог

леен

н-ны

е, гл

еева

тые

и гл

еевы

е,

грун

товы

й

120-

150

алл

юви

й гл

и-ни

сты

й пе

рвой

на

дпой

менн

ой

терр

асы

Све

тло-

бу-

рые

толщ

и-но

й 2-

3 мм

тонк

ие п

росл

ойки

мел

козе

рнис

то-

го к

альц

ита

-Зе

рна

разм

ером

ме

нее

0.1м

мВ

зоне

по-

стоя

нног

о вл

и-ян

ия к

апил

-ля

рной

кай

мы

грун

товы

х во

дн

атек

и12

0-15

0Бе

лые

тол-

щин

ой

мене

е 1

мм

амо

рфно

е ск

опле

ние

изве

сти

на п

овер

хнос

ти с

трук

турн

ых

агре

гато

в-

амо

рфны

е ст

екло

видн

ый

полу

проз

рач-

ная

масс

а

про

питк

а12

0 -2

00по

лупр

о-зр

ачны

е бе

лесы

е-

амо

рфны

й ка

льци

т ок

руж

ающ

ий

мине

раль

ные

зерн

а и

мелк

ие

зерн

а в

пора

х-

амо

рфна

я ма

сса

и зе

рна,

ра

змер

ом м

енее

0.

1мм

ниж

е ур

овня

гр

унто

вых

вод

луго

вой

мерг

ель

черн

озем

овид

-ны

е гл

убок

о-ог

леен

ные,

гр

унто

вый

150-

250

лес

сови

дны

й су

глин

ок

Све

тло-

буры

е до

бе

лого

Сло

й ш

ирин

ой

5-20

см

рыхл

ая и

ли с

лабо

упло

тнен

ная

мучн

иста

я ма

сса,

зале

гаю

щая

в

виде

гори

зонт

альн

ых

прос

лоев

-Зе

рна

0.1-

0.2м

м пе

реме

шан

ные

с гл

иной

на

гран

ице

УГВ

при

их

зале

гани

и гл

убж

е 2.

Page 94: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 194

табл

ица

2 (п

родо

лжен

ие).

Хара

ктер

ист

ика

карб

онат

ных

ново

обра

зова

ний

черн

озем

овид

ных

почв

сев

ера

Тамб

овск

ой р

авни

ны

тип

ново

-об

разо

ва-

ний

поч

вы, т

ип

увла

жне

ния

Глуб

и-на

, см

поч

вооб

разу

ю-

щая

пор

ода

Цве

т, фо

рма

(для

кон

-кр

еций

)

разм

еры

Мор

фоло

гиче

ское

опи

сани

еМ

езом

орфо

-ло

гиче

ские

ос

обен

ност

и

Фор

ма к

рист

ал-

лов

каль

цита

тип

водн

ого

реж

има

конк

реци

онны

е фо

рмы

одн

о-ро

дны

е ко

нкре

-ци

и

Вы

щел

очен

-ны

й че

рноз

ем,

атмо

сфер

ный

150-

250

пок

ровн

ый

и ле

ссов

идны

й су

глин

ок

Све

тло-

буры

е до

бе

лого

, ок

ругл

ые

1-6

см

нед

иффе

ренц

иров

анны

е ко

н-кр

еции

, сре

дней

пло

тнос

ти (в

о вл

ажно

м со

стоя

нии

разл

амы

ва-

ютс

я), п

овер

хнос

ть р

овна

я, с

кол

–зер

нист

ый

пов

ерх-

ност

ь и

ско

л пл

отны

й с

редк

ими

по-

рами

тонк

овол

окни

-ст

ые

крис

талл

ы

ниж

е сл

оя

ежег

одно

го

пром

ачив

ания

дву

х-сл

ойны

е «ж

урав

-чи

ки»

черн

озем

о-ви

дны

е вы

елоч

енны

е и

типи

чны

е,

атмо

сфер

ный

150-

250с

м

пок

ровн

ый

и ле

ссов

идны

й су

глин

ок

Све

тло-

буры

е,

окру

глы

е1-

4 см

обо

лочк

а оч

ень

плот

ная,

с к

авер

-на

ми и

ква

рцев

ыми

зерн

ами,

ядр

о че

тко

выра

жен

о, р

азби

то т

ре-

щин

ами

шир

иной

1-2

мм,

бол

ее

темн

ое, о

чень

пло

тное

пов

ерхн

ость

–м

елко

зерн

и-ст

ая, я

дро

– ст

екло

видн

ое

пов

ерхн

ость

- зе

рна

разм

ером

ме

нее

0.05

мм,

ск

ол, а

морф

-ны

й

кра

тков

реме

н-ны

й за

стой

по

верх

ност

-ны

х во

д

Сил

ьно

разд

ро-

блен

ные

«жур

ав-

чики

»

черн

озем

о-ви

дны

е гл

у-бо

коог

ленн

ые,

гр

унто

вые

воды

2-3

м

120-

180

лес

сови

дны

й су

глин

ок

Све

тло-

буры

е,

угло

вато

-ок

ругл

ые

1-2

см

обо

лочк

а ин

огда

фра

гмен

тами

, то

лщин

ой 1

-2 м

м, х

рупк

ая, я

дро

по о

бъем

у зн

ачит

ельн

о ме

ньш

е об

олоч

ки с

тре

щин

ами

2-5

мм,

боле

е те

мное

, пло

тное

пов

ерхн

ость

с

редк

ими

пора

ми, я

дро

без п

ор

пов

ерхн

ость

- з

ерна

мен

ее

0.01

мм,

ско

л -

стек

лови

дны

й

В зо

не

пуль

сиру

ю-

щег

о вл

ияни

я ка

пилл

ярно

й ка

ймы

кру

пны

е ок

ругл

ые

пори

сты

е ко

нкре

-ци

и

200-

250

Буро

вато

св

етло

-се

рые,

ок

ругл

ые

5-15

см

Упло

щен

ной

иног

да с

лож

ной

форм

ы, н

едиф

фере

нцир

ован

ные,

по

рист

ые,

сре

дней

пло

тнос

ти в

о вл

ажно

м со

стоя

нии

разл

амы

ва-

ютс

я

на

пове

рх-

ност

и и

скол

е кв

арце

вые

зерн

а до

20

%

пов

ерхн

ость

и

скол

- о

кру-

глы

е зе

рна

0.05

-0.1

мм

В зо

не п

осто

-ян

ного

вли

я-ни

я ка

пилл

яр-

ной

кайм

ы

Сил

ьноу

-гл

оват

ые

жел

ваки

черн

озем

овид

-ны

е ог

леен

ные,

гр

унто

вые

годы

на

глуб

ине

1.5м

150-

200

алл

юви

й гл

и-ни

сты

й пе

рвой

на

дпой

менн

ой

терр

асы

Све

тло-

серы

е,

угло

ваты

е3-

5 см

дву

хсло

йны

е, о

боло

чка

очен

ь пл

отна

я, я

дро

боле

е те

мное

, не

отде

ляет

ся о

т об

олоч

ка, с

тон

ки-

ми т

рещ

инам

и ме

нее

0.1

мм, с

мн

огоч

исле

нны

ми м

арга

нцев

ыми

вк

рапл

ения

ми

на

пове

рх-

ност

и ре

дкие

ок

ругл

ые

поры

и зе

рна

квар

ца

пов

ерхн

ость

зерн

а 0.

02-0

.05

мм, с

кол

- ам

орфн

ый

Фик

сиру

ют

наиб

олее

ча

сты

й ус

той-

чивы

й ур

овен

ь гр

унто

вых

вод,

Мел

кие

угло

ваты

е ко

нкре

-ци

и

черн

озем

овид

-ны

е гл

еева

тые,

гр

унто

вые

воды

1-

1.2м

100-

15-

Белы

е,

силь

ноиз

-ре

занн

ые

угло

ваты

е

1-3

см

дву

хсло

йны

е, о

боло

чка

пори

-ст

ая р

ыхл

ая с

кав

ерна

ми,

ядр

о пл

отно

е, с

тон

кими

тре

щин

ами

мене

е 0.

1 мм

с м

арга

нцев

ыми

и

жел

езис

тыми

вкр

апле

ниям

и

на

пове

рх-

ност

и по

ры

20-3

0 %

и

зерн

а кв

арца

пов

ерхн

ость

зерн

а ме

нее

0.02

мм,

ско

л -

амор

фны

й

В зо

не ч

асто

ме

няю

щег

ося

уров

ня гр

унто

-вы

х во

д

Сил

ь-но

изре

-за

нны

е ко

нкре

-ци

и

черн

озем

овид

-ны

е гл

еева

тые,

гр

унто

вые

воды

, 1.0

-1.5

м

100-

150

лес

сови

дны

й су

глин

ок

Буры

е,

слож

ной

форм

ы,

окру

глы

е

1-5

см

дву

хсло

йны

е, п

овер

хнос

ть с

кр

упны

ми к

авер

нами

, нер

овна

я бу

грис

тая,

ядр

о оч

ень

плот

ное,

ра

збит

ое к

рупн

ыми

0.2

-0.3

мм

трещ

инам

и с

марг

анце

выми

вкр

а-пл

ения

ми

на

пове

рх-

ност

и ре

дкие

ок

ругл

ые

поры

и зе

рна

квар

ца

пов

ерхн

ость

зерн

а 0.

02-0

.05

мм, с

кол

- ам

орфн

ый

Фик

сиру

ют

наиб

олее

ча

сты

й ус

той-

чивы

й ур

овен

ь гр

унто

вых

вод

Степанцова Л. В., Красин В. Н. Королев В. А.

Page 95: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 95

Морфологическая характеристика карбонатных новообразований черноземовидных почв

периодическим растворением и отложением кар-бонатного материала.

В условиях длительного поверхностного зато-пления и постоянного обводнения плотные карбо-натные конкреции не образуются.

ВЫВОДЫ1. Макроморфологические и мезоморфологи-

ческие особенности карбонатных новообразова-ний определяются химическим составом почвоо-бразующей породы и гидрологическим режимом почвы

2. Среди миграционных форм карбонатов в выщелоченном черноземе и черноземовидных по-чвах на покровном суглинке преобладают волок-нистые и игольчатые кристаллы на поверхности структурных отдельностей, на лессовидном су-глинке – мучнистые вкрапления, диффузионные пятна и луговой мергель, в черноземовидных по-чвах грунтового увлажнения на глинистом аллю-вии – карбонатные натеки и пропитка.

3. Строение твердых карбонатных конкреций отражает многолетний гидрологический режим черноземовидных почв. только при атмосферном увлажнении в выщелоченных черноземах образу-ются однородные среднеуплотненные конкреции размером 1-6 см, при дополнительном поверх-ностном увлажнении – в черноземовидных вы-щелоченных почвах «двухслойные журавчики» размером 1-4 см. при залегании грунтовых вод на глубине 2-3 м в черноземовидных глубокооглеен-ных почвах в зоне пульсации капиллярной каймы формируются очень плотные мелкие 1-2 см раз-дробленные «журавчики», ниже в зоне постоян-ного уплотнения - рыхлые пористые плоские крупные 5-10 см желваки. при высоком уровне грунтовых вод 1.5-1 м на ее верхней границе в черноземовидных оглеенных почвах образуются плотные угловатые двухслойные конкреции раз-мером 1-5 см с марганцевыми вкраплениями. В условиях сочетания высокого положения грунто-вых вод и кратковременного поверхностного за-топления в профиле черноземовидных глееватых почв формируются мелкие 1-3 см сильноизрезан-ные угловатые конкреции с рыхлой пористой обо-лочкой и плотным стекловидным ядром.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. ковда В.а. о возможности нового пони-

мания истории почв русской равнины / В.а. ков-да, е.М. Самойлова // почвоведение. — 1966. — № 9. — С. 1-12.

2. алифанов В.М. палеогидроморфизм, па-леокриогенез и морфолитопедогенез черноземов / В.М. алифанов, л.а. Гугалинская // почвоведе-ние. — 2005. — №3. — С. 309-315.

3. алифанов В.М. к истории почв центра русской равнины / В.М. алифанов, л.а. Гугалин-ская, и.В. ковда // почвоведение. — 1988. — № 9. — С. 76-84.

4. рысков Я.Г. о соотношении педогенных и литогенных карбонатов в степ-ных почвах и закономерности их профильной динамики за по-следние 4000 лет / Я.Г. рысков, а.В. Борисов, е.а. рыскова // почвоведение. — 1999. — № 3. — С. 293-300.

5. Самойлова е.М. черноземно-луговые по-чвы и их диагностика / е.М. Самойлова, В.и. Маке-ева // почвоведение. — 1979. — № 12. — С. 16-21.

6. Герасимова М.и. Микроморфология почв природных зон СССр / М.и. Герасимова, С.В. Гу-бин, С.а. Шоба. — пущино: изд-во онти пнЦ, 1992. — 215 с.

7. Зайдельман Ф.р. карбонатные конкреции почв гумидных ландшафтов и их диагностическое значение / Ф.р. Зайдельман, а.а. Селищев, а.С. никифорова // почвоведение — 2000. — № 4. — С. 405-415.

8. Зайдельман Ф.р. Генезис и диагностиче-ское значение новообразований почв лесной и ле-состепной зон / Ф.р. Зайдельман, а.С. никифоро-ва. — М.: изд-во МГУ, 2001. — 216 с.

9. добровольский В.В. карбонатные стяже-ния в почвах и почвообразующих породах Цен-трально-черноземной области / В.В. доброволь-ский // почвоведение — 1956. — № 5. — С. 31-42.

10. лебедева и.и. карбонатные новообразо-вания в черноземах левобережья Украины / и.и. лебедева, С.В. овечкин // почвоведение. — 1975. — № 11. — С. 14-30.

11. росликова В.и. карбонатные новооб-разования в луговых почвах на бескарбонатных отложениях приханкайской низменности / В.и. росликова // почвоведение. — 1997. — № 8. — С. 952-957.

12. Самойлова е.М. луговые почвы лесосте-пи / е.М. Самойлова. — М.: изд-во МГУ, 1985. — 284 с.

13. поляков а.н. Микроморфологические исследования кальцита в чер-ноземах европей-ской части СССр / а.н. поляков // почвоведение. — 1989. — № 2. — С. 79-86.

14. классификация и диагностика почв СССр. — М.: колос, 1977. — 223 с.

Page 96: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 196

Королев Вячеслав Александрович — аспирант

кафедры агрохимии и почвоведения Мичуринско-го аграрного университета

Красин Вячеслав Николаевич — доцент кафедры агрохимии и почвоведения Мичуринского аграр-ного университета, кандидат биологических наук.

Степанцова Людмила Валентиновна — про-фессор кафедры агрохимии и почвоведения Мичу-ринского аграрного университета, доцент, доктор биологических наук; e-mail:[email protected]

Korolev Vyacheslav A. — the postgraduate student of agrochemistry and soil science department, The Michurinsk agrarian university

Krasin Vyacheslav n. — the docent of agrochemistry and soil science department, The Michurinsk agrarian university.

Stepantsova Lyudmila V. — the professor of agrochemistry and soil science department, The Michurinsk agrarian university; e-mail: [email protected]

15. ахтырцев а.Б. лугово-черноземные по-чвы Центральных областей русской равнины / а.Б. ахтырцев, п.Г. адерихин, Б.п. ахтырцев. — Воронеж: изд-во Воронеж. ун-та, 1981. — 173 с.

16. классификация и диагностика почв рос-сии / под ред. л.л. Шишова, В.д. тонконогова, и.и.лебедевой, М.и. Герасимовой. — Смоленск: изд-во ойкумена, 2004. — 342с

17. Зайдельман Ф.р. Генезис, гидрология и свойства переувлажненных поверхностными вода-ми почв мезопонижений севера рязанской лесосте-пи / Ф.р. Зайдельман, а.п. Шваров, т.М. Гинзбург // почвоведение — 2007. — № 9. — С. 1029-1040.

18. Зайдельман Ф.р. химические свойства автоморфных и гидроморфных почв севера лесо-степи / Ф.р. Зайдельман, а.С. никифорова, л.В. Степанцова // Вестн. Моск ун-та. — 2006. — Сер 17. почвоведение, № 1. — С 18-26.

19. Зайдельман Ф.р. химические свойства почв замкнутых западин севера тамбовской рав-нины / Зайдельман Ф.р. [и др.] // Вестн Моск.

ун-та. 2007. — Сер 17. почвоведение, № 1. — С. 35-41

20. Зайдельман Ф.р. Эколого-гидрологиче-ские особенности выщелоченных черноземов и лугово-черноземных почв севера тамбовской рав-нины / Ф.р. Зайдельман, а.С. никифорова, л.В. Степанцова // почвоведение. — 2002. — № 9. — С. 1102-1114.

21. Зайдельман Ф.р. Эколого-гидрологиче-ские и генетические особенности черноземовид-ных почв замкнутых западин севера тамбовской равнины / Зайдельман Ф.р. [и др.] // почвоведе-ние. — 2008. — №2. — С.198-213

22. Зайдельман Ф.р. Марганец, железо и фос-фор в ортштейнах черноземовидных почв севера тамбовской равнины и их значение для диагно-стики степени оглеения / Зайдельман Ф.р. [и др.] // почвоведение — 2009. — №5. — С 521-531

23. практикум по агрохимии / под ред. акад. раСхн В.Г. Минеева. — М.: изд-во МГУ, 2001. — 689 с.

Степанцова Л. В., Красин В. Н. Королев В. А.

Page 97: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 97

УДК 612.112.94:615.37+612.017

УРОВеНь ЭкСПеССии HLA-DR АНТиГеНОВ НеЙТРОФиЛАМи кРОВи ЧеЛОВекА В УСЛОВиЯХ

кОМБиНиРОВАННОГО ВОЗДеЙСТВиЯ УФ-иЗЛУЧеНиЯ и a2b-иНТеРФеРОНА

С. В. Шилов, и. А. колтаков, е. Н. Леликова, В. Г. Артюхов

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»поступила в редакцию 15.10.2012 г.

Аннотация. Методом непрямого иммуноферментного анализа проведено комплексное иссле-дование изменения уровня экспрессии антигенов главного комплекса гистосовместимости II класса (HLA-dR) в условиях комбинированного воздействия УФ-излучения и α2b-интерферона. Установле-но, что в случае совместного воздействия α2b-интерферона и УФ-излучения характер ответной реак-ции иммуноцитов находится в сложной зависимости от доз модифицирующих агентов и исходного уровня экспрессии изучаемых антигенных детерминант.

ключевые слова: HLA-dR, УФ-излучение, нейтрофилы, фотомодификация, комбинированное действие.

Abstract. Indirect ELISA method carried out a comprehensive study changes in the level of antigen expression of major histocompatibility complex class II (HLA-dR) under the combined effects of UV radiation and α2b-interferon. It was established that in the case of joint action of interferon α2b-and UV-radiation response immunocyte is a complex dependence on the dose-modifying agents and initial expression level of investigated antigens.

Keywords: HLA-dR, UV radiation, neutrophils, Photomodification synergistic.

Среди всех известных на сегодняшний день рецепторов TLR особый интерес исследователей вызывает маркер TLR4, экспрессирующийся на по-верхности всех нейтрофильных гранулоцитов, ос-новной функцией которого является распознавание липополисахаридов Грамм-отрицательных бакте-рий. распознавание им компонентов бактериальной клеточной стенки возможно только при условии экс-прессии на поверхности мембраны клетки вспомо-гательной корецепторной молекулы Cd 14. однако запуск каскада процессов активации нейтрофилов после взаимодействия комплекса TLR4 – Cd14 с ли-гандом регулируется со стороны иммунной системы большим количеством цитокинов и других малых регуляторных молекул, которые могут определен-ным образом корректировать поведение клетки на полученный сигнал и, в частности, могут приводить к активации неспецифического, опсонин-независи-мого фагоцитоза одиночных бактерий, которые, в дальнейшем, выступают в качестве источника мар-керных антигенов, позволяющих другим иммуно-

компетентным клеткам распознать эти чужеродные для организма объекты.

поскольку т-лимфоциты лишены способно-сти непосредственно распознавать чужеродные антигены, то они находятся в зависимости от антиген-презентирующих клеток, в качестве ко-торых согласно данным ряда авторов могут вы-ступать изучаемые нами полиморфно-ядерные лейкоциты [1, 2].

таким образом, на первое место вместе с ком-плексами TLR4-Cd14 в реаизации антиген-пре-зентирующей функции нейтрофилов выходят ан-тигены главного комплекса гистосовместимости I и II класса, которые играют важную роль в про-цессе активации иммунного ответа по клеточно-му (активация Cd8+ лимфоцитов – т-супрессоры, цитотоксические т-лимфоциты – антигенами, встроенными в молекуламы ГкГС I класса) или гуморальному (активация Cd4+ лимфоцитов – т-хелперы – антигенами встроенными в молеку-лы ГкГС II класса) пути [3].

В связи с этим, определенный практический интерес представляет изучение уровня экспрессии вышеперечисленных антигенных детерминант

© Шилов С. В., колтаков и. а., леликова е. н., артю-хов В. Г. , 2014

Page 98: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 198

под воздействием различных физико-химических агентов, так как они в полной мере отражающих способность изучаемых клеток принимать уча-стие в одном из важнейших этапов реализации иммунного ответа – презентации чужеродного антигена.

ОБЪекТЫ и МеТОДЫ иССЛеДОВАНиЯ

исследования были проведены на изолирован-ных полиморфноядерных лейкоцитах, выделен-ных методом седиментации на двойном градиенте плотности фиколл-урографина (r1 = 1.119 г/см3, r2 = 1.076 г/см3) из периферической крови доно-ров. Модификацию суспензий клеток препаратом α2b-интерферона в концентрациях 1, 10 и 100 Ме/мл проводили в течение 1 часа в термостате при 37 °С. облучение УФ-светом в дозах от 151 до 1359 дж/м2 осуществляли светом ртутно-кварце-вой лампы дрт-400 с использованием светофиль-тра УФС-1 с полосой пропускания 240-390 нм. Уровень экспрессии определяли с помощью мето-да непрямого твёрдофазного иммуноферменного анализа с использованием моноклональных анти-тел мыши против HLA-dR маркеров человека («Сорбент», Москва) по стандартной методике. Статистическую обработку проводили с исполь-зованием t-критерия Стьюдента.

ПОЛУЧеННЫе РеЗУЛьТАТЫ и иХ ОБСУЖДеНие

первым этапом нашего исследования яви-лось изучение уровня экспрессии молекул анти-генов локуса HLA-dR на поверхности мембран нейтрофилов крови человека в условиях воз-действия препарата a2b-интерферона. количе-ство маркеров на поверхности нативных клеток составило 0.482 ± 0.020 ед. опт. плотн. HLA-dR антиены проявили высокую степень резистент-ности к действию модификатора: статистически достоверное повышение величины изучаемого показателя на 17.5% было зарегистрировано нами при модификации образцов клеток интер-фероном в концентрации 100 Ме/мл наблюда-лось (рис. 1а).

таким образом, повышение уровня экспрес-сии HLA-dR маркеров свидетельствует об уве-личении эффективности презентации чужерод-ных антигенов Cd 4+ т -лимфоцитам .

для выяснения механизмов изменения коли-чества изучаемого нами антигенных детерминант была проведенасерия опытов с использованием транскрипционного (актиномицин d) и трансля-

Рис. 1. динамика уровня экспрессии антиге-нов локуса HLA-dR на поверхности мембран ней-трофилов крови человека в условиях воздействия α2b-интерферона. обозначения: а – в отсутствие блокаторов белкового синтеза, б – при добавлении в инкубационную среду актиномицина d, в – при добавлении в инкубационную среду циклогекси-мида.

ционного (циклогексимид) блокаторов белкового синтеза. при добавлении в инкубационную среду совместно с интерфероном в концентрациях 10 и 100 Ме/мл как актиномицина d (рис. 1б), так и циклогексимида (рис. 1в), нами было выявлено снижение уровня экспрессии HLA-dR на поверх-ности мембран нейтрофилов крови человека от 8.8% до 14.7%.

таким образом, на основании данных об ин-терферон-индуцированном снижении регистри-руемого показателя на фоне действия блокаторов синтеза белка можно констатировать, что заре-гистрированный нами ранее эффект увеличения количества HLA-dR маркеров на поверхности мембран клеток после внесения в инкубаци-онную среду a2b-интерферона в концентрации 100 Ме/мл связано с синтезом этих антигенных детерминант de novo.

Следующим этапом нашей работы явилось изучение изменения уровня экспрессии анти-генов локуса HLA-dR нейтрофилами крови че-ловека в условиях воздействия УФ-света (240-390 нм) в дозах 151 – 1359 дж/м2.

Все исследованные нами образцы клеток проявили высокую лабильность к действию УФ-света. Было установлено, что характер ответной-реакции клеток на облучение зависел от исход-ного уровня экспрессии изучаемых антигенов, всвязи с чем все обследованные нами доноры былиразделены на 2 группы.

Шилов С. В., Колтаков И. А., Леликова Е. Н., Артюхов В. Г.

Page 99: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 99

Уровень экспрессии изучаемых маркеров на поверхности мембран образцов клеток, отнесен-ных к первой группе, составил 0,552 ± 0,028 ед. опт. плотн (рис. 2а.).

Рис. 2. динамика уровня экспрессии HLA-dR антигенов на поверхности мембран нативныx и модифицированныx УФ-облучением нейтро-филов крови доноров, отнесенных к I (а) и II (б)группам

облучение клеток УФ-светом в дозах 151 и 453 дж/м2 вызывало увеличение количества изу-чаемых нами антигенных детерминант на поверх-ности их мембран на 5,5 и 6 % соответственно. Увеличение дозы облучения до 906 и 1359 дж/м2 не вызывало статистически достоверных отличий регистрируемого показаеля от контрольных зна-чений.

Во вторую группу (рис. 2б) вошли доно-ры, для которых был характерен низкий исход-ный уровень экспрессии изучаемых антигенов (0,421 ± 0,018 ед. опт. пл.).

Фотомодификация образцов клеток во всем ис-пользуемом нами диапазоне доз (151 – 1359 дж/м2) приводила к снижению уровня иФа сигнала на 10 – 14 % относительно контроля.

для выяснения механизмов изменения уровня HLA-dR антигенов на поверхности мембран фо-томодифицированных клеток нами был проведен блок исследований с использованием блокаторов белкового синтеза: актиномицина d и циклогекси-мида. при этом было установлено, что внесение как транскрипционных, так и трансляционных блокаторов синтеза белка нивелирует различия в характере ответной реакции образцов клеток обеих групп доноров на воздействие УФ-света во всем используемом нами диапазоне доз (рис. 3).

так, облучение суспензии исследуемых клеток УФ-светом в диапазоне доз от 151 до 1359 дж/м2

Рис. 3. динамика уровня экспрессии HLA-dR маркеров на поверхности мембран нативныx и модифицированныx УФ-облучением нейтрофи-лов крови человека. обозначения: а – в отсутствие блокаторов белкового синтеза, б – при добавлении в инкубационную среду актиномицина d, в – при добавлении в инкубационную среду циклогекси-мида

на фоне воздействия актиномицина снижало ко-личество тестируемых антигенных детерминант на поверхности нейтрофилов на 9.8 – 20.5 % от-носительно контроля.

подобная ответная реакция нейтрофилов на облучение УФ-светом была выявлена нами при использовании в качестве блокатора синтеза белка – циклогексимида. Фотомодификация суспензий клеток доноров обеих груп в дозах 906 и 1359 дж/м2 приводила к снижению уровня экспрессии HLA-dR маркеров на 6 – 15 % соответственно.

таким образом, одной из причин повышения уровня экспрессии изучаемых антигенов на по-верхности мембран нейтрофилов крови доноров, отнесенных ранее к первой группе, может слу-жить их синтез de novo .

для расширения представлений о совместном влиянии УФ-излучения и α2b-интерферона на ме-ханизмы регуляции иммунных реакций, связан-ных с изучаемыми антигенными детерминантами, мы провели оценку количества HLA-dR антиге-нов, экспрессированных на поверхности мембран нейтрофиловкрови человека.

Уровень экспрессии исследуемых маркеров на поверхности мембран нативных клеток доно-ров первой группы составил 0,552 ± 0,028 ед. опт. плотн. инкубация нейтрофилов α2b-интерфероном в концентрации 100 Ме/мл вызывала повышение оптической плотности исследуемых образцов на на 17.5% относительно контроля. (рис. 4).

Уровень экспессии HLA-DR антигенов нейтрофилами крови человека

Page 100: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1100

облучение клеток УФ-светом в дозах 151 и 453 дж/м2 способствовало статистически до-стоверному повышению уровня иФа – сигна-ла на 5,5 и 6 % относительно контроля. нами было установлено, что инкубация суспензий фотомодифицированных в дозах 906 и 1359 дж/м2 нейтрофилов с препаратом α2b-интерферона в концентрациях 10 и 100 Ме/мл приводит к уменьшению уровня экспрессии изучаемых ан-тигенных детерминант на 12 – 27% по сравне-нию с клетками, не подвергавшихся предвари-тельному УФ- облучению. В остальных случаях статистически достоверных отличий сравнивае-мых показателей нами выявлено не было.

У второй группы доноров с исходно боле-енизким уровнем экспрессии антигенов локу-са HLA-dR так же наблюдалось повышение их количества инкубации клеток с интерфероном в концентрациях 100 Ме/мл на 17.5 % соответ-ственно (рис. 5).

облучение нейтрофилов доноров этой груп-пы УФ-светом в дозах 151 – 906 дж/м2 снижало количество изучаемых антигенов на поверхности их мембран на 10 – 14 % относительно контроля. последующая инкубация фотомодифицирован-ных клеток с α2b-интерфероном в концентрациях 1, 10 и 100 Ме/мл вызывала статистически досто-верное восстановление до контрольных значений уровня экспрессии HLA-dR антигенов, снижен-ного воздействием УФ-света.

после воздействия на тестируемые нами по лиморфно-ядерные лейкоциты УФ-излучения в

Рис. 4. динамика уровня экспрессии HLA-dR антигенов нейтрофилами крови доноров 1 груп-пы в условиях комбинированного воздействия a2b-интерферона и УФ-облучения.

Рис. 5. динамика уровня экспрессии HLA-dR антигенов нейтрофилами крови доноров 2 груп-пы в условиях комбинированного воздействия a2b-интерферона и УФ-облучения.

дозе 1359 дж/м2 не было зарегистрировано ста-тистически достоверных изменений уровня иФа-сигнала. последующее добавление интерферона к фотомодифицированным клеткам способствовало повышению регистрируемого показателя на 6 – 24 % в диапазоне концентраций 10 – 100 Ме/мл.

ЗАкЛЮЧеНиеС помощью методов непрямого твердофаз-

ного иммуноферментного анализа было иссле-довано влияние препарата α2b-интерферона (1 – 100 Ме/мл) и УФ- излучения (240 - 390 нм) на экспрессию антигенов локуса HLA-dR нейтро-филами крови человека.

Было установено, что исследуемые марке-ры проявили высокую степень резистентно-сти к действию малых концентраций интер-ферона. наиболее эффективными оказались концентрации 10 – 100 Ме/мл. на основании этого можно предположить, что на ранних этапах иммунного ответа нет ярко выражен-ной потребности в интенсификации процес-сов презентации чужеродных антигенов им-мунокомпетентным клеткам. В том случае, если количество патогенов в организме уве-ичивается, то происходит повышение кон-центрации интерферонов (как естественных, так и вносимых извне в виде лекарственных препаратов) и активиация звена антигенпре-зентирующих клеток, что приводит к повыше-нию эффективности представления и распоз-навания чужеродных антигенов.

Шилов С. В., Колтаков И. А., Леликова Е. Н., Артюхов В. Г.

Page 101: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 101

Шилов Сергей Владимирович — аспирант ка-

федры биофизики и биотехнологии Воронежско-го государственного университета

Колтаков Игорь Александрович — кандидат биологических наук, ассистент кафедры биофизи-ки и биотехнологии Воронежского государствен-ного университета; e-mail: [email protected]

Леликова Елена Николаевна — студент кафе-дры биофизики и биотехнологии Воронежского государственного университета

Артюхов Валерий Григорьевич — доктор био-логических наук, профессор, заведующий кафе-дрой биофизики и биотехнологии Воронежского государственного университета; e-mail: [email protected]

Shilov Sergey V. — postgraduate student, department of biophysics and biotechnology of the Voronezh State University

Koltakov Igor A. — Assistant Professor, Ph.d., Candidate of biological Sciences, department of biophysics and biotechnology, Voronezh State University; e-mail: [email protected]

Lelikova Elena N. — student, department of biophysics and biotechnology of the Voronezh State University

Artyukhov Valery G. — full Professor, Ph.d., dsci., Head of the department of biophysics and biotechnology of the Voronezh State University; e-mail: [email protected]

анализ данных по изучению влияния УФ све-та на антигенпрезентирующие клетки показал, что под действием малых доз УФ-излучения мо-жет происходить как увеличение, так и снижение (для клеток с исходно низким уровнем экспрес-сии) уровня экспрессии исследуемых антигенов.

Было показано, что для образцов нейтро-филов с исходно высоким уровнем экспрессии наблюдается яркое стимулирующее действие интерферона и УФ-света. В том случае, если исходный уровень экспрессии исследуемых по-верхностных дифференцировочных антигенов был ниже среднего уровня, то величина реги-стрируемого показателя существенно снижалась под действием УФ-света. наблюдаемые эффекты могут быть связаны с тем, что у лиц с исходно заниженным уровнем исследуемых антигенов

могут иметь место существенные функцио-нальные нарушения, которые, вероятно, могут проявляться в блокировании процессов синтеза мембранных маркеров или же их токсической инактивации вследствие накопления токсиче-ских продуктов пФол.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Hallman M. Toll-like receptors as sensors of

pathogens / M. Hallman, M. Ramet, R.A. Ezekowitz // Pediatr. Res. – 2001. – Vol. 92, № 3. – P. 315–321.

2. O’neill L. A. Toll-like receptors signal transduction and tailoring of innate immunity: a role for Mal / L. A. O’neill // Trends Immunol. – 2202. – Vol. 23, № 6. – P. 296–300.

3. Галактионов В. Г. иммунология / В. Г. Га-лактионов. – М. : изд-во МГУ, 2004. – 528 с.

Уровень экспессии HLA-DR антигенов нейтрофилами крови человека

Page 102: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1102

УДК 631.4

ЭкОФУНкЦии ПОЧВ и ПРиРОДНЫХ ЗОН В кОНТекСТе иХ ОСОБОЙ ОХРАНЫ и РАЗВиТиЯ АГРОЛОГии и

ПОЧВОВеДеНиЯ

е. Д. Никитин1, Д. и. щеглов2, е. П. Сабодина1

1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова2Воронежский государственный университет

поступила в редакцию 12.03.2013 г.

Аннотация. В данной работе кратко охарактеризовано учение об экологических функциях почв, показана его роль в особой охране природных зон и почв, в подготовке почвенных красных книг регионального и федерального уровней, в совершенствовании научных основ рационального ис-пользования, восстановления и охраны земельных ресурсов.

ключевые слова: экологические функции почв, экосистемы, рациональное природопользова-ние, природные зоны, биосфера, особая охрана почв.

Abstract. In this paper briefly describes the doctrine of the ecological functions of soils, shows its role in especially protected natural zones and soil, in the preparation of the soil Red books of regional and federal levels, the improvement of scientific bases of rational use, restoration and protection of land resources.

Keywords: ecological functions of soils, ecosystems, rational use of natural resources, natural zones, biosphere, special soil protection.

© никитин е. д., щеглов д. и., Сабодина е. п., 2014

В связи с созданием учения об экологических функциях почв потребовалось переосмысление вклада почвенного покрова в динамику и сбалан-сированное функционирование природных и при-родно-антропогенных систем различных уровней [1, 2]. В процессе разработки данной проблемы возникла необходимость в анализе и выявлении экофункций природных зон, а также в совер-шенствовании научных основ рационального ис-пользования, восстановления и охраны ресурсов приповерхностных оболочек Земли, прежде всего почвенного покрова.

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВкратко охарактеризуем некоторые аспекты

проделанной работы, касающиеся в основном степной зоны, ее экосистем, почв и их особой ох-раны.

разработанное теоретическое обобщение по экологическим функциям почв (табл. 1,) показа-ло продуктивность функционального подхода и целесообразность его применения для решения актуальных междисциплинарных проблем рацио-нального природопользования и экологии.

к таким проблемам, несомненно, относится сохранение и восстановление зональных, прежде всего степных, экосистем в сети особо охраняе-мых природных территорий.

для того чтобы такая сеть имела системный характер своей организации и была настолько представительной, что смогла бы удержать от полной деградации и разрушения степную есте-ственно историческую зону, необходимо проч-ное научное обоснование ее создания. таким основанием может служить разрабатываемое учение об экологических функциях почв, био-сферы и географической оболочки и их струк-турно-функциональных составляющих, како-выми являются, прежде всего природные зоны Земли [1-4]. С позиций данного учения био-сфера (в понимании В.и.Вернадского) рассма-тривается как открытая органически целостная глобальная суперсистема, естественные компо-ненты которой выполняют свои исторически обусловленные функции. осуществление этих функций оказывается важнейшим условием со-хранения всей биосферной системы. В контек-сте такого подхода у степной зоны выделяются атмосферные, гидросферные, литосферные и другие функции (табл. 2), которые до широкомас-

Page 103: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 103

штабного освоения степей человеком были сба-лансированы и вносили свой вклад в континен-тально-глобальное функционирование биосферы. повышенное значение для сохранения естествен-но исторической биосферной системы Земли име-ли такие функции степной зоны, как участие ее в регулировании и поддержании баланса газов ат-мосферы, ограничение механической денудации, поддержание биологической эволюции и сохра-нение природного разнообразия Земли, аккуму-ляция солнечной энергии в процессе гумусонако-пления и др.

антропогенная трансформация степной зоны не только сильно ослабила большую часть ее естественных экофункций, но и способствовала их качественному перерождению. так, из-за де-градации черноземных и каштановых почв, степи оказались дополнительным источником для ат-мосферы диоксида углерода в связи с минерализа-цией почвенного органического вещества, запасы которого в степях в результате нерациональной хозяйственной деятельности сократились более

чем вдвое. изменилось и соотношение биологи-ческого и геологического круговоротов.

В доисторический период в лесостепи в био-логический круговорот вовлекалось элементов примерно в 30 раз больше, чем их поступало в геологический. В конце же хх века количество биофилов, мигрирующих в биологическом круго-вороте, было всего лишь несколько выше их вы-носа в геологический круговорот [1].

В связи с переходом критического уровня освоения степной зоны необходимо целенаправ-ленное проведение в ней природосохраняющих и природовосстановительных работ, наиболее эффективной формой которых оказывается рас-ширение сети особо охраняемых территорий. однако это расширение, которое в перспективе должно, по-видимому, охватить не менее 15-20 % территории зоны, проводится явно замедленными темпами и в стратегическом плане является пока неубедительным. Эта неубедительность связана, прежде всего, с существующим разрывом между сохранением биологического разнообразия с од-

таблица 1.Основные экологические функции почвы

категории и виды экологических функций почвы

Биогеоценотические литосферные Гидросферные,атмосферные

общебиосферные иэтносферные

Жилище, механическая опора для живых орга-низмов. депо семян

Биохимическое преоб-разование верхних слоев литосферы

трансформация поверх-ностных вод в грунтовые

Среда обитания, источ-ник вещества для ор-ганизмов суши, фактор биологической эволюции и этногенеза

источник и депо элемен-тов питания, влаги, энер-гии

источник вещества для образования минералов и пород

регулирование речного стока, фактор биопродук-тивности водоемов

Условие нормального функционирования био-сферы и этносферы, пла-нетарный узел связей

регуляция состава, структуры и динамики, «память» биогеоценоза (БГЦ)

передача аккумулирован-ной солнечной энергии в глубокие части литосфе-ры

поглощение и отражение солнечной радиации

обеспечение воспроиз-водства сельскохозяй-ственного и лесохозяй-ственного сырья

аккумуляция и транс-формация вещества и энергии БГЦ, санитарная функция

Защита литосферы от чрезмерной эрозии

регулирование влагообо-рота, газового режима и состава атмосферы

Фактор формирования полезных ископаемых и энергетических ресурсов

почвенное плодородие Условие нормального развития литосферы

источник твердого веще-ства и микроорганизмов атмосферы

Место для поселений, промышленных и дорож-ных объектов; рекреаци-онная функция

Экофункции почв и природных зон в контексте их особой охраны и развития агрологии и почвоведения

Page 104: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1104

таблица 2 Ведущие экофункции природных зон

природные зоны

Экологические функции и особенности природных зон

атмосферные и гидросферные

педосферные и литосферные Биосферные Этносферные и со-

циосферные

а р к т и ч е с к а я зона, тундра, ле-сотундра

термический мини-мум Земли и консер-вация воды в виде льда и снега

доминирование кри-опедогенеза и ледо-вого литогенеза

Убежище для псих-рофильных организ-мов

Сохранение корен-ных этносов и тра-диционных промыс-лов

леса умеренно-го пояса

«легкие» северного полушария, поддер-жание развитой реч-ной сети

производство под-вижного органиче-ского вещества, уме-ренное экзогенное минерало- и породо-образование

Многоярусная эко-логическая ниша для многочислен-ных видов живых организмов Север-ного полушария

обеспечение взаи-модействия различ-ных этносов и форм хозяйствования

лесостепи и степи

Гумусовая и карбо-натная аккумуляция Со2, формирование глубоко врезанных речных долин

депо внутрипочвен-ного органического вещества

В основном двухъ-ярусная почвенно-напочвенная эколо-гическая ниша для живых организмов

обеспечение раз-вития и взаимодей-ствия различных этносов и форм хо-зяйствования, осо-бенно аграрного на-правления

ной стороны и почвенного с другой. первое, как правило, оторвано от второго.

Ярким примером указанного разрыва явля-ется тот факт, что в существующие до сих пор утвержденные красные книги российской Фе-дерации включены лишь редкие и находящиеся под угрозой исчезновения биологические виды организмов. исчезающие же почвенные разности оказались брошенными на произвол судьбы, кото-рой явно не позавидуешь. В то же время можно считать доказанным: сохранить биологическое разнообразие можно лишь сохраняя одновремен-но почвенное и природное разнообразие в целом.

В связи со сказанным следует обратить особое внимание на несомненную актуальность проводи-мых работ по созданию красной книги и кадастра особо ценных почв россии и субъектов Федера-ции [5-8].

необходимо также понимание причин отста-вания в становлении особой охраны почв. дело в том, что выходившие в свет красные книги, вплоть до начала XXI века, касались сугубо био-логических объектов (растений и животных). дру-гие детища природы, в том числе почвы, в них не попадали. Это связано, прежде всего, с историей природоохранного дела. известно, что природо-охранное движение зародилось еще до промыш-ленного бума XIX-XX вв. р.Гроув [9] отмечает:

«природоохранному движению на Западе уже по меньшей мере 200 лет, началось оно при освоении тропиков». так, на о. тобаго в 1764 г. были соз-даны лесные заповедники, на о. Сент-Винсент в 1791 г. принят кингсхильский акт о защите лесов, на о. тасмания в 1860 г. вступил в действие закон о защите птиц, в 1804 г. была организована ин-дийская лесная служба. В россии указами петра Великого запрещалась рубка приречных лесов и бесконтрольная охота в государственных заказ-никах; сохранялись лесные засеки в лесостепной зоне и др.

однако, несмотря на достаточно давнее за-рождение охраны природы, она длительное время не являлась комплексной и отличалась в основ-ном ботанико-зоологической направленностью, распространяясь главным образом на животных и растения. почва, к сожалению, долгое время не привлекала к себе внимание специалистов по ох-ране природы. Значительное внимание на почву стали обращать, когда существенно расширилась эрозия и загрязнение почвенного покрова. и, на-чиная со второй половины хх века, стал нарас-тать процесс регионально-глобальной деградации почвенных ресурсов. однако и в это время по-чвоохранная политика не была всесторонней и не включала в себя проблему особой охраны почв, предполагающую сохранение их эколого-генети-

Никитин Е. Д., Щеглов Д. И., Сабодина Е. П.

Page 105: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 105

ческого разнообразия и естественных экосистем-ных и глобальных функций, от чего прямо зави-сит поддержание биосферных констант планеты.

Создание учения об экологических функциях почв [1-3] позволило принципиально расширить цели и задачи их сохранения и выделить в само-стоятельное направление особую охрану наи-более ценных почвенных ресурсов и проблему подготовки красной книги эталонных, редких и исчезающих почв. осознание научной обще-ственностью важности данной работы, несомнен-но, содействовало появление в законе об охране окружающей среды рФ специальной почвенно-краснокнижной статьи 62, где отмечено:

1. редкие и находящиеся под угрозой исчез-новения почвы подлежат охране государством, и в целях их учета и охраны учреждается красная книга почв российской Федерации и красные кни-ги почв субъектов российской Федерации, поря-док ведения которых определяется законодатель-ством об охране почв.

2. порядок отнесения почв к редким и находя-щимся под угрозой исчезновения, а также порядок установления режимов использования земельных участков, почвы которых отнесены к редким и на-ходящимся под угрозой исчезновения, определя-ются законодательством. (Федеральный закон об охране окружающей среды принят Государствен-ной думой 20 декабря 2001 года. одобрен Сове-том Федерации 26 декабря 2001 года; опублико-ван: «российская газета» от 12 января 2002 года №6 (№2874).

Следует также принимать в расчет, что при создании новых почвенных красных книг в ряде случаев целесообразно, чтобы субъекты рФ, ока-завшиеся в числе лидеров сохранения ценных почвенных объектов (Цпо), стали бы инициато-рами подготовки утвержденных интегральных Красных книг почв экономических районов, в ко-торые они входят [10]. польза от этого очевидна. Ведь статус реально охраняемых Цпо получают не только особо ценные почвенные объекты, уже попавшие в изданные красные книги почв субъ-ектов российской Федерации, но и те из них, кото-рые лишь представлены для особой охраны в той или иной области или республике рФ, но не вош-ли в соответствующую региональную утвержден-ную красную книгу почв в связи с ее отсутствием или сильно затянувшейся подготовкой к изданию.

характерным примером может служить Цен-трально-черноземный экономический район (ЦчЭр), объединяющий Белгородскую, Воронеж-

скую, курскую, липецкую, тамбовскую, а также орловскую области. Среди экономических райо-нов рФ здесь наименьшая лесистость и высокая распаханность – 63,7 %. при этом большинство подтипов распахано на 90 % и более от площади почв сельскохозяйственных угодий [10].

объективная необходимость в подготовке ин-тегральной красной книги почв ЦчЭр очевидна. Во-первых, реализация почвенно-краснокнижной деятельности на любом уровне – это важный шаг к расширению очень скромной сети особо охра-няемых природных территорий (оопт) в лесо-степных и степных регионах страны. так, отмеча-ется [11], что «при высокой степени освоенности степных ландшафтов, особенно в европейской части россии, только 0,11 % площади степной зоны (включая горные степи) обеспечено заповед-ной охраной. не в каждом субъекте рФ, где суще-ствуют зональные степные ландшафты, имеются оопт федерального уровня».

Успешный опыт в кооперации краснокниж-ной деятельности между отдельными субъектами рФ уже имеется, примером чего служит издание красной книги Среднего Урала, распространяю-щейся на пермскую и Свердловскую области [9]. Важно такой опыт существенно расширить, чему, несомненно, будет способствовать подготовка и издание интегральных красных книг почв эконо-мических регионов россии.

Следует отметить также, что при рассмотре-нии проблемы усиления особой охраны почв и экосистем неизбежно встает вопрос о необходи-мости развития почвоведения прежде всего как фундаментальной отрасли естествознания, что позволило бы ему служить научным основанием для решения не только прикладных сельскохо-зяйственных, но и экологических и других за-дач. Сейчас вновь приобретает исключительную актуальность положение В.В. докучаева о том, что «… почвоведение, несомненно, имея пер-венствующее, так сказать основное значение для сельского хозяйства, вместе с тем остается само-стоятельной отраслью естествознания, со своими собственными задачами» [4].

одновременно возникает необходимость ос-мысления профессионального и организацион-ного взаимодействия почвоведения с сельско-хозяйственной наукой. по-видимому, настало время фундаментализации не только почвенной, но и сельскохозяйственной науки с выделением интегральной научно-прикладной области знания – агрологии, состоящей из общей, социальной,

Экофункции почв и природных зон в контексте их особой охраны и развития агрологии и почвоведения

Page 106: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1106

экологической и сельскохозяйственной агрологии [2]. такая фундаментализация способствовала бы более эффективному развитию как научных, так и прикладных разделов почвоведения и сельхознау-ки с выходом их на более высокий и результатив-ный уровень взаимодействия.

одной из сфер активного взаимодействия агрологии и почвоведения могло бы стать со-вместное участие в разработке и реализации меж-дисциплинарной программы восстановления на представленных площадях зональных экосистем в переосвоенных степных и лесостепных регио-нах страны, с учетом того, что сумма социально – экономической полезности достигается при ос-воении территории, не превышающей в средней полосе 40% общей площади [1, 4]. по расчетам н. Ф. реймерса (1992) доля естественных экосистем должна составить: 1) в тундре и лесотундре 98 – 100% территории, 2) в тайге 80 – 90 % на cевере и 45-50 % на юге, 3) в зоне смешанных лесов 30 – 35 %, 4) в зоне лесостепи 35 – 40%, 5) в сте-пи 40 – 60 % [1]. необходимо ясно понимать, что это не только важнейшая экологическая, но и со-циально-культурная задача, способствующая как трудовой занятости населения, так и сбережению культурно-природного наследия страны.

Это наследие должно обязательно изучаться и сохраняться комплексно[2], к чему призывают сопредседатели Совета ран по изучению и охра-не культурного и природного наследия академики Г. В. добровольский и е. п. челышев. приведем их высказывание в информационном бюллетене Совета: «В своей деятельности наш Совет неиз-менно руководствуется принципом неделимости природного и культурного наследия. В его трудах подчеркивалось, что для преодоления истощения ресурсов биосферы необходимо активизировать весь потенциал культуры. Сохранение среды оби-тания органически связано с задачами защиты культуры от разрушения и деградации, с воспи-танием в человеке ответственности за состояние природной и духовной среды» [12].

ЗАкЛЮЧеНиеВ заключение можно констатировать, что соз-

дание учения об экологических функциях почв оказало существенное влияние на почвоведение и смежные с ним науки, что способствовало более активному использованию в них функциональ-ного подхода. данное учение активизировало,

кроме того, формирование нового природоохран-ного направления – особой охраны почв с подго-товкой почвенных красных книг регионального и федерального уровней, работу над которыми не-обходимо ускорить, поскольку это способствует сохранению и восстановлению природных зон и почв Земли, сбережению природного и культур-ного наследия.

ЛиТеРАТУРА1. добровольский Г.В. Экология почв. Уче-

ние об экологических функциях почв / Г.В. добро-вольский, е.д. никитин. — М.: МГУ, 2006. — 364 с.

2. никитин е.д. хомонатурология. теория единства человека и природы / е.д. никитин. — М.:МакС-пресс, 2010. — 240 с.

3. добровольский Г.В. Экологические функ-ции почвы / Г.В. добровольский, е.д. никитин. — М.: изд-во МГУ, 1986. — 137 с.

4. никитин е.д. основа жизни на Земле: по-чва – россия – цивилизация / е.д. никитин. — М.: МакС-пресс, 2010. — 220 с.

5. апарин Б.Ф. красная книга почв ленин-градской области / Б.Ф. апарин [и др.] — Спб.: изд-во «аэроплан», 2007. — 320 с.

6. красная книга почв россии: объекты красной книги и кадастра особо ценных почв / отв. ред. Г.В. добровольский, е.д.никитин. — М.: МакС-пресс, 2009. — 576 с.

7. климентьев а.и. красная книга почв орен-бургской области / а.и. климентьев [и др.]. — ека-теринбург, 2001. — 295 с.

8. ташнинова л.н. красная книга почв и экосистем калмыкии / л.н. ташнинова. — Эли-ста, 2000. — 250 с.

9. Гроув р.х. Зарождение на Западе движе-ния в защиту окружающей среды / р.х. Гроув // В мире науки — 1993. — № 9-10. — С. 6-14.

10. никитин е.д. интегральная красная кни-га почв экономического района страны и ее соци-альное и экологическое значение / е.д. никитин, д.и. щеглов, е.п. Сабодина // Вестник Воронеж-ского гос. ун-та. Серия: химия. Биология. Фарма-ция, 2011. — № 1. — С. 100-104.

11. титова С.В. особо охраняемые террито-рии степной зоны россии / С.В. титова // известия ран. Сер. География. — 2010. — № 1. — С. 103-111.

12. Сабодина е.п. развитие экологических движений / е.п. Сабодина [и др.]. — М.: МакС-пресс, 2008. — 275 с.

Никитин Е. Д., Щеглов Д. И., Сабодина Е. П.

Page 107: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 107

Никитин Евгений Дмитриевич — Ведущий

научный сотрудник Музея Землеведения МГУ, д.б.н., лауреат Государственной премии рФ, За-служенный профессор Московского университета

Щеглов Дмитрий Иванович — Заведующий кафедрой почвоведения и управления земель-ными ресурсами, д.б.н., профессор ВГУ; тел.: (4732)208-393, e-mail: [email protected].

Сабодина Евгения Петровна — кандидат фи-лософских наук, научный сотрудники Музея Зем-леведения МГУ.

Nikitin Evgeniy D. — the Laureate of the State prize of the Russian federation, Honored Professor of Moscow University

Shcheglov Dmitry I. — Head of the department of soil science and land management, dr.Sci., Professor of the Voronezh state University; tel.: (4732)208-393, e-mail: [email protected].

Сabodina Evgenia P. - the candidate of philosophical Sciences, the scientific staff of the Museum. Moscow state University.

Экофункции почв и природных зон в контексте их особой охраны и развития агрологии и почвоведения

Page 108: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1108

ФАРМАЦиЯ

УДК 615.15

АНАЛиЗ РАЗМещеНиЯ ГОСУДАРСТВеННОГО ЗАкАЗА В СФеРе ЗАкУПОк ЛекАРСТВеННЫХ СРеДСТВ (НА

ПРиМеРе ВОРОНеЖСкОЙ ОБЛАСТи)

Т. Г. Афанасьева, А. В. Дмитриев

Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 27.11.2013 г.

Аннотация. В статье приведены результаты комплексного анализа размещения государствен-ного заказа в сфере закупок лекарственных средств на примере Воронежской области за период 2012 – 2013 гг. оценена экономическая эффективность открытого аукциона в электронной форме на закупку лекарственных средств.

ключевые слова: государственный заказ, открытый аукцион в электронной форме, экономия.

Abstract. The paper presents the results of a comprehensive analysis of state procurement in the procurement of drugs by the example of the Voronezh region. Estimated cost-effectiveness of open auction in the electronic form for the purchase of medicines.

Keywords: state procurement, open auction in the electronic form, cost-effectiveness.

© афанасьева т. Г., дмитриев а. В., 2014

Государственные закупки - это способ за-купок, осуществляемый государством для нужд собственного потребления и в целях обеспечения потребления населением и резервирования за счет средств государственного бюджета [1].

Закупка лекарственных средств (лС) имеет свои особенности, ведь от качества поставляемо-го товара, а так же оперативности и правильности проведения процедуры торгов зависит качество жизни населения. поэтому за процедурами за-купок лС ведется особо тщательный контроль со стороны контролирующего органа, а к потенци-альным поставщикам предъявляются особо жест-кие требования.

актуальность данного анализа заключается в том, что сегмент закупок лС на настоящий мо-мент является одним из самых крупных и значи-мых среди прочих сегментов государственных за-купок. Важность его обусловлена совокупностью выполняемых функций. Во-первых, это функция экономическая. Закупки лС, проведенные в соот-ветствии с нормами действующего законодатель-ства, то есть путем открытого аукциона в элек-тронной форме (оаЭФ), способны значительно снизить расход бюджетных средств на финанси-рование данной сферы закупок. Во-вторых, функ-

ция социальная, так как корректная и своевремен-но осуществленная реализация государственного заказа на закупку лС дает возможность учрежде-ниям здравоохранения оказать более полную и ка-чественную лекарственную помощь населению.

Вышесказанное обусловило цель исследо-вания: анализ аукционов на закупку лС в Воро-нежской области (Во) за период 2012 - 2013 гг. В качестве материалов исследования были выбраны протоколы открытых аукционов органов управле-ния здравоохранением различных субъектов рФ, выставленные на официальном сайте http://www.zakupki.gov.ru/, а так же данные тематических ин-тернет-ресурсов, сайтов заказчиков.[2]

ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВВ 2010 году было проведено 577 конкурсов и

аукционов. доля заказов на поставку лекарствен-ных средств составила 10.2% (59 в год). един-ственным государственным заказчиком являлся департамент Здравоохранения (дЗ) Во (прочие бюджетные учреждения здравоохранения направ-ляли данные о своих потребностях главному рас-порядителю бюджетных средств, в роли которого выступал дЗ Во, который формировал заявки и направлял в УГЗиот Во на проведение торгов).

В 2011 году было проведено 827 конкурсов и аукционов; доля заказов на поставку лС соста-

Page 109: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 109

вила 10,5% (85 процедур в год). прирост количе-ства процедур на закупку лС составило 43,3% по сравнению с 2010 годом. количество заказчиков в сфере здраво-охранения составило 5, в том числе государственный заказчик – дЗ Во.

За 2012 год в Во была объявлена и проведе-на 1181 процедура торгов по всем направлениям, из них на закупку лС были ориентированы 202 аукциона (что составило 17,17% от общего числа процедур). рост числа процедур торгов на закупку лС составил 42,8% по сравнению с 2011 годом. количество государственных и иных заказчиков (в сфере здравоохранения) возросло и составило 15.

динамика роста количества торгов на закупку лС в Во за период 2010-2012 гг. прослеживается на рис. 1.

В 2012 году была объявлена и проведена 1181 процедура торгов по 4767 лотам по всем направ-лениям, из них на закупку лС были ориентиро-ваны 202 аукциона по 1161 лоту. таким образом, доля торгов на закупку лС составила 17.17%, что является высоким показателем важности и акту-альности именно этого сегмента государственных закупок (рис. 2).

Рис. 1 динамика изменения количества торгов на закупку лС в Во за период 2010-2012 гг.

Рис 2. общий объем размещенного областно-го государственного заказа по результатам прове-дения торгов (по направлениям) за 2012 год, %.

В роли заказчика выступило 8 бюджетных уч-реждений здравоохранения и дЗ Во, который, в

свою очередь, являлся государственным распре-делителем бюджетных средств для подопечных учреждений здравоохранения.

при рассмотрении проведенных торгов за 2012 гг. в ценовом выражении были получены следующие данные: общая цена заключенных контрактов составила 20437.81 млн руб. доля сто-имости цен контрактов на закупку лС составила 10,3% (2103.93 млн руб).

В результате проведенного анализа торгов было выявлено, что из торгов по 1161 лоту, по 110 лотам не было получено ни одного предложения от участников размещения заказа; по 222 лотам было получено единственное предложение от участников размещения заказа и торги признаны несостоявшимися, по 829 были проведены проце-дуры торгов со снижением начальной максималь-ной цены контракта.

помимо этого, из 829 проведенных торгов по 490 лотам было получено 2-3 предложения от участников размещения заказа, по 263-по 4-5 предложений, по 76-по 6 и более. таким образом, нами была вычислена средняя активность участ-ников размещения заказа на закупку лС, которая составила 2,75 на лот, что несколько превышает аналогичный показатель для иных направлений закупок (2,66). полученные данные позволяют сделать вывод о невысоком уровне конкуренции при проведении торгов на закупку лС (рис. 3).

Рис.3. Средняя активность участников разме-щения заказа в 2012 г., уч./лот.

В последствии, по результатам торгов были за-ключены государственные контракты и граждан-ско-правовые договоры с 106 поставщиками, 47% которых зарегистрированы на территории Во.

итоги каждой конкретной закупки оценива-ются на предмет эффективности расходования бюджетных средств путем определения экономии. Экономия определяется в процентах от начальной цены контракта, при этом, полученной экономии дается оценка.

Анализ размещения государственного заказа в сфере закупок лекарственных средств

Page 110: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1110

показатель эффективности (E) рассчитывает-ся как:

,

где Снач – начальная цена контракта, руб., Скон – цена, по которой заключается контракт, руб. [3]

С использованием данной методики опреде-ления эффективности расходования бюджетных средств был проанализирован открытый аукцион в электронной форме на право заключить граж-данско-правовые договоры на поставку лС по 45 лотам.

из извещения о проведении открытого аукци-она в электронной форме были получены данные о начальных (максимальных) ценах контрактов. из протоколов подведения итогов была взята ин-формация о количестве участников размещения заказа, принявших участие в аукционе, а так же ценах договоров по итогам торгов, которые пред-ложили победители по каждому лоту, и, по приве-денной выше формуле, был вычислен показатель эффективности.

так, анализ показал, что по 1 лоту не было сделано ни одного предложения от поставщиков, как следствие, аукцион не состоялся; по 7 лотам поступило только по одному предложению от участников размещения заказа, следовательно, аукционы по данным лотам были признаны несо-стоявшимися и договоры были заключены по на-чальным ценам.

также, по ряду лотов участие в аукционе при-няли не все участники размещения заказа, полу-чившие допуск к участия в аукционе по резуль-татам рассмотрения первых частей заявок. Это может быть объяснено отсутствием возможности у участника находиться он-лайн на электронной торговой площадке в момент проведения откры-того аукциона в электронной форме. по данной

причине, в торгах по 14 лотам из 45 участвова-ло по одному участнику, но начальная цена была снижена; в 20 случаях участие в торгах приняли 2-3 участника размещения заказа, и лишь в торгах по 2 лотам приняли участие по 5 участников раз-мещения заказа, что обусловило снижение цены контракта.

В соответствии с приведенной методикой, торги по 7 лотам оказались неэффективными с точки зрения экономии бюджетных средств (сни-жения начальной цены договора не произошло), по 20 лотам – низкоэффективными, по 6 лотам торги были проведены с нормальной и высокой эффективностью, а по 11 лотам эффективность проведенных торгов является необоснованно вы-сокой и требуется особое внимание контрольных органов к исполнению данных гражданско-право-вых договоров.

ЗАкЛЮЧеНиепроведен комплексный анализ размещения

заказа на закупку лС в Во, выявлены и вычисле-ны основные статистические показатели разме-щения заказа. определена экономия, достигнутая в результате проведения открытого аукциона в электронной форме.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Федеральный закон №94-ФЗ от 21июля

2005 г. «о размещении заказов на поставки това-ров, выполнение работ, оказание услуг для госу-дарственных и муниципальных нужд».

2. http://www.zakupki.gov.ru/.3. Гущин а.Ю. определение эффективности

и способы её оценки в системе государственно-го заказа. Учебно-методическое пособие. — Спб.: ноУ Впо «Санкт-петербургский университет управления и экономики», 2012.— с. 204-208.

Афанасьева Татьяна Гавриловна — к.ф.н.,

доцент кафедры управления и экономики фарма-ции и фармакогнозии ВГУ; тел.: (473) 239-05-45, e-mail: [email protected]

Дмитриев Артём Владимирович – студент 6 курса вечернего отделения фармацевтическо-го факультета ВГУ; тел.: (473) 244-17-49; e-mail: [email protected]

Afanaseva Tatiana G. — candidate of pharmaceutical science, senior lecturer of the department of management and economics of pharmacy and pharmacognosy of VSU; tel.: (473) 239-05-45, e-mail: [email protected]

Dmitriev Artyom V. — student of VI course of internal branch of pharmaceutical faculty of Voronezh State University; tel.: (473) 244-17-49; e-mail: [email protected]

Афанасьева Т. Г., Дмитриев А. В.

Page 111: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 111

УДК 615.1:615.918

ПАРАМеТРЫ ОСТРОЙ ТОкСиЧНОСТи СОЛеЙ ГУМиНОВЫХ киСЛОТ

А. В. Бузлама1, Ю. Н. Чернов2, А. и. Сливкин1

1 Воронежский государственный университет,2 Воронежская государственная медицинская академия им. Н. Н. Бурденко

поступила в редакцию 15.10.2013 г.

Аннотация. токсикологические исследования, проведенные на 654 лабораторных животных (крысах и мышах) свидетельствуют, что соли гуминовых кислот, получаемые из трех различных сы-рьевых источников (лигногумат, гумат леонардита и сапропелевый гумат) являются умеренно ток-сичными (3 класс токсичности и опасности в соответствии с ГоСт 12.1.007-76 и по классификации и.В. Березовской, 2003, 2010), не проявляют кумулятивных свойств, индекс широты терапевтиче-ского действия >45.

ключевые слова: гуминовые вещества, гуматы, сапропели, пелоиды, лигнин, леонардит, токси-кология, экспериментальная фармакология.

Abstract. Toxicological studies, accomplished using 654 laboratory animals (rats and mice) show, that humic acid salts, derived from lignine, sapropel and leonardit revealed low toxicity (class 3 toxicity according to federal standard of Russian federation 12.1.007-76 and classification by I.V. berezovskaija, 2003, 2010), not display cumulative action and possess large-scale width of therapeutic action.

Keywords: humic substance, humate, sapropel, peloid, lignin, leonardit, toxicology, experimental pharmacology.

© Бузлама а. В., чернов Ю. н., Сливкин а. и., 2014

известно, что природные соединения, назы-ваемые гуминовыми кислотами, проявляют про-тивовоспалительные, регенераторные, противояз-венные, дезинтоксикационные, антиоксидантные и другие фармакологические эффекты [1, 2, 3], в связи с чем актуальной и обязательной задачей, предшествующей разработке содержащих данные вещества оригинальных лекарственных препа-ратов, является изучение профиля их безопасно-сти в токсикологических исследованиях. Целью исследования являлось изучение токсикологи-ческих характеристик солей гуминовых кислот, получаемых из различных сырьевых источников (сапропелевого гумата, гумата леонардита и лиг-ногумата) – параметров острой токсичности и определение наличия кумулятивного действия.

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТА. исследования проведены на 654 лабораторных

животных: белых аутбредных конвенциональных крысах самцах и самках в возрасте 3 мес. массой тела 190.0±5.4 г (446 голов), белых аутбредных мышах самцах в возрасте 2.5 мес. массой тела

20.5±2.0 г (208 голов). при проведении исследо-ваний учитывали рекомендации руководства по экспериментальному (доклиническому) изуче-нию новых фармакологических веществ [4], со-блюдали принципы гуманного обращения с лабо-раторными животными, эвтаназию осуществляли передозировкой хлороформного наркоза. Выбор исследованных доз обусловлен известными опу-бликованными сведениями о низкой токсичности (III-IV класс) и интервале терапевтических доз (от 5 до 300 мг/кг) гуминовых веществ [1].

оБСУЖдение реЗУльтатоВ.изучение острой токсичности проведено

на белых мышах самцах и самках массой тела 20.5±2.0 г, белых крысах самцах и самках массой 190.5±5.0 г, всего 624 головы, не менее чем по 6 го-лов в каждой группе. лигногумат (официнальный 5.0% раствор) вводили внутрижелудочно, внутри-брюшинно и внутримышечно, так как его опыт-ные партии предназначены для внутримышечно-го введения. Гумат леонардита и сапропелевый гумат (5.0% водные растворы, изготовленные экс-темпорально) вводили подкожно и внутрижелу-дочно, так как предполагаемый терапевтический

Page 112: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1112

способ применения – перорально. интактные группы составляли здоровые животные (вводили 0.9% раствор натрия хлорида в эквивалентных из-учаемым фармакологическим веществам объемах и способах введения). расчет Ld50 проводили с использованием метода «накопленных частот» в модификации Беренса и методом пробит-анализа. дозы выбирали согласно рядам Фульда [5, 4].

при однократном внутрижелудочном введе-нии в дозах до 1000 мг/кг (с учетом предельно допустимого объема вводимого раствора) лигно-гумат, гумат леонардита и сапропелевый гумат не вызывают летальных исходов в первые сутки и последующие 14 дней. У всех выживших жи-вотных не было выявлено достоверных измене-ний массы тела (табл. 1), поведенческих реакций, двигательной активности, вегетативной иннерва-ции, объема и цвета мочи, дефекации, потребле-

ния корма (в пределах 5–7 г/гол./сут. для мышей) и воды (3.5–5.5 мл/гол./сут.) (табл. 2).

при парентеральном введении высоких доз часть животных погибало на 1–3 сутки или сразу на фоне клонико-тонических судорог, саккодиро-ванного дыхания и симптомов легочно-сердечной недостаточности.

результаты патолого-анатомических иссле-дований органов погибших животных выявили окрашивание в серовато-коричневатый цвет мы-шечной ткани (лигногумат – внутримышечно), толщи дермы и подкожной жировой клетчатки (сапропелевый гумат, гумата леонардит – подкож-но), что вероятно обусловлено процессами вса-сывания солей гуминовых кислот, имеющих ко-ричневую окраску. Слизистая оболочка желудка и тонкого кишечника розоватого цвета, не выявлено язв, эрозий и кровоизлияний. В брыжейке тонкого

Таблица 1Влияние лигногумата, сапропелевого гумата, гумата леонардита

на массу тела мышей при однократном внутрижелудочном введенииМасса тела, г исходно 7 дней 14 днейинтакт 20.5±2.3 22.0±0.9 25.0±2.5лигногумат 280 мг/кг 20.0±1.5 21.5±1.4 25.5±2.7Сапропелевый гумат 280 мг/кг 22.7±1.20 23.5±2.5 26.1±3.5Гумат леонардита 280 мг/кг 22.0±5.3 24.5±2.4 25.7±3.3лигногумат 460 мг/кг 20.0±0.9 22.3±0.9 25.7±2.8Сапропелевый гумат 460 мг/кг 21.5±0.9 22.8±2.1 24.0±0.9Гумат леонардита 460 мг/кг 21.0±3.5 23.0±0.7 25.6±2.5лигногумат 1000 мг/кг 22.0±2.1 24.1±3.2 24.9±3.0Сапропелевый гумат 1000 мг/кг 21.0±3.5 22.5±2.4 23.4±1.5Гумат леонардита 1000 мг/кг 19.9±2.3 21.8±2.4 22.1±3.2

Таблица 2Влияние лигногумата, сапропелевого гумата, гумата леонардита на потребление

воды и корма при однократном внутрижелудочном введении мышампоказатель исходно 7 дней 14 дней

потребление воды, мл/гол/сут.интакт 3.9±0.6 3.9±0.3 3.8±0.4лигногумат 280 мг/кг 3.8±0.3 3.9±0.2 5.4±0.4Сапропелевый гумат 280 мг/кг 4.0±0.8 5.4±0.5 5.4±0.4Гумат леонардита 280 мг/кг 4.1±0.7 5.3±0.5 5.3±0.3лигногумат 460 мг/кг 4.0±0.8 5.2±0.7 5.4±0.8Сапропелевый гумат 460 мг/кг 3.9±0.9 4.0±0.3 4.9±0.4Гумат леонардита 460 мг/кг 4.0±0.7 4.5±0.5 4.9±0.3лигногумат 1000 мг/кг 4.0±0.3 4.2±0.4 4.1±0.3Сапропелевый гумат 1000 мг/кг 3.9±0.2 5.2±0.3 5.3±0.5Гумат леонардита 1000 мг/кг 3.8±0.5 4.1±0.4 5.3±0.8

потребление корма, г/гол./сут.интакт 5.6±1.0 5.9±0.5 6.2±0.2лигногумат 280 мг/кг 5.2±0.5 5.3±0.6 5.9±0.3Сапропелевый гумат 280 мг/кг 5.1±0.4 5.3±0.7 6.6±0.8Гумат леонардита 280 мг/кг 5.5±0.3 5.6±1.1 6.5±0.9лигногумат 460 мг/кг 5.5±0.5 5.6±0.4 6.7±0.5Сапропелевый гумат 460 мг/кг 5.1±1.6 5.5±0.5 6.7±0.4Гумат леонардита 460 мг/кг 4.6±2.5 4.7±1.0 5.9±2.3лигногумат 1000 мг/кг 5.3±1.5 5.5±1.5 5.6±1.2Сапропелевый гумат 1000 мг/кг 5.4±0.6 5.6±0.3 5.7±0.3Гумат леонардита 1000 мг/кг 5.2±0.3 5.5±0.2 6.0±1.0

Бузлама А. В., Чернов Ю. Н., Сливкин А. И.

Page 113: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 113

кишечника – темноокрашенные включения, веро-ятно частицы гуминовых веществ. тимус крас-новато-розовый, с единичными мелкоточечными кровоизлияниями. легкие темно-алые, кровена-полнены. В полостях сердца жидкая кровь.

Выявлено (табл. 3, 4) повышение массы селе-зенки (для сапропелевого гумата, гумата леонар-дита и лигногумата соответственно группам на 23.5%, 29.1% и 67.0%) и тимуса (на 54.1%, 50.8%, 19.6%), свидетельствующее о мобилизации лим-фоидных клеток и их последующей гибели в се-лезенке. Выявлено снижение массы печени (на 38.4%, 33.4%, 31.3%), почек (на 20.3%, 13.4%, 14.5%), повышение массы сердца (не более чем на 18.1%) и значительное увеличение массы легких (на 58.7%, 51.0% и 53.3%), что свидетельствует о смерти на фоне отека легких и сердечной недо-

статочности, подтверждая данные клинической картины гибели животных.

определение наличия кумулятивного дей-ствия осуществляли по методу Lim’а [4] на 30 бе-лых аутбредных крысах самцах массой 190.0±5.3 г. дозы – от 0.1 до 1.12 от лд50, суммарная доза за 24 дня – 12.8 лд50.

при многократном внутримышечном введении лигногумата коэффициент кумуляции кk=11.6, т.е. >10, что позволяет отнести его к умеренно опас-ным веществам по классификации и.В. Березов-ской (2010) [6], при этом нельзя исключить разви-тие привыкания, так как Kk>1. при многократном пероральном введении сапропелевого гумата и гу-мата леонардита не было выявлено гибели живот-ных. В связи с тем, что суммарная доза составляла 12.8 лд50, следует предположить, что Kk>12, позво-

таблица 3Масса внутренних органов крыс, погибших в течение первых суток

после внутримышечного введения лигногумата (доза 600 мг/кг)

показатель Масса тела относительная масса органов, г/кг массы телаСелезенка тимус надпочечники

интакт 191.9±5.4 4.00±0.50 0.61±0.12 0.29±0.02лигногумат, ♀ 170.4±8.7 7.07±1.50 1.04±0.13 0.35±0.04лигногумат, ♂ 183.7±2.4 6.30±2.56 0.50±0.05 0.26±0.02лигногумат, среднее 177.0±7.8 6.68±1.38* 0.73±0.12 0.30±0.03разница с интактом, % -7.8 +67.0 +19.6 +3.4показатель почки легкие Сердце печеньинтакт 8.49±0.48 6.51±0.46 4.25±0.22 52.65±4.00лигногумат, ♀ 7.26±0.13 10.08±0.56 4.56±0.10 36.23±1.02лигногумат, ♂ 7.26±0.41 9.88±0.44 4.41±0.35 36.14±4.52лигногумат, среднее 7.26±0.20* 9.98±0.33 *** 4.49±0.17 36.19±2.15 ***разница с интактом, % -14.5 +53.3 +5.6 -31.3

примечание: * – р<0,05; *** – р<0,001 – достоверность различий при сравнении показателей в опытных группах с интактом; ♀ – самки; ♂ – самцы.

таблица 4Масса внутренних органов животных, погибших после подкожного введения

сапропелевого гумата и гумата леонардита (доза 1000 мг/кг)

показатель Масса тела

относительная масса органов, г/кг массы Селезенка тимус надпочечники

интакт 214.0±2.4 3.06±0.21 0.61±0.19 0.29±0.02Сапропелевый гумат 191.3±3.5 4.00±0.50* 0.94±0.50 0.37±0.08разница с интактом, % -10.6 +23.5 +54.1 +27.6Гумат леонардита 198.5±5.3 3.95±0.54 0.92±0.20 0.31±0.05разница с интактом, % -7.24 +29.1 +50.8 +6.9показатель почки легкие Сердце печеньинтакт 8.49±0.48 6.51±0.46 4.25±0.22 52.65±4.00Сапропелевый гумат 6.77±1.27 10.33±0.37*** 5.02±0.58 32.37±2.33*разница с интактом, % -20.3 +58.7 +18.1 -38.4Гумат леонардита 7.35±0.54 9.83±0.51*** 4.98±0.37 35.0±6.21*разница с интактом, % -13.4 +51.0 +17.2 -33.4

примечание: * – р<0,05; ** – р<0,01; *** – р<0,001 – достоверность различий при сравнении показателей в опыт-ных группах с интактом.

Параметры острой токсичности солей гуминовых кислот

Page 114: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1114

ляя отнести сапропелевый гумат и гумат леонарди-та к веществам умеренно опасным.

Сводный анализ параметров острой токсич-ности лигногумата, сапропелевого гумата и гума-та леонардита при различных способах введения представлен в таблице (табл. 5). индекс широты терапевтического действия [5, 6, 7] рассчитан ис-ходя из того, что терапевтическая доза составля-ет не более 10 мг/кг по результатам проведенных фармакологических исследований [2, 3], значения Ld50 взяты для лигногумата при внутримышеч-ном введении крысам, для сапропелевого гумата и гумата леонардита – при подкожном введении крысам (табл. 5).

ВЫВОДЫ.лигногумат, сапропелевый гумат и гумат лео-

нардита являются умеренно токсичными (3 класс

таблица 5Параметры острой токсичности лигногумата, сапропелевого гумата и гумата леонардита

доза, мг/кг,способ введения

Видживотных

кол-во животных лигногумат Сапропелевый

гуматГумат

леонардитаВнутрижелудочноLd50 мыши 100

>1000 >1000 >1000Мпд 1000 1000 1000Ld50 крысы 80

>1000 >1000 >1000Мпд 1000 1000 1000подкожноLd50 крысы 180

– 1482.5±203.0 799.8±144.8Мпд – 770 360ВнутрибрюшинноLd50 мыши 36

459.2±95.2 – –Мпд 280 – –Ld50 крысы 84

510.5±61.1 – –Мпд 280 – –ВнутримышечноLd50 мыши 72

893.3±121.2 – –Мпд 460 – –Ld50 крысы 72

974.9±135.0 – –Мпд 360 – –класс токсичности и опасности (по ГоСт 12.1.007-76 и и.В. Бере-зовской, 2003)

– –3

умеренно ток-сичны

3умеренно ток-

сичны

3умеренно токсичны

коэффициент кумуляции крысы 30 11.6 >12 >12Степень опасности (по и.В. Березовской, 2010) – – умеренно

опасныумеренно опасны

умеренно опасны

индекс широты терапевтического действия (Ld50/терапевтическая доза)

– – 97 149 80

Степень опасности (по и.В. Березовской, 2010) – – малоопасны малоопасны малоопасны

токсичности и опасности в соответствии с ГоСт 12.1.007-76 и по классификации и.В. Березовской, 2003, 2010), не проявляют кумулятивных свойств и обладают значительной широтой терапевтиче-ского действия (индекс широты терапевтического действия >45), что является их важным фармако-токсикологическим преимуществом.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. Бузлама а.В. анализ фармакологических

свойств, механизмов действия и перспектив при-менения гуминовых веществ в медицине /а.В. Бузлама, Ю.н. чернов //ЭикФ. — 2010. — т. 73, № 9. — С. 43–48.

2. Бузлама а.В. изучение противовоспали-тельной и анальгетической ак-тивности солей гуми-новых кислот леонардита /а.В. Бузлама //Вестник рУдн. Сер. Медицина. — 2010. — №3. — С. 150–152.

Бузлама А. В., Чернов Ю. Н., Сливкин А. И.

Page 115: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 115

Бузлама Анна Витальевна — доцент кафе-

дры фармакологии фармацевтического факуль-тета Воронежского государственного универси-тета, кандидат медицинских наук, доцент; тел. (84732)530380; e-mail [email protected]

Чернов Юрий Николаевич — профессор, ка-федры клинической фармакологии Воронежской государственной медицинской академии им. н.н. Бурденко, доктор медицинских наук, профессор; тел. (84732)371011.

Сливкин Алексей Иванович — заведующий ка-федрой фармацевтической химии и фармацевти-ческой технологии фармацевтического факульте-та Воронежского государственного университета, доктор фармацевтических наук, профессор; тел. (84732)530789; e-mail [email protected]

Buzlama Anna V. — associate professor of the department of pharmacology, Voronezh state university, medical doctor; tel. (84732)530380; e-mail [email protected]

Chernov Yurij N. — professor of the department of clinical pharmacology, Voronezh state medical academy named by n.n. burdenko, doctor of medicine, professor, tel. (84732)371011.

Slivkin Alexey I. — head of the department of pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology, Voronezh state university, doctor of pharmacy, professor, tel. (84732)530789, e-mail [email protected]

3. Бузлама а.В. изучение антитокси-ческих свойств солей гуминовых кислот в экспериментальных исследованиях / а.В. Бузлама, Ю.н. чернов, Ю.М. дронова, М.а. астанина //научные ведомости БелГУ, серия Медицина, Фармация. — 2011. — №22 (117). — Вып. 16. — С. 214–221.

4. руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармаколо-гических веществ / [под общ. ред. р. У. хабрие-ва]. – 2-е изд., перераб. и доп. — М.: оао «изд-во «Медицина», 2005. — 832 с.

5. Беленький М.л. Элементы количествен-ной оценки фармакологического эффекта /М.л. Беленький. — л.: Государственное изд-во мед. литературы, 1963. — 152 c.

6. Березовская и.В. прогноз безопасности ле-карственных средств в доклинических токсикологи-ческих исследованиях /и.В. Березовская //токсико-логический вестник, 2010. — №5 (104). — С. 17–22.

7. Березовская и.В. классификация химиче-ских веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения /и.В.Березовская //хим.-фарм. журнал, 2003. — т. 37, №3. — С. 32–34.

Параметры острой токсичности солей гуминовых кислот

Page 116: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1116

УДК 615.1

кОНЦеПТУАЛьНОе МОДеЛиРОВАНие СиСТеМЫ УПРАВЛеНиЯ кАЧеСТВОМ

ЛекАРСТВеННЫХ ПРеПАРАТОВ кАк ТОВАРНОЙ кАТеГОРиеЙ НА ФАРМАЦеВТиЧеСкОМ

ПРОиЗВОДСТВеННОМ ПРеДПРиЯТии

Г. Т. Глембоцкая, С. А. кривошеев, О. В. Азизов

Первый Московский Государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова

поступила в редакцию 01.11.2013 г.

Аннотация. В данной статье, исходя из компонентной структуры системы управления каче-ством на фармацевтическом производственном предприятии, предложены алгоритмы реализации восьми специальных принципов менеджмента качества. В ходе реализации системного подхода и с использованием методологии маркетинга структурирован процесс формирования «квалирисков». построена концептуальная модель системы управления качеством лекарственных препаратов (лп) на предприятии-производителе фармацевтической продукции.

ключевые слова: система и принципы менеджмента качества, фармацевтическое производ-ственное предприятие, «квалириски», качество лекарственного препарата.

Abstract. In this paper, based on the component structure of the system of quality management in the pharmaceutical manufacturing facility, the algorithms of implementation of the eight specific principles of quality management are proposed. during the implementation of a systematic approach and using the methodology of marketing the process of forming "qualirisks" is established. A conceptual model of quality management system of drugs on the factory of pharmaceutical products is established.

Keywords: system and the principles of quality management, pharmaceutical manufacturing enterprise, "qualirisks", quality of the drug.

© Глембоцкая Г. т., кривошеев С. а., азизов о. В., 2014

Современные требования к повышению каче-ства фармацевтической продукции, быстро меня-ющимся условиям конкуренции на отечественном рынке лекарственных средств (лС) свидетель-ствуют о том, что необходимым условием успеш-ного функционирования и выживания российских производителей является формирование научно-обоснованной эффективной системы производ-ственного менеджмента. актуальность управле-ния качеством на предприятиях-производителях фармацевтической продукции определяется его направленностью на формирование и обеспе-чение стабильно высокого уровня качества лС и услуг. при этом само по себе качество является очень емкой и универсальной категорией, вклю-чающей в себя технические, экономические, орга-низационные, социальные, философские и право-вые аспекты [1]. поэтому современная концепция управления качеством продукции и услуг при до-

стижении всех целей и задач функционирования фармацевтических предприятий-производите-лей предполагает его обязательный приоритет среди всех других видов менеджмента. Следо-вательно, при управлении качеством лС можно использовать как объективные общие принципы менеджмента (сочетание единоначалия и колле-гиальности, материального и морального стиму-лирования, делегирования полномочий, преем-ственности и др.), так и общесистемные принципы управления (целенаправленность, иерархичность, делимость, комплексность, взаимосвязанность и др.). комплекс, включающий в себя все перечис-ленные выше принципы, предопределяет основу формирования целенаправленной системы управ-ления качеством лС с выделением в ней соответ-ствующих подсистем и компонентов: элементов «входа», «выхода», объекта управления (управля-емой подсистемы), субъекта управления (управ-ляющей подсистемы).

С позиции системного подхода, систему

Page 117: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 117

управления качеством лС следует рассматривать как совокупность взаимосвязанных и взаимодей-ствующих между собой относительно обособлен-ных подсистем и элементов, обеспечивающих выполнение требований к качеству результатов деятельности аптечных организаций и фармацев-тических предприятий [2]. к компонентам «вхо-да» следует отнести как внутренние (цели, по-литику качества), так и внешние (поступающие ресурсы; законодательные и нормативно-право-вые документы, задающие требования к качеству лС и процессов; другие условия и факторы, влия-ющие на систему). В составе управляющей подси-стемы целесообразно выделить организационно функциональные элементы, функции, технологии методы. В составе управляемой подсистемы - ре-сурсные элементы: кадры, финансы, предметы и средства труда, информацию, технические сред-ства и др. В качестве основного компонента «вы-хода» предлагаются результирующие элементы: уровень качества продукции, услуг; управленче-ские решения; финансово-экономические показа-тели (рис.1).

представленная компонентная структура под-тверждает, что главным базовым и исходным на-учно-обоснованным принципом её построения является то, что система управления качеством выступает как органическая составляющая часть всей бизнес-системы производственного пред-приятия и, естественно, не может функциониро-вать отдельно от других ее подсистем, без взаи-мосвязи и взаимодействия.

если базовый, общие и общесистемные прин-ципы определяют совокупность и взаимосвязь компонентов системы управления качеством лС, то специальные принципы менеджмента качества положены в основу стандартов ГоСт р иСо се-рии 9000 и ГоСт р иСо 9001-2008 [3,4,5].

на основе структуризации специальных прин-ципов управления качеством, нами осуществлена алгоритмизация действий необходимых для ре-ализации каждого из них в системе менеджмен-та качества фармацевтического предприятия (табл.1).

из представленного выше алгоритма стано-вится очевидным, что содержание ряда принци-пов перекликается друг с другом, и что функ-ционирование системы менеджмента качества на фармацевтическом производственном пред-приятии невозможно без проникновения внутрь каждого его сотрудника идеологии встроенного качества.

Рис.1. Состав и взаимосвязь компонентов и элементов системы управления качеством лС на фармацевтическом производственном предпри-ятии

Эффективное достижение целей в области ка-чества в сфере обращения лС возможно только при опережающем предупредительном характе-ре и превентивности всех управляющих воздей-ствий по отношению возникающим отклонениям от установленных требований [6].

известно, что качество выпускаемой фарма-цевтическими производителями продукции яв-ляется причинным фактором резкого роста раз-личных рисков. одним из современных подходов к проектированию системы менеджмента каче-ства на фармацевтическом предприятии является принцип минимизации соответствующих рисков. Существующие классификации систем предпри-нимательских рисков не в полной мере охватыва-ют так называемые «квалириски», т.е. риски, свя-занные с качеством продукции [7,8]. особенности таких рисков во многом определяются комплекс-ным характером системы управления качеством на фармацевтическом предприятии (рис.2).

анализ основных положений gMP и иСо 9001 показал, что применение международного

Концептуальное моделирование системы управления качеством лекарственных препаратов

Page 118: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1118

таблица 1Содержание и алгоритм реализации принципов менеджмента качества

№ принцип Содержание принципа алгоритм реализации принципа1 о р и е н т а -

ция на по-требителя

обеспечение сбалансированного подхода к удовлетворению по-требностей, запросов, ожиданий потребителя выпускаемой фарма-цевтической продукции

- выявить потребителей выпускаемой фармацевтической продук-ции;- определить их запросы;- сформировать соответствующий запросам потребительский ас-сортиментный портфель.

2 лидерство руководи-теля

Формирование и поддержание внутренней среды, обеспечива-ющей достижение поставленных целей. разработка миссии пред-приятия и стратегии непрерывно-го повышения качества

- личный пример приверженности качеству;- разработка миссии и формирование основных компонентов вну-тренней среды;- разработка политики и стратегии непрерывного повышения ка-чества;- адекватное реагирование на изменение внешней среды;-обеспечение ресурсами необходимого качества.

3 Вовлечен-ность пер-сонала

полная мобилизация всех сотруд-ников на реализацию своего по-тенциала

- доведение до сотрудников политики предприятия в области ка-чества;- побуждение к проявлению инициативы;-формирование у всех работающих чувства ответственности за качество фармацевтической продукции;-создание условий для раскрытия индивидуальных способностей и потенциальных возможностей каждого работающего;-мотивация персонала и предоставление ему свободы действия в рамках ответственности;-обеспечение контроля и аудита системы качества.

4 п р о ц е с с -ный подход

проектирование и реализация си-стемы менеджмента качества как системы взаимосвязанных про-цессов

-выделение и моделирование процессов;-определение «входов» в каждый процесс и требований к его ре-зультату («выходу»);-установление четких полномочий ответственных за процессы;-анализ ресурсного обеспечения процессов;-оценка влияния результатов каждого процесса на удовлетворение требований потребителей.

5 Системный подход

идентификация системы менед-жмента и определение «выхода» каждой подсистемы и структур-ных элементов в результативность и эффективность деятельности организации

-структурирование системы менеджмента качества;- установление взаимосвязей и выявление взаимозависимости компонентов и элементов в системе;-обеспечение их взаимодействия;-постоянное улучшение параметров системы посредством досто-верных измерений качества полученных результатов процессов и корректирующих воздействий на них;-принятие управленческих решений, исходя из ресурсных огра-ничений;-документирование процедур системы качества.

6 п о с т оя н -ное улуч-шение

непрерывное улучшение деятель-ности предприятия в целом следу-ет рассматривать в качестве одно-го из структурных элементов цели политики качества

- формирование потребности у каждого сотрудника в постоянном улучшении качества процессов;-систематическое планирование показателей качества производ-ства;-разработка показателей качества для каждого процесса-периодическая оценка показателей качества;-определение области потенциального улучшения качества про-цессов и выпускаемой продукции.

7 принятие р е ш е н и й , о с н о в а н -ное на фак-тах

обеспечение разумного баланса между опытом, интуицией и ана-лизом статистически достоверных данных и релевантной информа-ции

-сбор точных данных в соответствии с поставленными задачами;-достоверные измерения показателей качества продукции (услу-ги);-анализ собранных данных о работе с потребителем;-принятие решений и их реализация на основе результатов ана-лиза достоверной фактической информации, опыта и интуиции.

8 В з а и м о -выгодные взаимоот-ношения с поставщи-ками

интегрированное взаимодействие с поставщиками, основанное на балансе краткосрочных и долго-срочных целей обеих сторон

-выявление и отбор основных поставщиков на основе конкурент-ного анализа;-установление долгосрочных взаимоотношений с поставщиками;-обмен достоверной информацией;-усовершенствование совместной деятельности.

Глембоцкая Г. Т., Кривошеев С. А., Азизов О. В.

Page 119: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 119

стандарта иСо 9001: 2008 на фармацевтиче-ском производственном предприятии обязательно должно осуществляться с учетом требований gMP, который идеологически построен на обеспечении качества, выступающего элементом системы ме-неджмента качества.

на первичном этапе, когда у предприятия не-достаточно ресурсов для внедрения gMP, частично его заменяет иСо 9001, формируя определенный базис для корректного внедрения принципов gMP.

известно, что главный акцент в gMP сде-лан на безопасность выпускаемой продукции и распространяется он, в основном, на про-изводственную деятельность. В то же время главный акцент стандартов иСо направлен на качественное управление за счет укрепле-ния взаимосвязей между всеми структурными подразделениями предприятия. по своей сути он дополняет gMP важными элементами каче-ства.

появившаяся в 60-х годах XX столетия пер-вая редакция правил gMP в 70-е годы получила во всем мире широкое распространение в форме национальных и региональных дополнений. Бо-лее 75% государств - членов ВоЗ поддерживают стандарт gMP.

Мировые правила gMP, получившие призна-ние в рФ более 25 лет назад, уже сформировали

идеологию: «Right-first-Time» (делай правильно с первого раза), пронизанную заботой о безопас-ности пациентов. Это отражает основной прин-цип gMP: «не допускать дефекты, а не обнару-живать их в готовой продукции».

Сформировавшаяся и получившая свое раз-витие государственная система контроля качества лС в рФ направлена на предотвращение попада-ния на фармацевтический рынок некачественной продукции [9].

неизмеримо высокая ответственность в реа-лизации требований к обеспечению качества лС возлагается на отечественных производителей фармацевтической продукции.

нами проведена дифференциация требований потребителей к качеству лп как к товарной катего-рии, в ходе которой было выделено 5 уровней (табл.2).

последовательный переход с 1-го на 5 уровень осуществляется в результате следующего алго-ритма действий потребителей:

1. потребитель приобретает лп определенной фармакотерапевтической направленности в соот-ветствии с его заболеванием, получив необходи-мую консультацию фармацевтического специ-алиста в аптеке и приняв решение о покупке (для Rx- препаратов по назначению врача).

2. потребитель изучает инструкцию, учится правильно принимать лп.

Рис.2. Схема-алгоритм процесса формирования «квалирисков» в системе управления качеством производственного фармацевтического предприятия

Концептуальное моделирование системы управления качеством лекарственных препаратов

Page 120: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1120

таблица 2Иерархическая структуризация основных характери-

стик товарной категории «Лекарственный препа-рат»

№п/п Уровни характеристики

1 1ый четкая фармакотерапевтическая направленность

2 2ой Гарантированная безопасность

3 3ий Минимум побочных реакций и осложнений

4 4ый Удобство приема лекарственной формы

5 5ый повышение качества жизни

3. потребитель использует лп с учетом его свойств.

4. потребитель повышает качество жизни в результате приема лп.

обобщение, систематизация и структуриза-ция полученных в ходе проведенного исследо-вания результатов позволило нам разработать и схематично представить концептуальную мо-дель системы управления качеством лп, рас-сматривая их с использованием методологии маркетинга как товарную категорию (рис.3).

таким образом, можно сделать заключе-ние, что актуальность управления качеством на предприятии определяется его направлен-ностью на формирование и обеспечение тако-го уровня качества фармацевтической продук-ции, который может полностью удовлетворять все запросы потребителей. нами разработаны концептуальные основы управления качеством в сфере производства лС, суть которых заклю-чается в рассмотрении данного процесса как

Рис.3. концептуальная модель системы управления качеством лп на фармацевтическом производ-ственном предприятии

универсального, объединяющего целенаправ-ленные скоординированные воздействия на все объекты управления с целью обеспечения и поддержания необходимого уровня качества выпускаемой продукции, соответствующего требованиям общества и запросам потребите-лей.

Глембоцкая Г. Т., Кривошеев С. А., Азизов О. В.

Page 121: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 121

Глембоцкая Галина Тихоновна — доктор

фармацевтических наук, профессор кафедры организации и экономики фармации первого Московского государственного медицинского университета имени и.М. Сеченова, профессор; e-mail: [email protected].

Азизов Олег Валерьевич — кандидат фарма-цевтических наук, оао «Мосхимфармпрепара-ты» им. н.а. Семашко, начальник службы разви-тия.

Кривошеев Сергей Анатольевич — доктор фармацевтических наук, заведующий кафедрой организации и экономики фармации первого Мо-сковского государственного медицинского уни-верситета имени и.М. Сеченова, профессор.

Glembotskaya Galina T. — doctor of Pharmacy, professor of the department of Organization and Economics of Pharmacy I.M. Sechenov first Moscow State Medical University, Professor ; e-mail: [email protected].

Azizov Oleg V. — Phd (Pharmacy), OJSC «Moschempharm» after n.A. Semashko, Head of the department of development.

Krivocheev Sergey A. — doctor of Pharmacy, Head of the department of Organization and Economics of Pharmacy of the I.M. Sechenov first Moscow State Medical University, Professor.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. аристов о.В. Управление качеством: учеб-

ник. — М.: инфра, 2012. — 239 с.2. Грачева н.н. Влияние компетенций упол-

номоченных по качеству на ключевые показатели аптечной деятельности / Грачева н.н., Филина и.а. — Менеджмент качества в сфере здраво-охранения и социального развития, 2012. — №2 (12). — С. 96 - 98.

3. Эмануэль а.В. Элементы системы менед-жмента качества на базе ГоСт р иСо 9001-2008 и ГоСт р иСо 9004-2010. обзор стандартов. // Ме-неджмент качества в сфере здравоохранения и со-циального развития, 2012. — №1 (11). — С. 112 - 121.

4. Эмануэль а.В. разработка и внедрение си-стемы менеджмента качества на базе стандартов иСо в учреждении здравоохранения / Эмануэль а.В., иванов Г.а., евсенко о.В. - Менеджмент качества в сфере здравоохранения и социального развития, 2012. — №2 (12). — С. 131-140.

5. Серегина и.р. Международные стандарты ка-чества в сфере здравоохранения в россии: краткий обзор / Серегина и.р., Студенникова Э.С. — Менед-жмент качества в сфере здравоохранения и соци-ального развития, 2012. — №1 (11). — С. 108 - 111.

6. неволина е.е. Система менеджмента каче-ства в аптечной практике // новая аптека, 2007. — №6. — С. 53 - 60.

7. Глембоцкая Г.т. исследование проблемы возникновения и инвестирования рисков в про-цессе деятельности отечественных фармацевтиче-ских производственных предприятий/ Глембоцкая Г.т. , азизов о.В. — развитие систем фармацевти-ческого обеспечения нужд российского здравоох-ранения. Материалы конференции, в рамках 19-го российского национального конгресса “человек и лекарство” (Москва, 23-27 апреля 2012 года). — М: Экоонис, 2012. — С. 118 - 122.

8. пятигорская н.В., пичулин В.В. анализ ри-сков в фармацевтической промышленности / пя-тигорская н.В., пичулин В.В. - развитие систем фармацевтического обеспечения нужд российско-го здравоохранения. Материалы конференции, в рамках 19-го российского национального конгрес-са “человек и лекарство” (Москва, 23-27 апреля 2012 года). — М: Экоонис, 2012. — С. 181 - 184.

9. тельнова е.а.. о совершенствовании госу-дарственной системы контроля качества лС в рФ // Менеджмент качества в сфере здравоохранения и социального развития, 2012. — №2. — С. 102 - 109.

Концептуальное моделирование системы управления качеством лекарственных препаратов

Page 122: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1122

УДК 615ВЫБОР ОПТиМАЛьНЫХ УСЛОВиЙ иЗВЛеЧеНиЯ

АНТОЦиАНОВЫХ СОеДиНеНиЙ иЗ ВЫСУШеННЫХ и СВеЖеСОБРАННЫХ ПЛОДОВ РЯБиНЫ ЧеРНОПЛОДНОЙ

е. е. Логвинова1, Т. А. Брежнева1, А. и. Сливкин1, и. А. Самылина2, и. С. Берест1

1Воронежский государственный университет21й МГМУ им. И.М.Сеченова

поступила в редакцию 04.10.2013 г.

Аннотация. проведено изучение извлечений антоциановых соединений из плодов рябины черноплодной. подобраны и рекомендованы оптимальные условия экстракции антоциановых со-единений из высушенных и свежих плодов рябины черноплодной.

ключевые слова: антоцианы, плоды рябины черноплодной, спектрофотометрические харак-теристики.

Abstract. The study of the anthocyanin extracts compounds from black chokeberry fruits. Selected and recommended optimal conditions for extraction of anthocyanin compounds of dried and fresh fruits of black chokeberry..

Keywords: Antotsiana, spektrofotometrichesky characteristics, fruits of a mountain ash chernoplodny.

©логвинова е. е., Брежнева т. а., Сливкин а. и., Са-мылина и. а., Берест и. С., 2014

рябина черноплодная (Aronia melanocarpa) – растение семейства розоцветных, в химическом составе которой содержатся антоциановые соеди-нения, сахара, органические кислоты, комплекс витаминов (вит.P, C, A, b6 и др.), микроэлементов (йод, фтор, железо, бор, медь и др.), дубильные вещества, флавоноиды [1].

поскольку ведущей группой БаВ плодов ря-бины черноплодной являются антоцианы, именно по этим веществам целесообразно осуществлять стандартизацию данного вида лрС.

В основе большинства методов стандартиза-ции сложных природных объектов лежит предва-рительное выделение интересующей нас группы БаВ из состава данного объекта. В научной лите-ратуре приводятся методы выделения антоцианов из плодов рябины черноплодной, но авторы со-ответствующих публикаций рекомендуют совер-шенно отличные друг от друга условия извлече-ния, что заставляет еще раз вернуться к данному вопросу и провести собственные исследования влияния условий извлечения антоцианов на их выход из лрС рябины черноплодной.

Целью настоящего исследования являлся из-учение условий экстрагирования антоциановых соединений из высушенных и свежесобранных плодов рябины черноплодной.

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТАобъектом исследования служили образцы

свежих и высушенных плодов рябины черноплод-ной, заготовленных на территории Воронежской области в период сентябрь - октябрь 2013г. лекар-ственное растительное сырье было стандартизо-вано по ФС ГФ хI [2].

на первом этапе работы были проведены ис-следования по подбору оптимального экстраген-та для свежих и высушенных плодов. В качестве экстрагентов были использованы вода, водно-спиртовые смеси с различной концентрацией (40%, 60%, 70%, 95%), а также водно-спиртовые смеси тех же концентраций с добавкой кислоты хлороводородной до содержания 1%, по данным литературы, позволяющей стабилизировать окра-ску антоцианов. Содержание антоцианов в из-влечении определяли спектрофотометрически по величине оптической плотности в максимуме их поглощения в диапазоне l = 510-540 нм.

около 1 г (т.н.) измельченного и высушен-ного сырья помещали в коническую колбу со шлифом вместимостью 100 мл, добавляли 50 мл экстрагента. навеску свежего сырья отбирали из гомогенизированной массы, полученной при из-мельчении свежих плодов в мельнице – «волчке». колбу присоединяли к обратному холодильнику и нагревали на кипящей водяной бане 90 минут. За-тем колбу охлаждали до комнатной температуры, извлечение фильтровали через бумажный фильтр

Page 123: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 123

в мерную колбу вместимостью 50мл . после со-ответствующих разведений (для высушенного сырья 1 : 15; для свежего – 1 : 50) пробу анализи-ровали на спектрофотометре «Hitachi U-1900». о количестве антоцианов, перешедших из сырья в извлечение судили по величине оптической плот-ности в характерном для антоцианов максимуме поглощения. результаты определений представле-ны в табл. 1.

таблица 1 Оптическая плотность извлечений из плодов аронии, полученных с применением различных экстрагентовк о н ц е н -т р а ц и я этанола, %

оптическая плот-ность извлечения из высушенного сырья*

оптическая плот-ность извлечения из свежего сы-рья**

40 0.68 0.4360 0.43 0.3570 0.35 0.3195 0.16 0.21

Вода 0.51 0.1640+1%нСI 0.86 2.1060+1%нСI 0.83 2.0970+1%нСI 0.84 2.1095+1%нСI 0.17 2.11Вода+1%нСI 0.86 2.12

перед спектрофотометрированием пробу разбавляли:* - в 15 раз; ** - в 50 раз.

на основании результатов данного этапа ис-следования было установлено, что экстрагиру-ющая способность нейтральных спирто-водных смесей снижается с увеличением концентрации спирта в экстрагенте. Закономерность сохраняет-ся при переходе от высушенного к свежему сырью, несмотря на существенные отличия в механизме извлечения, связанные со структурой измельчен-ного растительного материала. Максимальной извлекающей способностью среди нейтральных экстрагентов и для свежего, и для высушенного растительного сырья обладает спирт этиловый с концентрацией 40%[3].

извлечение неподкисленной водой достаточ-но эффективно для высушенного сырья, но наи-менее эффективно – для свежего.

при одинаковых условиях экстракции одним и тем же нейтральным экстрагентом из свежего сырья извлекается примерно в 2 – 3 раза больше антоцианов, чем из высушенного.

при экстрагировании антоцианов из сырья подкисленными экстрагентами можно отметить отсутствие зависимости эффективности извле-чения от концентрации спирта в экстрагенте (ис-

ключением является результат, полученный при экстракции 95%-ным подкисленным этанолом из высушенного сырья). Можно предположить, что на извлечение антоцианов в большей степени вли-яет кислотное составляющее экстрагента. Выска-занное предположение подтверждается данными по извлечению антоцианов из сырья подкислен-ной водой.

надо отметить, что и в случае подкисленных экстрагентов из свежего сырья извлекается ан-тоцианов значительно (в 8-10 раз) больше, чем из высушенного. подобные отличия могут быть связаны с разным механизмом извлечения анто-цианов из сырья. из высушенного измельченного сырья они извлекаются за счет десорбции и диа-лиза через клеточные мембраны; из свежего – по облегченному механизму - за счет вымывания из разрушенных при измельчении клеток.

В следующей серии экспериментов была ис-следована эта зависимость влияние степени из-мельчения высушенного растительного сырья на процесс извлечения из него антоцианов.

В работе использовали три различных фрак-ции высушенных измельченных плодов аронии с размером частиц 0.1 – 0.25 мм; 0.25 – 0.5 мм и 0.5 – 1.0 мм. результаты извлечения из них анто-цианов представлены в табл. 2.

таблица 2 Зависимость оптической плотности извлечений из плодов аронии от степени измельченности расти-

тельного сырьяФракция измель-

ченных высу-шенных плодов

аронии, мм

оптическая плотностьизвлечения

Этанол 40%*

Этанол 40% подкисленный**

0.5-1.0 0.68 0.430.2-0.5 0.52 0.840.1-0.2 0.53 0.98

перед спектрофотометрированием пробу разбавляли:* - в 15 раз; ** - в 50 раз.

на основании данных таблицы можно сде-лать вывод о том, что оптимальной степенью из-мельчения при использовании нейтрального эта-нола является фракция 0.5-1.0 мм. дальнейшее измельчение нецелесообразно.

В случае использования подкисленного экс-трагента с уменьшением размера частиц сырья степень извлечения возрастает. оптимальный ре-зультат получен для фракции 0.1-0.2 мм.

на следующем этапе было подобрано оп-тимальное время экстрагирования 40 % этано-лом для высушенного и свежего сырья аронии

Выбор оптимальных условий извлечения антоциановых соединений

Page 124: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1124

Брежнева Татьяна Александровна — доцент

кафе дры фармацевтической химии и фармацевти-ческой технологии, фармацевтического факуль-тета ВГУ, к.фарм.н.; тел.: (473) 2530428; e-mail: [email protected]

Brezhneva Tatyana A. — the associate professor of pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology, pharmaceutical faculty of VgU, Phd ; ph.: (473) 2530428; e-mail: [email protected]

черноплодной. анализ проводили с использова-нием следующих временных интервалов: 5мин., 10мин., 30мин., 60мин., 90мин. результаты ис-следования представлены на рис.1, по которым можно сделать вывод о том, что оптимальным временем экстрагирования в случае высушенного и свежего сырья является время 60 мин.

Рис.1. изменение оптической плотности 40% спиртовых извлечений из плодов аронии в зависи-мости от времени экстрагирования антоцианов из высушенного и свежего сырья.

на основании выбранных параметров экс-трагирования устанавливали оптимальное соот-ношение сырье - экстрагент при проведении из-влечения. результаты определения антоциановых соединений в извлечениях из высушенного и све-жего сырья представлены на рис. 2.

Следовательно, максимальный выход антоци-анов в извлечение наблюдается при следующих соотношениях сырье – экстрагент: для высушен-ного сырья - 1:40, для свежего – 1 : 25.

ЗАкЛЮЧеНиепроведены исследования по выбору опти-

мальных условий извлечения антоцианов из ле-карственного растительного сырья рябины черно-плодной.

на основе полученных экспериментальных данных показано, что оптимальными услови-ями извлечения антоцианов из высушенного

Рис.2. результаты определения оптической плотности 40% спиртовых извлечений из высу-шенного и свежего сырья при различном соот-ношении сырье – экстрагент. 1 – 1:10, 2 – 1:20; 3 – 1:30; 4 – 1:40; 5 – 1:50; 6 – 1:60

измельченного сырья аронии являются сле-дующие : спирт этиловый с концентрацией 40% при соотношении сырье-экстрагент 1:40, оптимальное время экстрагирования – 60 ми-нут, фракция сырья 0.5 - 1мм. при экстракции свежего сырья оптимальным экстрагентом яв-ляется спирт этиловый с концентрацией 40% при соотношении сырье-экстрагент - 1:25, оп-тимальное время экстрагирования - 60 минут. подкисление экстрагента кислотой хлороводо-родной позволяет увеличить выход антоциа-нов в 2 – 3 раза при использовании высушен-ного сырья и в 8 – 10 раз при использовании свежего.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. куркин В.а. Фармакогнозия: учебник для

студентов фармацевтических вузов (факульте-тов). / В.а. куркин. — 2-е изд., перераб. и доп. – Самара: ооо «офорт»; ГоУ Впо «СамГМУ», 2007. — С.794-799.

2. Государственная фармакопея СССр. — 11-е изд. — М. : Медицина, 1989. — Вып. 2: лекар-ственное растительное сырьё. — 258 с.

3. райхард к. растворители и эффекты среды в органической химии / к. райхард. — М.: Мир, 1991. — 763с.

Логвинова Е. Е., Брежнева Т. А., Сливкин А. И., Самылина И. А., Берест И. С.

Page 125: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 125

Выбор оптимальных условий извлечения антоциановых соединений

Логвинова Елизавета Евгеньевна — ассистент

кафедры фармацевтической химии и фармацевти-ческой технологии, фармацевтического факуль-тета ВГУ, e-mail: [email protected]

Сливкин Алексей Иванович — д.ф.н., профес-сор, зав. кафедрой фармацевтической химии и фармацевтической технологии, декан фармацев-тического факультета ВГУ; e-mail: [email protected]

Самылина Ирина Александровна — зав.ка-федрой фармакогнозии первого МГМУ имени и.М.Сеченова, д.ф.н., профессор, e-mail: [email protected]

Берест ирина Сергеевна — студентка 4 курса фармацевтического факультета ВГУ, e-mail: [email protected]

Logvinova Elizaveta E. — the assistant to chair of pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology, pharmaceutical faculty of VSU; e-mail: [email protected]

Slivkin Alexey I. — Phd. professor, department chair of pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology, dean of pharmaceutical faculty of VSU, e-mail: [email protected]

Samilina Irina A. — Phd, Professor, head of department of the department of Pharmacognosy first MSMU behalf IM Sechenov, e-mail: [email protected]

berest Irina S. — the student 4 courses of pharmaceutical faculty of VSU; e-mail: [email protected]

Page 126: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1126

В настоящее время существует большое мно-гообразие лекарственных форм, используемых в проктологии, акушерстве и гинекологии, уро-логии. ассортимент ректальных, вагинальных и уретральных препаратов самых разных фармако-терапевтических групп непрерывно пополняется за счет внедрения в медицинскую практику новых активных субстанций, разработки эффективных лекарственных форм, создания современной по-лимерной упаковки и аппликаторов для их введе-ния в полости организма.

В Государственной фармакопее XI изд. содер-жится общая фармакопейная статья «Суппозито-рии», нормирующая технологию и качество рек-тальных, вагинальных суппозиториев и палочек [1].

В зарубежных фармакопеях имеются общие фармакопейные статьи более широкого содержа-ния на ректальные (Rectalia) и вагинальные (Vagi-nalia) лекарственные формы, в которых приведена их классификация и специфические требования [2, 3].

Целью работы является обзор выпускаемых отечественными и зарубежными фармпроизводи-телями ректальных, вагинальных и уретральных лекарственных форм, а также характеристика не-

которых препаратов с указанием их состава и ис-пользуемых вспомогательных веществ и матери-алов.

РекТАЛьНЫе ПРеПАРАТЫректальные препараты предназначены для

оказания местного или системного лечебного эф-фекта, а также могут быть использованы для диа-гностических целей. ректальные препараты ис-пользуют:

1) для местного лечения - геморроя, воспа-лительных заболеваний прямой и сигмовидной кишки, простаты, трещин прямой кишки; оказа-ния слабительного эффекта.

2) для введения в организм и системного воз-действия: витаминов, иммуномодуляторов, несте-роидных противовоспалительных средств, аналь-гетиков и снотворных средств, антигистаминных веществ, сердечно-сосудистых и спазмолитиче-ских средств, антибактериальных и других лекар-ственных средств.

лекарственные формы для ректального при-менения классифицируют следующим образом: суппозитории; капсулы; растворы, суспензии и эмульсии (в виде клизм, микроклизм или ректи-ол); порошки и таблетки для приготовления рек-тальных растворов и суспензий; мягкие лекар-ственные средства для ректального применения

УДК: 615.451:615.453:615.454

СОВРеМеННЫе РекТАЛьНЫе, ВАГиНАЛьНЫе и УРеТРАЛьНЫе ЛекАРСТВеННЫе ФОРМЫ

Т. В. Орлова

Курский государственный медицинский университетпоступила в редакцию 01.10.2013 г.

Аннотация. В обзорной статье приведена классификация современных ректальных, вагиналь-ных и уретральных лекарственных форм, выпускаемых отечественной и зарубежной фармацевтиче-ской промышленностью, а также характеристика некоторых препаратов, в том числе суппозиториев, с указанием их состава, используемых вспомогательных веществ и материалов.

ключевые слова: лекарственные формы, ректальные препараты, суппозитории, вагинальные препараты, уретральные препараты.

Abstract. In this review there is a classification of modern rectal, vaginal, urethral medicinal forms of Russian and foreign pharmaceutical producers and also a characteristic and formula of some drugs, including suppositories, and used auxiliary substances and materials.

Keywords: medicinal forms, rectal preparations, suppositories, vaginal preparations, urethral preparations.

© орлова т. В., 2014

Page 127: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 127

(мази, гели); пены (аэрозоли); ректальные тампо-ны.

наиболее употребительной лекарственной формой являются суппозитории [4].

РекТАЛьНЫе СУППОЗиТОРии ПРеиМУщеСТВеННО МеСТНОГО

ДеЙСТВиЯСуппозитории анУЗол (нижфарм) содержат

экстракт красавки, ксероформ, цинка сульфат, глицерин и жировую основу. препарат обладает спазмолитическим, болеутоляющим, антисеп-тическим и противовоспалительным действием; применяется при геморрое и трещинах заднего прохода [4].

Суппозитории нео-анУЗол (нижфарм) со-держат: висмута нитрат основной, цинка оксид, танин, резорцин, метиленовый синий. В качестве основы для суппозиториев использованы витеп-сол; 1% эмульгатора т-2. препарат оказывает ан-тисептическое, вяжущее, подсушивающее, мест-ное обезболивающее, противовоспалительное, спазмолитическое действие. показаниями к при-менению являются геморрой, трещины заднего прохода.

календУла (МосФарма) - суппозитории ректальные гомеопатические изготавливают с ис-пользованием настойки гомеопатической "кален-дула" и применяют для лечения геморроя.

релиФ (Health Life) суппозитории ректаль-ные содержат масло печени акулы, которое ока-зывает противовоспалительное, гемостатическое, ранозаживляющее, иммуномодулирующее и ан-тиканцерогенное действие. Входящий в состав препарата фенилэфрина гидрохлорид оказывает местное сосудосуживающее действие, что спо-собствует уменьшению экссудации, отечности, зуда, серозных выделений при геморрое и других заболеваниях аноректальной зоны. основа – мас-ло какао – оказывает смягчающее действие.

ГепаЗолон (альтфарм) имеет в составе: гепарин натрий, преднизолон, лидокаина гидрох-лорида. Суппозитории изготовлены на основе ви-тепсол н 15 и являются средством для лечения геморроя, свищей, экземы, зуда в области ану-са, вызванного воспалением, анальных трещин. используются для подготовки к оперативному вмешательству в аноректальной зоне, в составе комплексной терапии тромбированного и опери-рованного геморроя.

Суппозитории МетилУраЦил (нижфарм) содержат активное вещество: метилурацил и

вспомогательное вещество витепсол W-35. Явля-ются иммуностимулирующим средством. показа-ниями к применению являются проктит, сигмои-дит, язвенный колит.

СВечи С ГлиЦериноМ (нижфарм) по-казаны при запорах различного происхождения. Эти слабительные суппозитории изготавлива-ют из глицерина, стеариновой кислоты и натрия углекислого кристаллического. Свечи оказывают раздражающее действие на слизистую прямой кишки и рефлекторно стимулируют кишечник, способствуют размягчению каловых масс.

к слабительным суппозиториям также от-носятся свечи БиСакодил (нижфарм). при ректальном применении увеличивают секрецию слизи в толстом кишечнике, ускоряют и усилива-ют его перистальтику. показаниями к назначению являются: запоры, обусловленные гипотонией толстой кишки; предоперационная подготовка и подготовка к инструментальным и рентгенологи-ческим исследованиям.

ВитапроСт® Форте (нижфарм) суппози-тории ректальные содержат простаты экстракт и основу витепсол. Витапрост® Форте обладает ор-ганотропным действием на предстательную желе-зу. Уменьшает степень отека, лейкоцитарной ин-фильтрации предстательной железы, нормализует секреторную функцию эпителиальных клеток, стимулирует мышечный тонус мочевого пузыря. Улучшает микроциркуляцию в предстательной железе за счет уменьшения тромбообразования, антиагрегантной активности, препятствует раз-витию тромбоза венул в предстательной железе.

активными компонентами суппозитори-ев БиопроСт® (интелФарм) являются мас-ло семян тыквы и тимол, а вспомогательными - витепсол H15 и W35 . Свечи оказывают проти-вовоспалительное, бактериостатическое, анальге-зирующее действие; имеют положительное вли-яние на течение патологического процесса при доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Уменьшает боль в области простаты, об-легчает мочеиспускание.

лонГидаЗа (петровакс-Фарм) суппозито-рии ректальные и вагинальные являются препара-том, обладающим ферментативной гиалуронидаз-ной активностью пролонгированного действия, хелатирующим, антиоксидантным, иммуномо-дулирующим действием. Содержат лонгидазу с гиалуронидазной активностью 3 тыс. Ме. и мас-ло какао. показаниями к применению являются: хронический простатит; интерстициальный ци-

Современные ректальные, вагинальные и уретральные лекарственные формы

Page 128: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1128

стит; стриктуры уретры и мочеточников; болезнь пейрони; начальная стадия доброкачественной гиперплазии предстательной железы, трубно-пе-ритонеальное бесплодие, хронический эндоми-ометрит.; профилактика образования рубцов и стриктур после оперативных вмешательств.

РекТАЛьНЫе СУППОЗиТОРии СиСТеМНОГО ДеЙСТВиЯ

Большую подгруппу составляют суппозито-рии, содержащие нестероидные противовоспали-тельные средства (нпВС). общими сторонами их фармакологического действия являются противо-воспалительный, жаропонижающий, анальгети-ческий эффекты, обусловленные ингибированием активности циклооксигеназы I, II и приводящие к нарушению метаболизма арахидоновой кислоты с подавлением синтеза простагландинов в очаге воспаления. показаниями к назначению суппози-ториев нпВС являются: суставной синдром; боли в позвоночнике, невралгии, миалгии, травматиче-ское воспаление мягких тканей и опорно-двига-тельного аппарата; ревматизм, диффузные болез-ни соединительной ткани; дисменорея. они также используются как симптоматические средства при инфекционно-воспалительных процессах и так называемых «простудных заболеваниях». для большинства нпВС разработаны ректальные формы, что удобно для использования в педиа-трической практике, у пациентов с гастропати-ями, тошнотой, рвотой, нарушениями процесса глотания, в бессознательном состоянии.

ЦеФекон н (нижфарм) - суппозитории рек-тальные для взрослых. они содержат напроксен, кофеин, салициламид и изготовлены на основе витепсол. помимо нпВС в свечах содержится кофеин, оказывающий психостимулирующее, аналептическое и спазмолитическое действие на гладкую мускулатуру. применяются как жаропо-нижающее и анальгетическое средство.

ЦеФекон д (нижфарм) суппозитории рек-тальные для детей включают только парацетамол различной дозировки в зависимости от возраста пациентов.

к анальгетикам-антипиретикам также отно-сятся суппозитории анальгина СпаЗдольЗин (berlin-Chemie), ибупрофена нУроФен (Reckitt benckiser), кислоты нифлумовой ниФлУрил (UPSA) и др.

к широкоиспользуемым противовоспали-тельным суппозиториям относятся: Вольтарен (nOVARTIS) суппозитории ректальные, содержа-

щие диклофенак (в форме натриевой соли) и твер-дые жиры; индоМетаЦин 100 (berlin-Chemie); кетонал (Lek d.d), содержащие кетопрофен; МоВалиС (boehringer Ingelheim Pharma.) суп-позитории ректальные, содержащие мелоксикам и др.

СпаЗМолиЗин (farmaprim) - суппозито-рии ректальные c дротаверина гидрохлоридом на жировой основе. показаны при спазмах гладкой мускулатуры внутренних органов и кровеносных сосудов.

В составе суппозиториев ВиФерон (Ферон) - активное вещество интерферон человеческий рекомбинантный альфа-2, вспомогательные ве-щества - кислота аскорбиновая, альфа-токоферола ацетат, масло какао или твердый жир. Фармако-терапевтическая группа: иммуномодулирующее и противовирусное средство. применяется в ком-плексной терапии различных инфекционно-вос-палительных заболеваний у детей, в том числе новорожденных и недоношенных.

Суппозитории ЗоФран (glaxo Wellcome S.A.) содержат ондансетрон - противорвотное средство, которое подавляет рвотный рефлекс, устраняет и предупреждает рвоту, опосредованную высво-бождением серотонина при применении цитоста-тических противобластомных средств (цисплатин и др.), лучевой терапии, в послеоперационном пе-риоде.

корилип (альтфарм) суппозитории рек-тальные содержат: кокарбоксилазы гидрохлорид, рибофлавин, липоевую кислоту и твердый жир. Метаболическое средство. корилип является комплексным препаратом, улучшающим ткане-вый обмен. показаниями к применению служат: снижение иммунитета, тканевая гипоксия, ви-русные и бактериальные инфекции, хроническая интоксикация, гипотрофия у детей, интенсивные физические и умственные нагрузки, стресс, пери-од быстрого роста и появления новых функций у ребёнка.

ДРУГие РекТАЛьНЫе ЛекАР-СТВеННЫе ФОРМЫ

для удобства применения и решения опреде-ленных клинических задач ректальные препараты с одинаковой активной субстанцией выпускаются в виде различных лекарственных форм со спец-ифическим набором вспомогательных веществ.

ректальные мази в основном используют для воздействия на локальные процессы в прямой кишке или анальном отверстии, для облегчения

Орлова Т. В.,

Page 129: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 129

Современные ректальные, вагинальные и уретральные лекарственные формы

дефекации (особенно у детей) и реже - с целью резорбтивного действия. они могут содержать антибиотики, антисептики, фунгициды, гормоны и другие вещества. ректальные мази обычно вы-пускают в тубах с наконечниками.

Ультрапрокт (Intendis Manufacturing) мазь ректальная содержит гексонат и пивалат флу-окортолона, цинхокаина гидрохлорид, а также вспомогательные вещества: октилдодеканол; ка-сторовое масло; касторовое масло гидрирован-ное; полиэтиленгликоль-400-монорицинолеат; отдушка лимонно-розовая. препарат использует-ся при геморрое и проктите. В состав препарата входят две формы флуокортолона, что обеспечи-вает быстрое начало и большую продолжитель-ность противовоспалительного действия. Цин-хокаин является местным анестетиком.

прокто-ГлиВенол (novartis Consumer Healh) ректальный крем содержит трибенозид и лидокаин. Является противогеморроидальным и местноанестезирующим средством. обладает противовоспалительной, противозудной актив-ностью. Уменьшает проницаемость капилляров, улучшает микроциркуляцию, повышает тонус вен прямой кишки.

ректальные капсулы имеют мягкую оболоч-ку, состоящую из смеси 64-70% желатина и 30-36% глицерина. длина капсулы составляет 2,5 см, наибольший диаметр - 1 см. В капсуле со-держится полужидкая маслянистая суспензия или эмульсия, иногда порошок лекарственного вещества.

под влиянием влаги прямой кишки желати-новая оболочка набухает, и в таком состоянии даже слабого давления стенок прямой кишки достаточно для ее разрыва. поверхность капсул должна иметь скользящее покрытие.

преимуществом ректальных капсул является возможность производства ректальных препара-тов, их транспортировки и хранения в странах с жарким климатом, а также ректальное введение лекарственных веществ с различными физико-химическими свойствами и агрегатным состоя-нием.

проктоСедил (Aventis Pharma) ректаль-ные капсулы обладают местноанестезирующим, противовоспалительным, противозудным. дей-ствием в аноректальной зоне. Входящий в состав цинхокаин блокирует болевые рецепторы, гидро-кортизон ингибирует образование простагланди-нов и др. медиаторов воспаления, фрамицетин активен в отношении ряда грамположительных

и грамотрицательных микроорганизмов.олФен (Mepha Ltd) ректальные капсулы,

содержащие диклофенак натрия и вспомогатель-ные вещества: триглицериды с цепями малой и средней величины, лецитин соевый, желатин, глицерол, титана диоксид, железа оксид крас-ный, полиэтиленгликоли разной молекулярной массы, глицерола моноолеат и диолеат, поливи-нилацетат, тальк. показаниями к применению данных капсул служат воспалительные и деге-неративные ревматические заболевания мышц, суставов, позвоночника.

клизмы (ректальные баллоны) содержат рас-творы, суспензии или эмульсии лекарственных веществ. Готовятся ex tempore или выпускаются промышленностью.

СалоФальк (dr.falk Pharma gmbH) или СаМеЗил (KRKA d.d.) - клизма, содержащая ректальную суспензию месалазина. Вспомо-гательные вещества: ксантановая камедь, кар-бомер, натрия этиламинацетат, натрия бензоат, калия дисульфит, калия ацетат, вода очищенная, азот газообразный. В круглом сжимающемся флаконе из полиэтилена, закрытом смазанным наконечником ректального аппликатора и за-щитной крышкой, содержится 60 мл суспензии. показанием к применению служит неспецифи-ческий язвенный колит в фазе обострения.

В конце 50-х годов 20 века были предложе-ны миниатюрные ректальные баллоны (микро-баллончики, ректальные пипетки, ректиолы), содержащие всего несколько миллилитров пре-парата. ректиолы - это эластичные пластмас-совые сосуды, чаще всего изготавливаемые из полиэтилена, вместимостью 3-5 мл, оканчиваю-щиеся короткой клистирной трубкой с пробкой и защитным колпачком. после снятия колпачка и пробки клистирную трубку вводят в анальное отверстие. при легком нажиме на стенки ректи-олы содержимое выдавливается в прямую киш-ку. В качестве дисперсионной среды в ректиолах применяют воду, полиэтиленоксиды, жирные масла. особенно эффективно назначение в рек-тиолах слабительных средств типа бисакодила. В виде ректиол могут быть назначены лекарствен-ные вещества общего резорбтивного действия, в частности барбитураты, сульфаниламиды, сердечные гликозиды, противовоспалительные средства. основным достоинством микроклизм является простота введения и быстрота резорб-ции лекарственных веществ. их использование оправдано в педиатрической практике.

Page 130: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1130

МикролакС® (Mcneil Ab) микроклизма 5 мл, содержащая раствор натрия цитрата и лау-рилсульфоацетата, сорбитола. Вспомогательные вещества - сорбиновая кислота, глицерол, вода. препарат способствует размягчению каловых масс и облегчению опорожнения кишечника, не вызывая мышечных сокращений и не оказывая влияния на вышележащие отделы пищевари-тельного тракта. действие наступает уже через 5-15 минут после применения в отличие от дру-гих слабительных средств, которые применяют-ся перорально.

ректальные тампоны предназначаются для местного действия и состоят из пластическо-го, волокнистого материала, например лигнина, коллагена, или полосок ткани, такой как шелк, марля, пропитанных лекарственным веществом или его растворами. для удобства введения рек-тальные тампоны, как правило, покрывают жи-ром или силиконовыми жидкостями. они могут иметь твердый стержень-основание.

под тампонами также подразумеваются плотные гели, вводимые ректально с помощью специальных устройств – шприцов, например, природные лечебные грязи (Балденского, куяль-ницкого курортов) и экстракты из них [5].

В настоящее время ректальные тампоны ис-пользуют в проктологии для снятия болей и вос-паления слизистой оболочки прямой кишки, об-легчения оттока экссудата, длительной фиксации лекарственного вещества в определенной обла-сти прямой кишки. тампоны вводятся на непро-должительный срок. ректальные тампоны также широко применяют в клиниках, санаториях для комплексной терапии воспалительных процес-сов урогенитальной сферы при простатитах, циститах, уретритах, для улучшения функции предстательной железы, нормализации и усиле-ния потенции.

аэрозоль - лекарственная форма, представ-ляющая собой растворы, эмульсии, суспензии лекарственных веществ, находящиеся под дав-лением вместе с пропеллентами в герметичной упаковке, снабжённой клапанно-распылитель-ной системой (дозирующей или недозирующей). аэрозоли могут быть предназначены для наруж-ного применения, в т. ч. ректального и вагиналь-ного, при использовании специальных насадок. В качестве пропеллентов чаще всего выступают фреоны.

нитаЗола аЭроЗоль (ай Си Эн октябрь) оказывает противопротозойное, трихомонацид-

ное действие. С помощью специальной насадки вводится ректально, в виде аэрозольной пены при воспалительных заболеваниях в проктологии.

СалоФальк аэрозоль дозированный для ректального применения (в комплекте с апплика-торами). Содержит в качестве активного ингреди-ента месалазин. применяется для лечения и про-филактики неспецифического язвенного колита и болезни крона.

ВАГиНАЛьНЫе ПРеПАРАТЫВагинальные препараты выпускаются в виде

жидких, мягких, твердых лекарственных форм и предназначены для вагинального применения, как правило, с целью оказания местного эффекта.

лекарственные формы для вагинального при-менения классифицируются на: суппозитории, растворы (в т. ч. для спринцеваний), мази и гели (в т. ч. микроспринцовки), аэрозоли (пены) и спреи, таблетки, капсулы, тампоны (гелевые и губки), пленки, внутриматочные терапевтические систе-мы (спирали).

Вагинальные лекарственные формы предна-значены для лечения и профилактики инфекци-онных, воспалительных заболеваний женской половой сферы; предупреждения беременности; нормализации микрофлоры; заместительной гор-мональной терапии; подготовки к хирургическим вмешательствам и родам.

для различных активных субстанций разрабо-таны линии вагинальных препаратов, в которых, наряду с суппозиториями, выпускаются вагиналь-ные капсулы, кремы, таблетки, тампоны и др. в комплекте с аппликаторами (патентекС, оВе-Стин, МакМирор коМплекС, клотриМа-Зол, ФарМатекС, полиЖинакС и т.д.).

ВАГиНАЛьНЫе СУППОЗиТОРииоСарБон (нижфарм) суппозитории ваги-

нальные содержат: осарсол, глюкозу, кислоту бор-ную, жировую основу. препарат оказывает анти-протозойное действие в отношении трихомонад.

ГекСикон (нижфарм) суппозитории ваги-нальные в качестве антисептика местного дей-ствия содержат хлоргексидина биглюконат и из-готавливаются на полиэтиленоксидной основе. показаны для лечения бактериального вагиноза и профилактики инфекций, передаваемых половым путем.

лиВарол (нижфарм) суппозитории ваги-нальные содержат кетоконазол и вспомогательные вещества: бутилоксианизол, полиэтиленоксид

Орлова Т. В.,

Page 131: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 131

Современные ректальные, вагинальные и уретральные лекарственные формы

1500, полиэтиленоксид 400. ливарол – противо-грибковый препарат для профилактики и лечения острого и хронического микоза влагалища.

аЦилакт (ланафарм) суппозитории ваги-нальные включают живые особи ацидофильных лактобацилл, лиофилизированные в среде куль-тивирования с добавлением защитной сахарозо-желатино-молочной среды, а также твердый жир; парафин; эмульгатор. назначаются для профилак-тики и лечения дисбиоза влагалища, предродовой подготовки беременных.

патентекС оВал (Merz) – овули, содер-жащие ноноксинол-9, и являющиеся надежным противозачаточным средством.

оВеСтин (n.V. Organon) – суппозитории, в состав которых входят эстриол микронизирован-ный и витепсол S58. Эстрогенный препарат. ана-лог естественного женского гормона. Восполняет дефицит эстрогенов у женщин в постменопаузном периоде и ослабляет симптомы постменопаузы.

ДРУГие ВАГиНАЛьНЫе ЛекАРСТВеННЫе ФОРМЫ

РАСТВОРЫ СолкоВаГин (gerot Pharmazeutika gmbH)

раствор для местного применения. Состав: азот-ная кислота, уксусная кислота, цинка нитрата гексагидрат, щавелевой кислоты дигидрат. Мест-ное некротизирующее средство. показания к при-менению: доброкачественные поражения шейки матки.

РАСТВОРЫ ДЛЯ СПРиНЦеВАНиЙ хлорГекСидин (Ipsen Pharma S.A.) - 0,05%

раствор хлоргексидина биглюконата для наруж-ного применения. антисептический препарат. применяют для профилактики заболеваний, пере-дающихся половым путем. Содержимое флакона с помощью насадки вводят в мочеиспускательный канал мужчинам (2-3 мл), женщинам (1-2 мл) и во влагалище (5-10 мл) на 2-3 мин. обрабатывают кожу внутренних поверхностей бедер, лобка, по-ловых органов. используют в комплексном лече-нии уретритов и уретропростатитов.

МираМиСтин (инФаМед) 0,01% рас-твор для местного применения. обладает бакте-рицидной активностью в отношении наиболее часто встречающихся микроорганизмов, оказыва-ет противовирусное действие. показания к при-менению: воспалительные заболевания женских половых органов; заболевания, передающиеся половым путем (сифилис, гонорея, трихомониаз,

хламидиоз, генитальный герпес). Микроспринцовки - полиэтиленовые тюбики

с наконечником-аппликатором и отламывающей-ся пломбой для однократного интравагинального применения, содержащие растворы или гели.

ГиноФит Гель ® (Medena Ag) - гель для интимной гигиены увлажняющий. назначение: восполняет дефицит естественного вагинально-го секрета, устраняет симптомы дискомфорта - ощущение сухости, жжения. рекомендуется при-менять при стрессе, постоянном использовании тампонов, после родов, в период менопаузы и т.п. идеален в качестве лабриканта.

ГиноФит Гель С Молочной киСло-той имеет состав: молочная кислота, гликоген, пропилен гликоль, метилгидроксипропилцеллю-лоза, лактат натрия, левулиновая кислота, рани-совая кислота, деминерализованная вода. Гель помещен в микроспринцовки. рекомендуется применять после водных гигиенических проце-дур, посещения бассейна, сексуальных контактов, в постменструальный период, при длительном по-ловом воздержании и при смене климата [6,7].

Вагинальный гель МетроГил (Unique) включает метронидазол и другие составляющие: пропилгидроксибензоат, пропиленгликоль, карбо-мер 940, динатрия эдетат, натрия гидроокись, вода очищенная. антибактериальное, противопрото-зойное, трихомонацидное средство.

Вагинальный крем ГиноФорт (gedeon Richter) содержит активный ингредиент бутокона-зола нитрат и является фунгицидным средством по отношению к грибам Candida, Trichophiton, Micosporum, Epidermaphiton.

ВАГиНАЛьНЫе СПРеиСпрей панаВир инлайт (ланаФарм) от-

носится к группе противовирусных препаратов растительного происхождения. В состав любой формы выпуска панавира входит растительный полисахарид, полученный из растения Solanum tuberosum. панавир увеличивает выработку ин-терферона в организме, благодаря чему повыша-ет неспецифическую резистентность организма к всевозможным инфекциям. показания к при-менению: генитальный герпес, папилломы, ком-лексная терапия различных инфекционно-воспа-лительных заболеваний. для интравагинального применения препарата прилагается специальная насадка. она представляет собой полую трубку длиной 7 см, на одном из концов которой нахо-дится распылитель, на другом конце располагает-

Page 132: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1132

ся клапан. лидокаин спрей для местного применения

дозированный 10% (EgIS PHARMACEUTICALS Ltd.) примененяется в акушерстве и гинекологии для анестезии промежности при эпизиотомии; анестезии операционного поля в вагинальной хи-рургии или хирургии шейки матки.

OLIVE VAgInAL SPRAY (Seagate) - масля-ный спрей для вагинального применения гомео-патический. препарат содержит гомеопатические разведения: borax 8x; Helonius 8x; Kreosotum 12x; Platina 12x, а также оливковое и пальмоядровое масло с витамином е и omega-3 ненасыщенными жирными кислотами. предназначен для обработ-ки вульвы и вагины при раздражениях, сопрово-ждающихся зудом, выделениями, краснотой, бо-лезненностью [8].

кАПСУЛЫ ВАГиНАЛьНЫе полиЖинакС (Laboratoire Innotech Interna-

tional) - препарат с антибактериальным и противо-грибковым действием для местного применения в гинекологии. Внутреннее содержимое мягких же-латиновых капсул представляет собой масляни-стую однородную массу, в состав которой входят: антибиотики - неомицин, нистатин, полимиксин. В качестве вспомогательных веществ использова-ны: глицерид высокоцепочечный, глицерол, калия сорбат, масло соевое, диметикон, желатин, железа оксид.

МакМирор коМплекС (Poli Industria Chimica) капсулы вагинальные. Содержимое кап-сул - суспензия желтого цвета, включающая ни-фурател, нистатин, диметикон. Состав оболочки: желатин, глицерин, этилпарагидроксибензоат на-трия, пропилпарагидроксибензоат натрия, титана диоксид, железа оксид желтый.

ТАБЛеТки ВАГиНАЛьНЫе ГиноФлор Э (Medinova) содержат активные

вещества лиофилизат Lactobacillus acidophilus и эстриол, а также вспомогательные вещества: лактозы моногидрат (dC), целлюлоза микрокри-сталлическая, магния стеарат, крахмала натрия гликолят (тип а), натрия дигидрофосфат безво-дный. показаниями к их применению служат: атрофический вагинит, необходимость восста-новления микрофлоры после местного и/или си-стемного лечения антимикробными или химио-терапевтическими средствами.

клотриМаЗол (озон) таблетки вагиналь-ные помимо активного компонента содержат

вспомогательные вещества - лактоза, крахмал картофельный, адипиновая кислота, натрия би-карбонат, магния стеарат, кремния диоксид кол-лоидный, натрия лаурилсульфат. Фармакотера-певтическая группа: противогрибковое средство.

Вагинальные пленки - тонкие полимерные пластины размером 2x2 см. Способ применения: пленка отделяется от защитного слоя, сворачи-вается в комок и вводится глубоко во влагалище, где прилипает к слизистой и постепенно раство-ряется, высвобождая лекарственное вещество. чаще всего пленки содержат спермицидные и антисептические средства.

аБФ пленка (ай Си Эн Галеника) или но-нокСинол (nOnOXInOL PELLICLES, ки-тай). контрацептивное средство [9].

Вагинальные тампоны подразделяются на тампоны-губки и гелевые тампоны.

тампоны-губки чаще всего используются в качестве контрацептивных препаратов. В тече-ние столетий натуральные морские губки ис-пользовали как противозачаточные средства. В 1970 году были созданы губки из натурального коллагена и синтетические полиуретановые губ-ки, пропитанные спермицидом (ноноксинол-9 или бензалкония хлорид). Этот контрацептив оказывает механическое и химическое действие, предохраняя от попадания спермы в шеечный канал, задерживая сперму в себе и выделяя во влагалище спермицид. Губки упаковываются в индивидуальные герметические емкости, ко-торые обеспечивают необходимую влажность. Выпускаются они одного размера и не требуют индивидуального подбора. Губка, пропитанная спермицидами, вводится во влагалище непо-средственно перед половым актом и располага-ется над шейкой матки. Губку можно оставлять во влагалище до 24 часов, а затем извлечь.

ФарМатекС (Laboratoire Innotech International) тампоны вагинальные (Soft tam-pons) содержат бензалконий хлористый. про-тивозачаточное средство для местного приме-нения. Является одновременно спермицидом и антисептиком.

ВаГинальные ГелеВые таМпоны на БаЗе БалдонСкой ГрЯЗи (латвия) выпуска-ются в специальной пластиковой упаковке, обе-спечивающей удобство введения препарата. Гар-монизируют микрофлору влагалища, обладают противовоспалительными, десенсибилизирую-щими и регенерирующими свойствами. показа-ния к применению: фиброматоз матки, хрони-

Орлова Т. В.,

Page 133: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 133

Современные ректальные, вагинальные и уретральные лекарственные формы

ческие урогенитальные заболевания, спаечные процессы [5].

Внутриматочные терапевтические систе-мы. Внутриматочные гормональные спирали вра-чи считают лучшим методом контрацепции. они сочетают в себе преимущества оральных контра-цептивов и внутриматочных средств. Гормоны, которые содержатся в ножке спирали, поступают в организм равномерно, в течение 5 лет, препят-ствуют возникновению воспалений и повышают контрацептивный эффект.

наиболее распространенными являются вну-триматочные спирали «Мирена» и «рrogestasert». Спираль подбирается в зависимости от активного компонента, прогестерона или левоноргестрела, который больше всего подходит женщине, и уста-навливается врачом-гинекологом по показаниям.

Мирена (bayer Schering Pharma) - внутри-маточная терапевтическая система со скоростью высвобождения левоноргестрела 20 мкг/24 ч. Со-стоит из гормонально-эластомерной сердцевины, помещенной на т-образном корпусе и покрытой непрозрачной мембраной, регулирующей высво-бождение левоноргестрела. т-образный корпус снабжен петлей на одном конце и двумя плечами на другом; к петле прикреплены нити для удале-ния системы. Система помещена в трубку прово-дника. Вспомогательные вещества: полидиметил-силоксановый эластомер.

УРеТРАЛьНЫе ПРеПАРАТЫВ качестве уретральных лекарственных форм

используются растворы для промываний (хлор-ГекСидин, МираМиСтин), гели и суппозито-рии (палочки).

инСтиллаГель (farco-Pharma) содержит лидокаина гидрохлорид и хлоргексидина би-

глюконат, а также метил-4-гидроксибензоат и пропил-4-гидроксибензоат. Гель выпускается в разовых шприцах по 6 и 11 мл. обладает местно-анестезирующим и антисептическим действием. показания к применению: эндоскопические ис-следования, оперативные и инструментальные вмешательства (в урологии, гинекологии, акушер-стве). при зондировании и катетеризации в моче-испускательный канал вводится 6–11 мл геля.

СУппоЗитории Уретральные МьЮЗ (Vivus, Inc.) содержат действующее вещество ал-простадил (простагландин E1). Выпускаются в комплекте с аппликатором. при интрауретраль-ном введении препарат расслабляет мускулатуру кавернозных тел, увеличивает кровоток и микро-циркуляцию, блокирует альфа1-адренорецепторы в тканях полового члена. показания к примене-нию: нарушение эрекции нейрогенной, сосуди-стой, психогенной или смешанной этиологии.

ЛиТеРАТУРА1. Государственная фармакопея СССр XI изд.

вып. 2. —1990. — С.151-153.2. дФУ, перше видання.- харкiв, 2001 (Госу-

дарственная Фармакопея Украины 1 изд.). — С. 151-157, 495-497, 502-505.

3. European Pharmacopoeia .- Strasbourg, 2008 - Sixth edition. — Volume 1,2 http://www.edqm.eu

4. регистр лекарственных средств россии 2012 http://www.rlsnet.ru/

5. Целебные грязи Балдоне http://www.baldone.ru 6. интернет-аптека http://www.piluli.ru/product/ 7. Московская сеть аптек http://www.apteka-

ifk.ru/art/8. Tao of herbs http://www.taoofherbs.com/products.9. аптека Восточной народной Медицины

http://www.apteka-med.ru

Орлова Тамара Васильевна — кандидат фар-

мацевтических наук, доцент кафедры фармацев-тической технологии курского государственного медицинского университета; e-mail: [email protected]

Orlova Tamara V. — the candidate of pharmaceutical sciences; the senior lecturer of department of Pharmaceutical Technology of Kursk State Medical University; e-mail: [email protected]

Page 134: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1134

УДК 54.04; 615.072

иЗУЧеНие СВОЙСТВ РАСТВОРОВ ХиТОЗАНА

А. и. Сливкин, А. С. Беленова, Г. В. Шаталов, В. А. кузнецов, Д. А. Сливкин, Л. и. Фирсова

Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 21.10.2013 г.

Аннотация. изучены молекулярно-массовое распределение и вязкоэластические свойства рас-творов хитозана, полученного деполимеризацией перекисью водорода деацетилированного гликана из крабового хитина в щелочной среде. Выявлено, что хитозану присуща ограниченная эластич-ность из-за стерических препятствий, свой вклад в относительную жесткость макромолекул вносит их ионный характер из-за nH2-группы, а также большая вероятность возникновения водородных мостиков, ограничивающих сегментную подвижность.

ключевые слова: хитозан, реология, эластичность

Abstract. Chain-length distribution and viscometry properties of chitosan solutions which were received by hydrogen peroxide depolymerization of deacetylated glycan from crabbing chitin in alkaline medium are studied. It is revealed that chitosan has limited elasticity because of the steric obstacles. The contribution to relative rigidity of macromolecules is made by ionic character of the steric obstacles because of nH2-group, and also a high probability of emergence of the hydrogen bridges limiting segment mobility.

Keywords: chitosan, rheology, elasticity

© Сливкин а. и., Беленова а. С., Шаталов Г. В., кузне-цов В. а., Сливкин д. а., Фирсова л. и., 2014

В ряду природных полимеров хитозан явля-ется уникальным объектом исследований вслед-ствие, проявляемых им комплекса химических, физико-химических и биологических свойств, среди которых следует особо выделить такие как биосовместимость, нетоксичность, биодегради-руемость и другие. Это связано с неуклонным расширением применения данного полисахарида в разнообразных отраслях народного хозяйства, что подтверждается появлением предприятий нового поколения по производству и использова-нию гомологов хитозана [1]. наибольшую пер-спективу в отношении возобновляемой сырьевой базы в количественном отношении представляет хитозан из хитина, получаемого с использовани-ем отходов переработки ракообразных [1, 2].

хитин, выделяемый из панцирей ракообраз-ных с молекулярной массой (ММ) 2.0-2.5 тыс. кда, имеет аморфно-кристаллическую структу-ру. кристаллическая фракция состоит из трех полиморфных модификаций: α-(наиболее рас-пространенная), β-, γ-. хитозан, полученный деацетилированием «крабового» хитина с ММ 600-750 кда имеет уже 6 полиморфных кри-сталлических модификаций [3]. деацетилиро-вание β-формы хитина происходит быстрее, чем

α-формы. Это связано с более высокой кристал-личностью α-формы хитина [4].

одним из определяющих факторов для при-менения хитозана в фармацевтической, меди-цинской и пищевых отраслях промышленности являются вязкоэластические свойства его рас-творов. однако, в литературе имеются лишь ограниченные сведения по реологии растворов хитозана.

Целью настоящей работы - изучение вязкоэ-ластических свойств растворов хитозана, полу-ченного деацетилированием крабового хитина в щелочной среде.

хитозан получаемый различными способами и, в частности, обработкой исходного продукта 30-40 %-ной naOH, характеризуется широким молекулярно-массовым распределением. В связи с практическим применением продуктов на осно-ве хитозана научный интерес представляет изуче-ние фракционного состава хитозана, полученного деструкцией поли-2-амино-2-дезоксиглюкана с ММ 600-700 кда и степенью деацетилирования 88-92% [2,4].

изучение молекулярно-массового распреде-ления (ММр) деполимеризованного по разрабо-танному способу хитозана [5] проводили методом дробного осаждения из раствора в 2% уксусной кислоте 0.5 М раствором naOH и ацетоном по из-вестной методике [6, 7].

Page 135: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 135

таблица 1Данные фракционирования деполимеризованного

хитозана№ п/п Массовая доля, φ *ММ•10-3

1 0.34 357.12 0.25 241.33 0.20 110.54 0.12 87.25 0.09 12.6

*метод светорассеяния

как видно из табл.1, полученный хитозан ха-рактеризуется широким молекулярно-массовым распределением и увеличением массовой доли более высокомолекулярных фракций.

хитозан является жесткоцепным полиэлек-тролитом. такого рода полимеры склонны к меж-макромолекулярным взаимодействиям, конфор-мационным превращениям, имеют тенденцию к образованию агрегатов. С целью рассмотрения поведения макромолекул в растворе проведены реологические исследования фракций №1, 2, 3 деполимеризованного хитозана на приборе «рео-тест 2» с применением коаксиальных цилиндров разного диаметра. характеристическую вязкость указанных фракций хитозана определяли на ви-скозиметре Уббелоде при 25 оС (табл. 2).

принимая во внимание ранее полученные данные по изучению контурной длины и одно-родной протяженности макромолекул хитозана [7 - 10] можно принять длинну составного повто-ряющегося звена данного гликана (λ=0.52 нм) и рассчитать контурную длину (L) макромолекулы полиэлектролита в растворе по формуле: L = Mη·λ/Mо, где Mо – молекулярная масса составного повторяющегося звена макромолекулы.

Молекулярную массу, определенную виско-зиметрическим методом, использовали для рас-чета числа сегментов куна (n) хитозана в раство-ре. как следует из табл. 2 число сегментов куна незначительно уменьшается при существенном снижении молекулярной массы полимера. Это свидетельствует о конформационных изменени-ях макромолекул гликана в потоке в зависимости от их ММ.

таблица 2Характеристика фракций хитозана

Фракция,№ раствор [η]

дл·г-1 α к·10-4 MМ·10-3

L, нм n Cа,

%n, степень

полим.

№1 2% Сн3Со-он+ 1,5%

Сн3Сооna (4:1)

8.97

0.76 0.78

318 400 20

6-8

1977

№2 6.79 201 380 18 1253

№3 3.34 90 330 16 560

исследование зависимости эффективной вяз-кости водных растворов в 2% уксусной кислоте хитозана (рис.1) показало, что они представляют собой неньютоновские жидкости. как известно, зависимость вязкости растворов от скорости сдви-га заметно проявляется для жесткоцепных поли-меров, т.к. жесткие макромолекулы более ассиме-тричны, чем гибкоцепные [12]. С ростом градиента скорости сдвига роль броуновского движения уменьшается и, учитывая то, что асимметричные макромолекулы вращаются в потоке неравномер-но, наблюдается преимущественная ориентация молекул вдоль потока. Это приводит к уменьше-нию значений эффективной вязкости. одновре-менно с ростом градиента скорости сдвига проис-ходит разрушение межмолекулярных водородных, диполь-дипольных взаимодействий. Все это при-водит к перестройке макромолекул 2-амино-2-дезоксиглюкана в более ориентированное состоя-ние, в интервале от 0 до 390 с’. кроме этого, как следует из рис.1 характер снижения эффективной вязкости от градиента скорости сдвига изменяется в зависимости от молекулярной массы фракции. С более низкой молекулярной массой макромолеку-лы хитозана (рис.1, кр.3) перестраиватся в боль-шем интервале градиента скорости сдвига. В то время как в более высокомолекулярной фракции (рис.1, кр.1) происходит более резкое изменение эффективной вязкости в интервале γ= 0 - 85 с-1.

Рис. 1. Зависимость lnηэф от градиента ско-рости сдвига (γ) для растворов образцов хитоза-на № 1, 2, 3.

Изучение свойств растворов хитозана

Page 136: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1136

на втором участке кривой, близком к прямой линии, деформационно упорядоченные макромо-лекулы ориентируются по направлению воздей-ствия сдвигового поля, т.е. увеличение деформа-ционного воздействия сдвигового поля приводит к уменьшению эффективной вязкости ηэф, раство-ра полимера несущественно.

Рис. 2. Зависимость вязкости деполимеризо-ванного хитозана от его концентрации

из рис. 2 видно, что для раствора хитозана в 2% уксусной кислоте с 1.5% ацетатом натрия, в концентрации C [η] = 2.2 начинается отклонение от линейности. данный факт можно объяснить структурообразованием раствора с образованием пространственной физической сетки системы, об-условленного усилением взаимодействия между макромолекулами полимера.

таким образом, полученные результаты сви-детельствует, что хитозану присуща ограничен-ная эластичность из-за стерических препятствий (причина – гликозидные связи). кроме того, свой вклад в относительную жесткость макромолекул вносит их ионный характер из-за nH2-группы, а также большая вероятность возникновения водо-родных мостиков, ограничивающих сегментную подвижность.

СПиСОк иСПОЛьЗУеМОЙ ЛиТеРАТУРЫ

1. Sultana R. Putting waste to good use / R. Sultana // http://www.dawn.com/2000/02/02fea.htm

2. Варламов В.п. хитин и хитозан: природа, получение и применение / В.п. Варламов, немцев С.В., тихонов В.е. — М.: российское хитиновое общество, 2010. — 292 с.

3. Гольбрайх л.С. хитин и хитозан: строение, свойства, применение / л.С. Гольбрайх // Соро-совский образовательный журнал. — 2001. — т.7, №1. — С. 51-54.

4. Kurita K. Evidence for formation of block and random copolymers of n-acetil-d-glucos-amine and d-glucosamine / K. Kurita, T. San-nan, Y. Juarura // Macromol. Chem. — 1977. — Vol. 178. — P. 3197-3202.

5. Болгов а.а. получение гомологов хитоза-на и его полимераналогичные превращения / а.а. Болгов. — Воронеж: издательство Воронежского гос. ун-та, 2009 — 149 с.

6. нульга л.а. получение хитозана и изуче-ние его фракционного состава / л.а. нульга, е.а. плиско, С.н. данилов // Журнал общей химии — 1971 — т. 41, № 11 — С. 2555.

7. Rheological study of thechitosan/glutaraldehyde chemical gel system / W. Argüelles–Monal [et al.] // Polym. gels networks. — 1998. — Vol. 6. — P. 429-440.

8. Rainauolo M. Characterization of chitosan. Influence of lonicstrength and degree of acetilation on chain expansion / M. Rainauolo, M. Milas y P. dung //Int. biol. Macfomol. — 1993. — Vol. 15. — P. 281 – 285.

9. Solution properties of chitosan : chain confor-mation, chitin, chitosan and related enzymes / C.A. Kienzle-Sterzer [et al.]. — Orlando: Academic Press Jnc. — 1984. — P. 383 -393.

10. Chitosan: chain rigiolity and mesophase for-mation / M. Terbojevich [et al.] — Carbohydr. Res. — 1991. — Vol. 209. — P. 251-260.

11. Цветков В. н. Жесткоцепные полимерные молекулы / В. н. Цветков. — л.: наука, 1986 — 378 с.

12. твердохлебова и.и. конформация макромо-лекул / и.и. твердохлебова — М.: химия, 1981 — 283с.

Сливкин Алексей Иванович – зав. кафедрой

фармацевтической химии и фармацевтической технологии ВГУ, доктор фармацевтических наук, профессор; e-mail [email protected]

Slivkin Alexsey Y. – doctor of pharmacy professor, head of the pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology department, Voronezh State University; ; e-mail: [email protected]

Сливкин А. И., Беленова А. С., Шаталов Г. В., Кузнецов В. А., Сливкин Д. А., Фирсова Л. И.

Page 137: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 137

Беленова Алена Сергеевна – младший науч-

ный сотрудник кафедры фармацевтической хи-мии и фармацевтической технологии ВГУ, канди-дат биологических наук, e-mail: [email protected]

Шаталов Гнадий Валентинович – зав. кафе-дрой химии высокомолекулярных соединений и коллоидов, доктор химических наук, профессор; e-mail: [email protected]

Кузнецов Вячеслав Алексеевич – профессор ка-федры химии высокомолекулярных соединений и коллоидов, доктор химических наук, профессор; e-mail: [email protected]

Сливкин Денис Алексеевич – e-mail: [email protected]

Фирсова Людмила Игоревна – доцент кафедры фармации последипломного образования, канди-дат медицинских наук; e-mail:[email protected]

Belenova Alena S. — junior researcher of the pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology department, VSU, candidate of biology science; e-mail: [email protected]

Shatalov Gnady V. — professor, head of the chemistry of high-molecular connections and colloids department; doctor of chemistry; e-mail: [email protected]

Kuznetsov Vyacheslav A. — professor; professor of the chemistry of high-molecular connections and colloids department; doctor of chemistry; e-mail: [email protected]

Slivkin Denis A. — e-mail: [email protected]

Firsova Lyudmila I. — associate professor of pharmacy of postdegree education, candidate of medical sciences; e-mail: [email protected]

Изучение свойств растворов хитозана

Page 138: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1138

УДК 615.074

РАЗРАБОТкА и ВАЛиДАЦиЯ МеТОДики кОЛиЧеСТВеННОГО ОПРеДеЛеНиЯ ФЛАВОНОиДОВ

В ЛиСТьЯХ кРАПиВЫ ДВУДОМНОЙ

О. В. Тринеева, А. и. Сливкин, С. С. Воропаева

Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 07.09.2013 г.

Аннотация. разработана и валидирована методика количественного определения содержания суммы флавоноидов в пересчете на рутин в листьях крапивы двудомной методом дифференциаль-ной спектрофотометрии. Выбраны оптимальные условия извлечения флавоноидов из листьев кра-пивы двудомной. Согласно полученным результатам, методика валидна и пригодна для использова-ния в целях стандартизации данного вида лекарственного растительного сырья.

ключевые слова: флавоноиды, валидация, листья крапивы двудомной.

Abstract. It is developed and validated a technique of quantitative definition of the maintenance of the sum flavonoids in terms of routines in nettle leaves by a two-blast furnace a method of a differential spectrophotometry. Optimum conditions of extraction flavonoids are chosen from nettle leaves as a two-blast furnace. According to the received results, the technique is valid and suitable for use for standardization of this type of medicinal vegetable raw materials.

Keywords: flavonoids, validation, nettle leaves two-blast furnace.

© тринеева о. В., Сливкин а. и., Воропаева С. С., 2014

огромные запасы дикорастущих лекар-ственных растений очень важно рационально использовать, так как количество их не безгра-нично. Существует проблема их рационального использования, и уже сегодня многие занесены в красную книгу. крапива двудомная издавна ис-пользуется в медицине и ее запасы легко воспро-изводимы. данное лекарственное растение разре-шено к применению для детей до 14 лет. листья крапивы являются официнальным растительным сырьем, включенным в ГФ XI изд. однако в ФС отсутствуют методики количественного опреде-ления действующих веществ, что не соответству-ет современному уровню развития фармацевтиче-ской науки в целом [1].

В литературе представлены сведения по опре-делению суммы флавоноидов в пересчете на квер-цетрин в листьях крапивы таких видов, как узко-листная, жгучая и коноплевая [2-4]. Содержание флавоноидов в листьях крапивы двудомной не нормируется [5-7]. однако, стандартизация лекар-ственного растительного сырья (лрС) по содер-жанию флавоноидов является весьма актуальной.

ранее методом тСх в извлечении из листьев крапивы двудомной были идентифицированы

флавоноиды по характерному свечению в УФ-свете, одним из которых являлся рутин при срав-нении с достоверным стандартным образцом [8].

Целью работы являлась разработка и ва-лидация методики количественного определения суммы флавоноидов в пересчете на рутин в ли-стьях крапивы двудомной с использованием диф-ференциальной СФ.

МеТОДикА ЭкСПеРиМеНТА и ОБСУЖДеНие РеЗУЛьТАТОВ

для количественного определения флавоно-идов в сырье крапивы двудомной разработана методика, основанная на их способности обра-зовывать окрашенный комплекс со спиртовым раствором алюминия хлорида, который вызывает батохромный сдвиг длинноволновой полосы по-глощения [9-12] и при этом даёт основной макси-мум поглощения при длине волны 411±2 нм (рис. 1). аналогичный максимум поглощения при дли-не волны 412±2 нм отмечен для комплекса рутина со спиртовым раствором алюминия хлорида, ис-пользованного нами в методике в качестве стан-дартного образца (рис. 1).

для установления максимума достижения окраски испытуемого раствора и его стабильно-сти были проанализированы растворы после до-

Page 139: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 139

бавления комплексообразователя в течение 1 часа. Установлено, что максимум оптической плотно-сти достигается через 15 минут и сохраняется в течение наблюдаемого периода (рис. 2).

Рис. 1. Спектры поглощения (1 - спиртового извлечения из листьев крапивы двудомной (1:50), разведенного в 20 раз относительно спирта; 2 - комплекса спиртового извлечения с алюминия хлоридом относительно спирта; 3 - дифференци-альный спектр поглощения комплекса извлечения с алюминия хлоридом).

Рис. 2. Зависимость оптической плотности из-влечения с комплексообразователем от времени реакции.

Рис. 3. Влияние концентрации комплексоо-бразователя на результаты определения флавоно-идов в извлечении.

Рис. 4. Влияние степени измельченности лрс на выход флавоноидов в извлечение.

Согласно экспериментальным данным, для получения наиболее стабильных результатов, оп-тимальным является использование в качестве комплексообразующего реагента 2 % спиртового раствора алюминия хлорида в соотношении экс-тракт-комплексообразователь 1:2 (рис. 3 и табл. 1).

для установления полноты экстракции фла-воноидов из листьев крапивы двудомной изучали влияние степени измельченности сырья (рис. 4), полярности экстрагента (рис. 5), соотношения сырья и экстрагента и оптимального времени экс-тракции (рис. 6). при выборе степени измельчен-

ности использовали частицы сырья, проходящие через сито с диаметром отверстий 0.2; 0.5; 1; и 2 мм (рис. 4). показано, что максимальное извлече-ние флавоноидов достигается при измельчении сырья до размера частиц менее 0.2 мм.

лучшим экстрагентом для выделения флаво-ноидов является 96 % этанол при соотношении сырья и экстрагента 1:50 (табл. 2,3).

при исследовании влияния полярности экс-трагента на выход флавоноидов (рис. 5) установ-лено, что неполярные растворители не способны извлекать данные БаВ из лрС. С увеличением полярности до 2.5 единиц происходит повыше-ние экстрагируемости флавоноидов, которое со-храняется до 5.5 едениц. дальнейшее увеличение полярности экстрагента нецелесообразно, ввиду снижения содержания флавоноидов в извлечении (рис. 5). полярность экстрагента влияет не толь-ко на суммарный выход флавоноидов из лрС, а также на их качественный состав в извлечении. Экспериментально установлено, что значение

Разработка и валидация методики количественного определения флавоноидов

Page 140: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1140

таблица 1Влияние соотношения объема извлечения из листьев крапивы двудомной и комплексообразователя на со-

держание флавоноидов.

№ п/п

Соотношение извле-чения и комплексоо-

бразователя

Содержание флаво-ноидов, %

1 1:1 1.671±0.0362 1:2 2.021±0.0443 1:5 1.695±0.037

таблица 2Влияние экстрагента на извлечение флавоноидов из

листьев крапивы двудомной.№ п/п Экстрагент полярность

экстрагентаСодержание

флавоноидов, %1 Гексан 0 -

2 Гексан-96% этанол (1:1) 2.60 1.867±0.0410

3 96% этанол 5.20 1.885±0.04134 70% этанол 6.34 1.323±0.02905 40% этанол 7.48 0.382±0.00806 Вода 9.00 -

«-» при использовании экстрагента флавоноиды не из-влекались.

таблица 3Влияние соотношения сырья и экстрагента на извле-

чение флавоноидов из листьев крапивы двудомной.№ п/п

Соотношение сырья и экстрагента

Содержание флаво-ноидов, %

1 1:30 1.328±0.0292 1:50 2.827±0.0623 1:70 1.671±0.037

таблица 4Влияние полярности экстрагента на флавоноидный

состав извлечения

№ п/п

полярность экстрагента

Максимум поглощения,

нм

Флавоноид [9]

1 2.60 399 3-метилкемп-ферол

2 5.20 411 рутин3 6.34 402 кверцетрин4 7.48 405 гиперозид

максимума поглощения комплекса флавоноидов листьев крапивы двудомной с раствором алюми-ния хлорида при варьировании полярности экс-трагентов, находится при различных длинах волн (табл. 4). Это можно объяснить, вероятнее всего, влиянием полярности растворителя на преоблада-ющий выход того или иного флавоноида в извле-чение.

оптимальное время экстракции, согласно экс-периментальным данным, составило 45 минут (рис. 6).

Рис. 5. Влияние полярности экстрагента на извлечение флавоноидов из листьев крапивы дву-домной.

Рис. 6. Влияние времени экстракции на содер-жание флавоноидов и извлечении.

Количественное определение. около 1 г сырья (точная навеска), помешают в коническую колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 50 мл 96% этилового спирта и взвешивают с погрешностью ±0,01 г. колбу присоединяют к обратному холо-дильнику, нагревают на кипящей водяной бане в течение 45 мин, периодически встряхивая для смывания частиц сырья со стенок. Затем колбу с содержимым охлаждают до комнатной темпера-туры, взвешивают и при необходимости доводят до первоначальной массы 96% этиловым спир-том. извлечение фильтруют через бумажный фильтр, смоченный тем же спиртом, отбрасывая первые 10 мл фильтрата (раствор а). 2 мл извле-чения помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют 4 мл 2% раствора алюминия хлорида в 96% этиловом спирте и 4 капли раство-

Тринеева О. В., Сливкин А. И., Воропаева С. С.

Page 141: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 141

Разработка и валидация методики количественного определения флавоноидов

ра уксусной кислоты разведенной. объем раство-ра доводят тем же спиртом до метки (раствор Б) и оставляют на 15 мин. оптическую плотность полученного раствора измеряют на спектрофото-метре Hitachi U-1900 (Япония) при длине волны 410±2 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

раствор сравнения: 2 мл извлечения, 4 капли раствора разведенной уксусной кислоты и 96% этиловый спирт, добавленный до метки в мерной колбе вместимостью 25 мл. параллельно измеря-ют оптическую плотность раствора рСо рутина, приготовленного аналогично испытуемому рас-твору. Содержание суммы флавоноидов в процен-тах (X) в пересчете на рутин и абсолютно сухое сырье вычисляют по формуле:

XAA m W

AE E,%,

( )

,=

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ −

=⋅ ⋅0 025 50 25 100 100

2 50 25 100

0 025 50

0

000

1000A m W⋅ ⋅ −( )

,

где а — оптическая плотность испытуемого рас-твора; а0 - оптическая плотность раствора рСо рутина; m — масса сырья, г; W — потеря в массе при высушивании сырья, %.

Примечание. приготовление раствора рутина стандартного образца. около 0.025 г (точная на-веска) рСо рутина, в пересчете на сухое веще-ство помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, прибавляют 35 мл 96% этилового спирта и нагревают на водяной бане до полного растворе-ния. Затем охлаждают, доводят объем раствора до метки тем же спиртом и перемешивают (раствор а), 1 мл раствора а помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют 2 мл 2% рас-твора алюминия хлорида в 96% этиловом спирте и капли раствора разведенной уксусной кислоты, доводят объем раствора 96% этиловым спиртом до метки, перемешивают и оставляют на 30 мин (раствор Б). оптическую плотность раствора Б измеряют на спектрофотометре при длине волны 410±2 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. рас-твор сравнения: 1 мл исходного раствора, 4 капли раствора разведенной уксусной кислоты и 96% этиловый спирт, добавленный до метки в мерной колбе вместимостью 25 мл. для приготовления 2% раствора алюминия хлорида в 96% этиловом спирте 2 г алюминия хлорида помещают в мер-ную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в 50 мл 96% этилового спирта и доводят объем раство-ра до метки тем же спиртом.

Метрологическая оценка предложенной мето-дики пока зала, что относительная ошибка методи-ки с доверительной вероятностью 95% составляет около 5%, т.е. на ходится в пределах случайной ошибки разработанной методики (табл. 5).

однако для того, чтобы предлагаемая анали-тическая методика заняла достойное место в си-стеме обеспечения качества, т.е. гарантировала досто верные и точные результаты анализа, допол-нительно была проведена процедура ее валидации (аттеста ции). при проведении валидационных исследований были установлены такие харак-теристики разработанной методики, как предел определения, линейность, специфичность, пра-вильность и сходимость. Содержание флавонои-дов в пересчете на рутин в образцах лрС состави-ло 1.5519±0.034% (принятое опорное значение).

Специфичность методики определяли методом добавок. как следует из рис. 7, при введении рСо рутина дифференциальный спектр извлечения имеет аналогичный вид с характерными максиму-мами поглощения при 224±2; 270±2 и 410±2 нм.

таблица 5Метрологическая характеристика метода анализа (P = 95 %; n = 6).

f xср S2 S Sxcp Sr,% t(P,t) ∆x ∆xcp εср, % ε, %5 1.5519 0.00105 0.0324 0.0132 2.09 2.57 0.083 0.034 2.19 5.37

Рис. 7. Вид дифференциального спектра по-глощения извлечения из листьев крапивы двудом-ной (1 – без добавки рСо рутина; 2 – с добавкой рСо рутина).

правильность методики устанавливали путем из мерения количественного содержания суммы флавоноидов в пересчете на рутин в растворах, полу ченных путем добавления необходимого ко-личества стандарта к исследуемому раствору для концентра ций 125; 131.25; 162.5; 225%. критерий приемлемости - средний процент восстановле-ния при использовании растворов заданных кон-

Page 142: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1142

центраций, скорректирован ный на 100%, и его средняя величина должна нахо дится в пределах 100±5%. В разработанной методи ке средняя величина процента восстановления составила 98.19% (табл. 6).

линейность определяли на пяти уровнях концентраций. растворы готовили путем увели-чения аликвоты по следующей схеме: 1 уровень: аликвота раствора а 0.75 мл – объем раствора Б 25.0 (37.5%); 2 уровень: аликвота раствора а 1.0 мл – объем раствора Б 25.0 (50.0%); 3 уровень: аликвота раствора а 2.0 мл – объем раствора Б 25.0 (100.0%); 4 уровень: аликвота раствора а 2.5 мл – объем раствора Б 25.0 (125.0%); 5 уро-вень: аликвота раствора а 3.0 мл – объем рас-твора Б 25.0 (150.0%). критерий приемлимости – коэффициент корреляции не менее 0.995 (рис.

таблица 6Определение правильности методики (результаты опытов с добавками).

№ п/п

Содержание суммы фла-воноидов в пересчете на

рутин, г

добавлено рСо рути-

на, г

ожидаемое содержание, г

полученное со-держание, г

Средний процент восстановления, %

1

0.00080

0.00100 0.00180 0.00220

98.19

2 0.00050 0.00130 0.001203 0.00050 0.00130 0.001104 0.00025 0.00105 0.001265 0.00025 0.00105 0.000916 0.00020 0.00100 0.000917 0.00020 0.00100 0.00091

таблица 7Валидационные характеристики методики спектрофотометрического определения суммы флавоноидов в пере-

счете на рутин в листьях крапивы двудомной.характеристика Статистические характеристики результаты

линейность

Уравнение прямой у=0.0747х – 0.029наклон (а) 0.0747отрезок на оси ординат b 0.029коэффициент корреляции 0.9969диапазон линейности (грамм флавоноидов в 1 гр. сырья) 3.1 – 9.3·10-4

повторяемость

проба оптическая плотность Содержание флавоноидов, %1 0.303 1.57972 0.296 1.54323 0.302 1.57454 0.291 1.51725 0.304 1.58496 0.290 1.5119наименьшее значение, % 1.5119наибольшее значение, % 1.5849Среднее значение, % 1.5519

доверительный интервал (р=95%), % 1.5519±0.0341.5179 – 1.5859

Стандартное отклонение, % 0.0324коффициент вариации, % 2.09

предел определения, г количество грамм флавоноидов в 1 гр. сырья 2.33·10-4

8). другие характеристики линейности (наклон прямой, отрезок на оси ординат) приведены в табл. 7.

повторяемость (сходимость) методики опре-деляли в условиях, при которых шесть незави-симых результатов измерений получали одним и тем же методом в одной и той же лаборатории одним и тем же оператором с использованием од-ного и того же оборудования в пределах коротко-го промежутка времени. результаты, полученные при статистической обработке, достоверны при доверительной вероятности 95%, вычисленные значения RSd – 2.09% и относительного довери-тельного интервала среднего значения – 2.19% не превышают критериев приемлемости - 5%, что свидетельствует о прецизионности методики в условиях повторяемости (табл. 7).

Тринеева О. В., Сливкин А. И., Воропаева С. С.

Page 143: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 143

Разработка и валидация методики количественного определения флавоноидов

полученные результаты позволяют поставить листья крапивы двудомной по содержанию флаво-ноидов в один ряд с известными лекарственными растениями – источниками флавоноидов (табл. 8).

пинская, С.В. орехова, о.Г. Васильева // химия растит. сырья. — 2010. - №3. — С. 143-145.

2. пецуха В.С. Фармакогностическое изуче-ние крапивы коноплевой / В.С. пецуха // автореф. канд. фарм. н. Улан-Удэ. — 2009. — 26 с.

3. Губин к.В. изучение химического состава надземной части крапивы коно-плевой флоры си-бири / к.В. Губин, М.а. ханина // химия растит. сырья. — 2009. — №2. — С. 89-92.

4. Матюшенко н.В. Влияние условий сушки на содержание флавоноидов и гидроксикорич-ных кислот в листьях крапивы узколистной / н.В. Матюшенко // Сборник научных трудов: «разра-ботка, исследование и маркетинг новой фарма-цевтической продукции». — пятигорск. — 2012. — С. 78-79.

5. копытько Я.Ф. применение, химический состав и стандартизация сырья и препаратов Urtica (обзор) / Я.Ф. копытько, е.С. лапинская, т.а. Сокольская // хим.-фарм. журн. — том 45. — №10. — 2011. — С. 32-40.

6. лапинская е.С. изучение состава липо-фильной фракции настоек гомеопатических ма-тричных крапивы двудомной и крапивы жгучей / е.С. лапинская, Я.Ф. копытько // хим.-фарм. журн. — т. 42. — №12. — 2008. — С. 26-29.

7. Федосеева л.М. изучение некоторых фе-нольных соединений крапивы коноплевой травы, произрастающей на территории алтайского края / л.М. Федосеева, В.о. кирьякова // химия растит. сырья. - 2012. - №2. - С. 133-138.

8. тринеева о.В. Выбор оптимальной системы для определения пигментов листьев крапивы дву-домной методом тСх / о.В. тринеева, С.С. Воро-паева, а.и. Сливкин // Сорбц. и хромат. процессы. — 2013. — т.13. — Вып. 2. — С. 213-219.

9. клышев л.к. Флавоноиды растений / л.к. клышев, В.а. Бандюкова, л.С. алюкина // алма-ата, 1978. — 220 с.

10. куркин В.а. определение флавоноидрв в траве чистотела большого / В.а. куркин, е.С. артамонова // Фармация. — 2007. — № 5. — С. 10-12.

11.хасаншина а.р. определение флавонои-дов в побегах караганы древовидной / а.р. ха-саншина, е.и. Барабанов, л.и. Бабаскина // Фар-мация. — 2009. — № 5. — С. 20-22.

12.хазиев р.Ш. Экстрагируемость флавонои-дов травы зверобоя в настои / р.Ш. хазиев, а.а. тынчерова // Фармация. — 2006. — № 6. — С. 32-34.

Рис. 8. Зависимость оптической плотности раствора от объема исследуемого извлечения.

таблица 8Содержание флавоноидов в некоторых видах ЛРС

№ п/п наименование лрС

Содержание суммы фла-воноидов по

нд, %

1 Цветки бессмертника пес-чаного не менее 6.0

2 Цветки пижмы обыкновен-ной не менее 2.5

3 листья крапивы двудомной 1.5519±0.0344 трава зверобоя продыряв-

ленного не менее 1.5

5 листья вахты трехлистной не менее 1.0

6 трава горцев перечного и птичьего не менее 0.5

7 Цветки боярышника не менее 0.58 трава сушеницы топяной не менее 0.29 плоды боярышника не менее 0.06

ЗАкЛЮЧеНиеСогласно полученным результатам, разрабо-

танная методика спектрофотометрического опре-деления суммы флавоноидов в пересчёте на рутин в листьях крапивы двудомной валидна и пригодна для использования в целях стандартизации данно-го лрС.

СПиСОк ЛиТеРАТУРЫ1. лупинская С.М. изучение биологически

активных веществ липы, крапивы, душицы и сы-вороточных экстрактов на их основе / С.М. лу-

Page 144: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1144

Тринеева Ольга Валерьевна — кандидат фарм.

наук, доцент кафедры фармацевтической химии и фармацевтической технологии фармацевтическо-го факультета ВГУ; e-mail: [email protected]

Сливкин Алексей Иванович — доктор фарм. наук, профессор, зав. кафедрой фармацевтиче-ской химии и фармацевтической технологии, де-кан фармацевтического факультета ВГУ; e-mail: [email protected]

Воропаева Светлана Сергеевна — студент фармацевтического факультета ВГУ.

Trineeva Olga V. — the candidate pharm. sciences, the assistant to faculty of pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology of pharmaceutical faculty VSU; e-mail: [email protected]

Slivkin Alexey I. — the doctor pharm. sciences, the professor, manager of faculty of pharmaceutical chemistry and pharmaceutical technology, the dean of pharmaceutical faculty VSU; e-mail: [email protected]

Voropaeva Svetlana S. — student of pharmaceutical faculty of VSU.

Тринеева О. В., Сливкин А. И., Воропаева С. С.

Page 145: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 145

УДК 615.1 + 614.27

АНАЛиЗ ВЛиЯНиЯ ЛьГОТНОГО ЛекАРСТВеННОГО ОБеСПеЧеНиЯ НА ПОкАЗАТеЛи кАЧеСТВА ЖиЗНи

е. е. Чупандина, О. А. еригова

Воронежский государственный университетпоступила в редакцию 5.12.2013 г.

Аннотация. В работе рассмотрены подходы к понятийной категории «качество жизни», изуче-ны, обобщены и систематизированы факторы, оказывающие влияние на качество жизни. Установ-лено, что недостаточно изучено влияние моделей лекарственного обеспечения на качество жизни населения. обосновано, что индикатором оценки лекарственного обеспечения может служить по-казатель затрат на льготное лекарственное обеспечение.

ключевые слова: качество жизни, факторы качества жизни, индикаторы качества жизни, льгот-ное лекарственное обеспечение.

Abstract. In work approaches to the conceptual category "quality of life" are considered, the factors having impact on quality of life are studied, generalized and systematized. It is established that influence of models provision of medicines on quality of life of the population is insufficiently studied. It is proved that as the indicator of an assessment of provision of medicines the indicator of expenses for preferential provision of medicines can serve.

Key words: quality of life, factors of quality of life, quality of life indicators, beneficiary drug coverage.

© чупандина е. е., еригова о. а., 2014

качество жизни как объект исследования представляет собой многоаспектную и сложную категорию. Это подтверждают многочисленные работы, посвященные таким предметным обла-стям объекта исследования как понятийная ка-тегория, факторы, индикаторы и методы оценки качества жизни [1 - 10]. Многоплановость и слож-ность формирования категории «качество жизни» влечет за собой необходимость учета влияния большого числа факторов. лекарственное обеспе-чение населения как фактор влияния до настояще-го времени изучался только в рамках медицинско-го подхода, комплексно оценивающего уровень всего здравоохранения в целом. Вместе с тем, ряд федеральных документов, включая распоряжение правительства рФ от 24.12.2012 n 2511-р «об ут-верждении государственной программы россий-ской Федерации «развитие здравоохранения»», приказ Минздрава россии от 13.02.2013 n 66 «об утверждении Стратегии лекарственного обеспе-чения населения российской Федерации на пери-од до 2025 года и плана ее реализации» указывают на необходимость его выделенияв отдельную ка-тегорию. Это требует дополнительного исследо-вания и формирует цель настоящего исследования

- оценка влияния лекарственного обеспечения на показатели качества жизни населения.

термином «качество жизни» обозначаются и социально-экономические процессы и явле-ния, связанные с жизнью людей [3]. основные подходы, используемые для изучения «качества жизни»: философский; экономический; эколо-гический; психологический; медицинский [6]. каждый подход имеет свои особенности иссле-дования понятийной категории «качества жизни». Экономический подход в большей степени связан с изучением уровня жизни. изучая понятия уро-вень и качество жизни, нельзя их считать взаимо-заменяемыми, хотя иногда и встречается данное мнение. Содержание и понятие качества жизни гораздо шире понятия уровня жизни и включа-ет ряд других понятий. качество жизни включает в себя уровень жизни, который является важной составной частью. Уровень жизни – это эконо-мическая основа ее качества [3, 6, 10]. В рамках экологического подхода «качество жизни» тес-но связано с качеством окружающей среды. при психологическом подходе «качество жизни» как удовлетворенность человека своей жизнью, удов-летворение потребностей. В случае медицинско-го подхода, «качество жизни» – показатель при сравнении различных методов лечения конкрет-

Page 146: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1146

ного заболевания, позволяющий оценить эффек-тивность лекарственного средства и стоимость проводимой терапии.

анализ литературы [2-3, 4-7, 9, 10] позволя-ет сформулировать из множества существующих определений «качества жизни» две основных точ-ки зрения:

качество жизни – оценка условий существо-вания человека;

качество жизни – степень удовлетворения по-требностей человека.

для цели настоящей работы нами будет ис-пользована первая точка зрения, так как в данном случаи мы оцениваем взаимосвязь ряда показате-лей условий жизни населения.

при любом определении «качества жизни» необходимо учитывать факторы, оказывающие влияние на качество жизни. под системой фак-торов качества жизни понимается взаимосвязан-ная в процессе жизнедеятельности интеграция

таблица 1 Внешние факторы и характеризующие их индикаторы качества жизни

Внешние факторы каче-ства жизни индикаторы качества жизни

Генетический фактор – здоровье населения

ожидаемая продолжительность жизни, прирост численности населения, уровень смертности, заболеваемости, инвалидности, число посещений врачей.

Уровень жизни или эко-номический фактор

Экономически активное население, среднедушевой доход, объем ВВп на душу населения, структура денежных доходов и расходов, потребительские расходы на здравоохранение, роз-ничная продажа лекарственных средств, бюджет прожиточного минимума

Уровень развития соци-альной инфраструктуры

протяженность автомобильных дорог, обеспеченность легковыми автомобилями на душу на-селения, число телефонных аппаратов, протяженность железных дорог.

Экологический факторы Загрязнение воздуха, поверхностных и подземных вод, почвы; оседание грунта, уровень шума.политико -правовой фактор Уровень преступности, доля преступлений совершенных несовершеннолетними, число дтп.Фактор образования Средний уровень образования экономически активного населения, число учащихся по видам

учебных учреждений, доля не грамотных среди населения старше 15 лет. Занятость (безработица) Уровень занятости населения в трудоспособном возрасте, вынужденная неполная занятость,

уровень безработицы.качество трудовой жиз-ни

продолжительность рабочей недели, продолжительность оплачиваемого отпуска, частота не-счастных случаев.

качество жилья площадь жилья, приходящаяся на 1 человека, благоустроенность жилья водопроводом, канали-зацией, газом, стоимость жилья.

духовный фактор – ка-чество досуга и отдыха

число посещений театров, библиотек, кинотеатров, площади мест для отдыха.

демографический фак-тор

численность по половозрастным группам, коэффициент естественного прироста, индекс ста-рения населения.

Социальный фактор Социальные выплаты в структуре денежных доходов, количество получателей ежемесячных денежных выплат (едВ), социальная поддержка семьи, профилактика заболеваний.

Семья число браков и разводов, удельный вес детей, родившихся вне брака, средний размер семьи.Социальные связи частота общения с друзьями, родственниками.

Финансово-экономи-ческое состояние тер-ритории

Сумма инвестиций на одного жителя, вклады населения в банки.

природно-климати-ческий фактор

природно-ресурсный и природно-климатический потенциал территории.

экономических, социальных, политических и т. д. условий существования социума, под воздей-ствием которых развиваются социальные процес-сы региона [4]. Многие факторы взаимосвязаны между собой, дополняя друг друга. объективная оценка факторов качества жизни осуществляется по индикаторам. обобщающая информация по факторам и индикаторам качества жизни, пред-ставленная в табл.1 [2, 6, 8, 10], показывает, что лекарственное обеспечение не является прямым индикатором факторов качества жизни. Вместе с тем, три фактора качества жизни – генетиче-ский, экономический и социальный - зависят от его объемов, качества, доступности и эффектив-ности. Это дает основание предполагать, что сте-пень их взаимосвязи с объемами лекарственного обеспечением, будет влиять на их удельный вес в обобщающем показателе и может служить инфор-мацией для принятия управленческих решений по повышению качества жизни.

Чупандина Е. Е., Еригова О. А.

Page 147: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 147

для проверки выдвинутого предположения был осуществлен корреляционный анализ между индикаторами генетического, экономического и социального фактора и показателями льготного лекарственного обеспечения Воронежской об-ласти. Выбор льготного сектора лекарственного обеспечения населения обоснован несколькими причинами. Во-первых, установлено, что суще-ствует связь между уровнем заболеваемости, уровнем смертности, уровнем дохода на душу населения и долей средств на здравоохранение в структуре государственного бюджета [8] (затра-ты на льготное лекарственное обеспечение отно-сятся к части федерального или регионального бюджета, затрачиваемого на здравоохранение). Во-вторых, необходимо оценить степень значи-мости лекарственного обеспечения в рамках пер-спективы перехода от льготного лекарственного обеспечения к лекарственному страхованию.

на настоящий момент, дополнительное ле-карственное обеспечение осуществляется в от-ношении отдельных категорий граждан в соот-ветствии с Федеральным законом от 17.07.1999 года № 178-ФЗ «о государственной социальной помощи» в редакции Федерального закона от 22 августа 2004 года № 122-ФЗ «о внесении из-менений в законодательные акты российской Федерации в связи с принятием федеральных законов «о внесении изменений и дополнений в Федеральный закон «об общих принципах ор-ганизации законодательных (представленных) и исполнительных органов государственной вла-сти субъектов российской Федерации» и «общих принципах организации местного самоуправле-ния в российской Федерации»», приказом Минз-дравсоцразвития россии от 29.12.2004 года № 328 «об утверждении порядка предоставления набора социальных услуг отдельным категориям граждан» и ряда других нормативных докумен-тов, в том числе и региональных.

для оценки льготного лекарственного обеспе-чения учитываем суммарный объем затраченных денежных средств из федерального и региональ-ного бюджетов на программы «обеспечение необ-ходимыми лекарственными средствами» и «Семь нозологий». динамика финансирования данных программ за анализируемый период представле-на на рис. 1 и показывает прирост финансирова-ния, хотя и не ежегодный.

В каждой анализируемой группе индикато-ров качества жизни рассмотрим статистические показатели [10], характеризующие Воронежскую

область, за анализируемый период времени и оце-ним зависимость каждого показателя от льготного лекарственного обеспечения региона. для расчета коэффициента корреляции был использован про-граммный продукт – MicrosoftExcel 2010. резуль-таты представлены в таблице 2.

оценив корреляционную зависимость выше рассмотренных показателей, мы установили достаточно высокую взаимосвязь с льготным лекарственным обеспечением (значения коэф-фициента корреляции близкие к единице оце-ниваются как высокая степень зависимости). Большинство показателей приближается к еди-нице. часть показателей имеет прямую зависи-мость от льготного лекарственного обеспечения – в тех случаях, когда знак коэффициента поло-жительный, отрицательный знак свидетельству-ет об обратной зависимости. Самый высокий коэффициент и самая высокая взаимосвязь вы-явлена между заболеваемостью, числом посе-щения врачей и льготным лекарственным обе-спечением. Мы видим, что повышение качества и доступности льготного лекарственного обе-спечения приведет к снижению заболеваемости населения.

За рассматриваемый период – 5 лет, боль-шой интерес вызывает показатель розничной продажи лекарственных средств: в 2010 году происходит резкое падение данного показателя. Снижение розничной продажи лекарственных средств в Воронежской области в 2010 году свя-зано с последствиями кризиса, а так же с введе-ние более жесткого контроля регулирования цен на жизненно необходимые и важнейшие лекар-

Рис. 1. объем затраченных денежных средств на льготное лекарственное обеспечение в Воро-нежской области (тыс. руб.) по данным, предо-ставленным департаментом здравоохранения Во-ронежской области.

Анализ влияния льготного лекарственного обеспечения

Page 148: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1148

таблица 2 Влияние лекарственного обеспечения на индикаторы качества жизни

индикатор качества жизни 2008 год 2009 год 2010 год 2011 год 2012 год коэффициент корреляции

количество родившихся, на 1000 человек 9,5 10,1 10,2 10,2 10,9 0,744441

количество умерших, на 1000 человек 17,2 16,5 17,0 15,9 15,6 -0,71285

ожидаемая продолжитель-ность жизни при рожде-нии, число лет

67,82 68,94 69,45 70,41 70,84 0,815683

Социальные выплаты в структуре денежных дохо-дов, млн рублей

53805,2 69467,1 91994,9 99485,0 113048,1 0,75055

численность получателей ежемесячных денежных выплат, человек

362693 354603 347040 337562 324308 -0,67931

число посещений врачей, тыс. раз 3158 23723 23684 32834 24930 0,978516

Заболеваемость, на 1000 человек населения 512,1 548,5 549,9 553,3 542,5 0,969177

Экономически активное население, тыс. человек 1158,4 1167,9 1151,8 1171,7 1164,4 0,485233

общая численность инва-лидов, тыс. человек 270 265 266 258 223 -0,41054

доля потребительских рас-ходов на здравоохранение, млн рублей

9519,8 14469,6 19449,3 19597,8 25238,6 0,748628

розничная продажа лекар-ственных средств, млн. руб.

16669 15689 7063 7524 7954 -0,6455

ственные препараты (ЖнВлп). корреляцион-ная зависимость объемов розничной продажи от льготного лекарственного обеспечения (-0.6455) показывает среднюю обратную зависимость, что свидетельствует о снижении розничной прода-жи лекарственных средств при увеличении за-трат на льготное лекарственное обеспечении, снижая нагрузку на потребительские расходы, связанные с лекарственным обеспечением. тем не менее тенденция следующих трех лет после столь резкого падения свидетельствует о повы-шении затрат населения на лекарственные сред-ства, что противоречит общей тенденции. пока-затель корреляционной зависимости розничной продажи лекарственных средств от льготного лекарственного обеспечения за период с 2010 по 2012 год составляет 0.4825 и кардинально от-личается от того же показателя за период 2008

– 2012 не только по числовому значению, но и по знаку, и свидетельствует о более низкой зави-симости данных показателей. так же показывает, что увеличение затрат на льготное лекарствен-ное обеспечение не приводит к снижению затрат населения на лекарственные средства и требует совершенствования существующей системы га-рантированного лекарственного обеспечения.

таким образом, на основании полученных результатов установлено, что объемы лекар-ственного обеспечения опосредованно влияют на качество жизни населения. наиболее тесная корреляционная связь существует между льгот-ным лекарственным обеспечением ипоказателя-ми заболеваемости (0.969177), посещения врачей (0.978516) и ожидаемой продолжительностью жизни (0.815683) – показателями генетического фактора.

Чупандина Е. Е., Еригова О. А.

Page 149: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 149

СПиСОк иСПОЛьЗУеМОЙ ЛиТеРАТУРЫ

1. Бородкин Ф.М. Социальные индикаторы / Ф.М. Бородкин, С.а. айвазян. — М.: Юнити-дана, 2006. — 607 с.

2. Ващенко а.а. качество жизни как важ-нейший приоритет экономического развития // креативная экономика, 2008. — № 10 (22). — С. 140 - 146.

3. Вдовина е.С. Влияние капитализирован-ных резервов на качество жизни населения: мо-нография / е.С. Вдовина, н. и. куликов. — там-бов: изд-во Впо тГпУ, 2010. — 92 с.

4. колчина н.о. Факторы качества жизни регионального социума // регионология, 2010. — №1. — режим доступа: http://www.regionsar.ru/node/467?page=0,1

5. кривошей В.а. Методология и оценка ка-чества жизни населения, его региональная соци-ально-экономическая дифференциация в рФ: дис. … д-ра экон. наук: 08.00.05 / М., 2005. — 411 с.

6. лига М.Б. качество жизни как основа социальной безопасности: монография / М. Б. лига; под. ред. проф. М.В. константинова. — М.: Гардарики, 2006. — 223 с.

7. Митюрникова л.а. качество жизни как ос-новной механизм регулирования социально-эко-номических преобразований в стране // Социаль-но-гуманитарные знания, 2011. — №5. — С. 39 - 47.

8. окрепилов В.В. Экономика здоровья и качество жизни человека // Экология и жизнь, 2012. — №1. — С. 14 - 20.

9. Спиридонов С.п. институциональные индикаторы качества жизни: монография / С.п. Спиридонов, е.В. нижегородов, Б.и. Герасимов. — тамбов: изд-во Впо тГпУ, 2010. — 136 с.

10. Шлихтер а.а. качество жизни в странах с рыночной экономикой: концепции, измерение, оценки // труд за рубежом, 2008. — №1. — С. 3 – 22.

11. Воронежская область в цифрах. 2013: Стат. Сб. / Воронежстат. — В 75 Воронеж, 2013. — 84 с.

Чупандина Елена Евгеньевна — заведующий

кафедрой управления и экономики фармации и фармакогнозии ВГУ, доктор фармацевтиче-ских наук, доцент; тел.: (473)239-05-45; e-mail: [email protected]

Еригова Оксана Андреевна — ассистент,

аспирант кафедры управления и экономики фар-мации и фармакогнозии ВГУ, тел.: (473)256-92-50; e-mail: [email protected]

Chupandina Elena E. — head of the department of management and economics of pharmacy and pharmacognosy of VSU, doctor of pharmaceutical science, senior lecturer; tel.: (473)239-05-45; e-mail: [email protected]

Erigova Oxana A. — assistant, post-graduate student of the department of management and economics of pharmacy and pharmacognosy of VSU, tel.: (473)256-92-50; e-mail: [email protected]

Анализ влияния льготного лекарственного обеспечения

Page 150: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1150

полянский константин константинович ро-дился 30 июля 1938 г. В 1965 году после службы в Советской армии он окончил технологический факультет Воронежского технологического инсти-тута (ныне ВГУит) по специальности технология мясных и молочных продуктов. после окончания вуза работал на различных инженерно-техниче-ских должностях в Воронежском молкомбинате. В 1968 г. поступил в аспирантуру при кафедре фи-зической и коллоидной химии Вти. 18 марта 1971 г. защитил кандидатскую диссертацию, после чего был зачислен на кафедру технологии мясных и молочных продуктов и прошел трудовой путь от ассистента до заведующего кафедрой технологии молока и молочных продуктов. Заведовал кафе-дрой с 1983 г. по 2003 г. В 1982 г. константин кон-стантинович защитил докторскую диссертацию в Московском технологическом институте мясной и молочной промышленности по теме «кристал-лизация лактозы в технологии молочных про-дуктов», а в 1985 г. ему было присвоено звание профессора по кафедре технологии молока и мо-лочных продуктов. C 1983 по 1992 г. полянский

к.к. был деканом факультета технологии мясных и молочных продуктов (ВГУит). В 2003 он пере-шел на работу в Воронежский государственный аграрный университет им. к.д. Глинки в качестве профессора кафедры технологии производства и переработки животноводческой продукции, од-новременно возглавляя кафедру «процессы и ап-параты пищевых производств» в этом вузе.

В настоящее время константин константи-нович работает в российском торгово-экономи-ческом университете (Воронежский филиал), где ведет курсы «пищевая химия» и «товарный ме-неджмент и экспертиза молочных и жировых то-варов», как совместитель он занимает должность профессора кафедры физики и химии Воронеж-ского ГаСУ.

тема научных исследований полянского к.к.: «развитие физико-химических и биотехнологи-ческих основ производства экологически чистых пищевых продуктов на основе животного и не-традиционного растительного сырья различного функционального назначения». Эта тема неодно-кратно входила в программу фундаментальных и прикладных исследований Министерства образо-вания и науки рФ и раСхн.

полянский к.к. является видным представи-телем и продолжателем научной школы академи-ка думанского а.В., профессоров харина С.е. и дьяченко п.Ф. в области разработки физико-хи-мических и биотехнологических основ переработ-ки и методов контроля сельхозсырья. он активно пропагандирует использование современных инструментальных методов контроля качества продукции, отдавая предпочтение различным хроматографическим методам. полянским к.к. с учениками предложены разработки по контролю качества масложировой продукции методом диф-ференциального термического анализа. результа-ты его научных трудов внедрены в учебный про-цесс в ряде вузов, в молочную промышленность и смежные отрасли агропромышленного комплек-са. как известный специалист в области техники и технологии молочной промышленности он был рецензентом учебников для вузов «технология молока и молочных продуктов» (1991 г., 2002 г.),

ЮБиЛеЙ

75 ЛеТ ПРОФеССОРУ ПОЛЯНСкОМУ к. к.

Page 151: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 151

«Методы исследования молока и молочных про-дуктов» (2002 г.). под его руководством и при консультировании защищено 22 кандидатских и 5 докторских диссертаций. константин константи-нович является автором более 600 научных работ, в т.ч., 17 монографий, 27 учебных пособий, 55 ав-торских свидетельств на изобретение и патентов.

полянский к.к. осуществляет широкую об-щественно-научную деятельность на федераль-ном и региональном уровнях. В течении 10 лет он возглавлял консультативный Совет по продоволь-ствию при Воронежской областной думе. член редколлегии отраслевых журналов «Молочная промышленность», «переработка молока», экс-перт республиканского исследовательского на-учно-консультационного центра экспертизы (ГУ ринкУЭ), член бюро секции пищевой химии рхо им. д.и. Менделеева. В течение длительного времени принимает участие в работе диссертаци-онных советов, как их член и как официальный оппонент, а в период 1989 – 1991 г.г. он являлся экспертом Вак при Совете Министров СССр.

полянский к.к. пользуется заслуженным ува-жением и авторитетом у отечественной научной общественности, о чем свидетельствуют отзывы ведущих ученых о его научной деятельности: академика ран русанова а.В., академика ран иевлева В.М., академика раСхн храмцова а.Г., ученых советов института физической химии ран и вузов рФ. он неоднократно номинировался на член-корреспондента раСхн. За заслуги в на-учной деятельности указом президента рФ от 19 июня 2009 г. полянскому к.к. присвоено почет-ное звание «Заслуженный деятель науки рФ».

полянский к.к. ведет здоровый образ жизни, в молодости он увлекался бегом. он сохранил до сих пор хорошую физическую форму, всегда бо-дрый, подтянутый, полный энергии. его излю-бленным и успешным увлечением является садо-водство.

друзья и коллеги поздравляют константина константиновича с Юбилеем, желают здоровья и неиссякаемой активности в творческой и обще-ственной деятельности.

Селеменев В. Ф.,Шапошник В. а.,рудаков о. Б.

75 лет профессору Полянскому К. К.

Page 152: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1152

ПРАВиЛА ДЛЯ АВТОРОВ

ОБщие ПОЛОЖеНиЯЖурнал «Вестник Воронежского государ-

ственного университета» принимает к публика-ции материалы, содержащие результаты ори-гинальных исследований, оформленных в виде полных статей, кратких сообщений, а также об-зоры (по согласованию с редакцией). опубли-кованные материалы, а также материалы, пред-ставленные для публикации в других журналах, к рассмотрению не принимаются.

полные статьи принимаются объемом до 20 страниц рукописи и до 6 рисунков, краткие статьи — до 5 страниц и до 4 рисунков.

Статья должна быть написана сжато, аккурат-но оформлена и тщательно отредактирована.

для публикации статьи авторам необходимо представить в редакцию следующие материалы и документы:

1) текст статьи, в соответствии с нижеприве-денными требованиями, подписанный всеми ав-торами, Удк, таблицы, рисунки и подписи к ним (в 2 экз.);

2) название статьи, аннотацию, ключевые сло-ва, инициалы и фамилию авторов, место работы — на русском и английском языках (в 2 экз);

3) файлы всех представляемых материалов на электронном носителе или по электронной почте редакции;

4) сведения об авторах: их должности, ученые степени, телефоны и адреса электронной почты (на русском и английском языках).

Статьи, направляемые в редакцию, подверга-ются рецензированию и в случае положительной рецензии — научному и контрольному редакти-рованию.

Статья, направленная автору на доработку, должна быть возвращена в исправленном виде (в 2 экз.) вместе с ее первоначальным вариантом в максимально короткие сроки. к переработан-ной рукописи необходимо приложить письмо от авторов, содержащее ответы на все замечания и поясняющее все изменения, сделанные в статье. Статья, задержанная на срок более трех месяцев или требующая повторной переработки, рассма-тривается как вновь поступившая.

плата с авторов за публикацию статей не взи-мается.

СТРУкТУРА ПУБЛикАЦиЙпубликация полных статей, кратких сообще-

ний и обзоров начинается с индекса Удк, затем следует заглавие статьи, инициалы и фамилии

авторов, развернутые названия научных уч-реждений. далее приводится дата поступления материала в редакцию, затем краткие аннотации и ключевые слова — на русском и английском языках.

редколлегия рекомендует авторам структу-рировать представляемый материал, используя подзаголовки: ВВедение, Методика ЭкС-периМента, оБСУЖдение реЗУльтатоВ, ЗаклЮчение, СпиСок литератУры.

В конце статьи помещается информация об авторах (место работы, фамилия, инициалы, должность, контактные данные — на русском ан-глийском языках).

ТРеБОВАНиЯ к ОФОРМЛеНиЮ РУкОПиСи

текст статьи должен быть напечатан через полтора интервала на белой бумаге формата а4, с полями ~ 2,5 см с левой стороны, размер шрифта — 14 (Times new Roman Cyr).

Все страницы рукописи, включая список ли-тературы, таблицы, подписи к рисункам, ри-сунки следует пронумеровать. каждая таблица должна иметь тематический заголовок.

Уравнения, рисунки, таблицы и ссылки на ли-тературу нумеруются в порядке их упоминания в тексте.

рисунки прилагаются отдельно (в 2 экз.). Фор-мат рисунка должен обеспечивать ясность пере-дачи всех деталей. надписи на рисунках даются на русском языке; размерность величин на осях координат обычно указывается через запятую (например, U, В; t, с). подрисуночная подпись должна быть самодостаточной, без апелляции к тексту. на обратной стороне рисунка следует ука-зать его номер, фамилию первого автора, поме-тить, если требуется, «верх» и «низ».

полутоновые фотографии (используются только при крайней необходимости) представля-ются на белой глянцевой бумаге (в 2 экз.), ксеро-копии не принимаются.

Ссылка на использованную литературу дается в тексте цифрой в квадратных скобках. если ссыл-ка на литературу есть в таблице или подписи к рисунку, ей дается порядковый номер, соответ-ствующий расположению данного материала в тексте статьи. Ссылки на неопубликованные рабо-ты не допускаются. Список литературы оформля-ется в соответствии с ГоСт 7.1-2003 Библиогра-фическая запись. Библиографическое описание, ссылки располагаются в порядке цитирования.

Page 153: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВЕСТНИК ВГУ, СЕРИЯ: ХИМИЯ. БИОЛОГИЯ. ФАРМАЦИЯ, 2014, № 1 153

Греческие буквы в тексте следует подчер-кнуть красным карандашом, буквы латинского рукописного шрифта отмечать на полях. Во избежание ошибок нужно четко обозначить прописные и строчные буквы латинского, рус-ского и греческого алфавитов, имеющие сходные начертания (С, с; K, k; Р, р; О, о; S, s; U, u; V, v и т.д.), буквы I(i) и J(j), букву I и римскую единицу I, а также арабскую цифру 1, вер-тикальную черту | и штрих в индексах (а1, а’), латинское l(эль) и е(не эль). прописные буквы подчеркиваются карандашом двумя черточками снизу, а строчные — сверху.

химические и математические формулы и символы в тексте должны быть написаны четко и ясно. необходимо избегать громоздких обозна-чений, применяя, например, дробные показа-тели степени вместо корней, а также ехр — для экспоненциальной зависимости. химические соединения следует нумеровать римскими циф-рами, математические уравнения — арабскими. десятичные доли в цифрах отделяются точкой. химические формулы и номенклатура должны быть лишены двусмысленности.

ТРеБОВАНиЯ к ОФОРМЛеНиЮ ЭЛекТРОННОЙ ВеРСии

В состав электронной версии должны входить: файл, содержащий текст статьи и иллюстрации, и

файлы, содержащие иллюстрации. текст статьи должен быть набран шрифтом Times new Roman Cyr, 14-й кегль, через 1,5 интервала.

к комплекту файлов должна быть приложена опись (возможно в виде файла) с указани-ем названия и версии текстового редактора, имен файлов, названия статьи, фамилий и инициалов авторов.

основной текст статьи должен быть представ-лен в формате Microsoft Word (для серии Физика. Математика можно использовать редакторы Tex, LaTex) с точным указанием версии редактора.

при подготовке графических объектов же-лательно использовать форматы TIff, JPEg, ВМр, WMf.

при подготовке файлов в растровом формате желательно придерживаться следующих требо-ваний: для сканирования штриховых рисунков — 600 dpi (точек на дюйм); для сканирования полутоновых рисунков и фотографий не менее 300 dpi (точек на дюйм).

Графические файлы должны быть поименова-ны таким образом, чтобы было понятно, к какой статье они принадлежат и каким по порядку ри-сунком статьи они являются. каждый файл должен содержать один рисунок.

таблицы являются частью текста и не должны создаваться как графические объекты.

Правила для авторов

Page 154: Вестник ВГУ серия: химия, биология, фармация. 2014. No 1

ВеСТНик ВОРОНеЖСкОГО ГОСУДАРСТВеННОГО УНиВеРСиТеТАСеРиЯ: ХиМиЯ. БиОЛОГиЯ. ФАРМАЦиЯ

PROCEEdIngS Of VOROnEZH STATE UnIVERSITYSERIES: CHEMISTRY. bIOLOgY. PHARMACY

УЧРеДиТеЛь:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования

«Воронежский государственный университет»

редакЦионный СоВет ЖУрнала:

председатель – д. а. ендовицкий, д-р экон. наук, проф. Заместители председателя – Ю. а. Бубнов, д-р филос. наук, проф.; В. н. попов, д-р биол. наук, проф. координатор – н. М. Близняков, канд. физ.-мат. наук, доц.

члены совета: Э. к. алгазинов, д-р физ.-мат. наук, проф.; В. Г. артюхов, д-р биол. наук, проф.; В. н. Глазьев, д-р ист. наук, проф.; а. д. Баев, д-р физ.-мат. наук, проф.; а. С. кравец, д-р филос. наук, проф.; а. а. кретов, д-р филол. наук, проф.; а. д. Савко, д-р геол.-минер. наук, проф.; Ю. н. Старилов, д-р юрид. наук, проф.; В. т. титов, д-р филол. наук, проф.; В. В. тулупов, д-р филол. наук, проф.; В. и. Федотов, д-р геогр. наук, проф.; а. и. Шашкин,

д-р физ.-мат. наук, проф.; В. н. Эйтингон, канд. экон. наук, проф.

редакЦионнаЯ коллеГиЯ Серии:

Главный редактор – В. Г. артюхов, д-р. биол. наук., проф. Заместители главного редактора – В. Ф. Селеменев, д-р. хим. наук., проф.; а. и. Сливкин, д-р. фарм. наук., проф. ответственный секретарь – М. Г. холявка, канд. биол. наук. члены редколлегии: В. а. Быков, академик раМн и раСхн (рУдн, Вилар, г. Москва); о. Б. Бобрешова, д-р. хим. наук., проф.; В. и. Васильева, д-р. хим. наук., доц.; Г. а. Вашанов, д-р. биол. наук., проф.; В. и. дайнеко, д-р. хим. наук., проф. (ниУ БелГУ, Белгород); а. т. епринцев, д-р. биол. наук., проф.; и. Э. есауленко, д-р. мед. наук., проф. (ВГМа); а. М. Земсков, д-р. мед. наук., проф. (ВГМа); а. У. игамбердиев, д-р. биол. наук., проф. Университета ньюфаундленда (г. Сент-джонс, канада); а. Г. крылов, д-р. биол. наук., проф. (ВГлта); и. Я. Миттова, д-р. хим. наук., проф.; В. а. николаевский, д-р. мед. наук., проф.; а. н. пашков, д-р. биол. наук., проф. (ВГМа); т. н. попова, д-р. биол. наук., проф.; Ф. рёсснер, почетный доктор ВГУ, проф. (ольденбургский ун-т им. к. осецкого, Германия); и. а. Самылина, д-р. фарм. наук., проф., член-корр. раМн (первый МГМУ им. и. М. Сеченова, г. Москва); В. н. Семенов, д-р. хим. наук., проф.; а. М. ховив, д-р. физ.-мат. наук., д-р. хим. наук., проф.; В. е. холмогоров, д-р. физ.-мат. наук., проф. (СпбГУ, г. С-петербург); Г. В. Шаталов, д-р. хим. наук., проф.;

д. и. щеглов, д-р. биол. наук., проф.; е. е. чупандина, д-р. фарм. наук, доц.

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия: Свидетельство о регистрации пи № ФС77-19719 от 07 апреля 2005 г.

Журнал включен в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук, утвержденный Вак

адрес редакции: 394006, г. Воронеж, Университетская пл., 1Воронежский государственный университетредакция журнала «Вестник ВГУ». раздел «химия».

E-mail: [email protected]; тел.: (473) 220-89-32 раздел «Биология».

E-mail: [email protected]; тел.: (473) 220-89-81 раздел «Фармация».

E-mail: [email protected]; тел.: (473) 255-47-76

© Воронежский государственный университет, 2014