На соискание премии им. И.В. Курчатова авторским коллективом (Лебедев В.Т., Шилин В.А., Козлов В.С., Седов В.П., Сжогина А.А., Суясова М.В., Кульвелис Ю.В., Рунов В.В., Орлова Д.Н., Орлов С.П.) был выдвинут цикл из десяти работ, включая патенты с оригинальными технологическими решениями и статьи с аналитическими данными по структурным, физико-химическим и функциональным свойствам фуллеренов и их производных.

Слева направо:
-В верхнем ряду:   С.В. Фомин,  В.П. Седов,  М.Е. Емельянов,  В.А. Шилин,  Ю.В. Кульвелис,
 В.Т. Лебедев,  В.С. Козлов,  Д.И. Богмут
-В нижнем ряду:    Л.И. Лисовская, А.А. Сжогина,  Т.М. Першикова, Д.Н. Орлова, В.В. Кукоренко,
 М.В. Суясова

Фуллерены — это молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных форм углерода и представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов. Свойства фуллеренов, такие, как способность генерировать синглетный кислород после облучения ультрафиолетовым или видимым светом, высокое сродство к электронам и высокая липофильность, вызывают большой интерес в отношении их биомедицинских приложений. К тому же чистый С₆₀ оказался более эффективным антиоксидантом, чем витамин Е. Водорастворимые фуллерены — фуллеренолы, также проявляют уникальные биомедицинские свойства, такие как антиоксидантная способность in vitro иin vivo, противоопухолевое и антиметастатическое действие. Эндометаллофуллерены (ЭМФ) — фуллерены с инкапсулированным в углеродную оболочку атомом металла, также представляют особый интерес для биомедицинских применений.

Электродуговой генератор фуллеренов

В Лаборатории нейтронных физико-химических исследований (ЛНФХИ, руководитель д.ф-м.н. В.Т. Лебедев) работы в области синтеза фуллеренов и их производных начались в 1994 году.

Научная деятельность ЛНФХИ концентрировалась и продолжает быть нацеленной на разработку методов синтеза и изучение физико-химическими методами фуллеренов, ЭМФ и их производных.

Особое внимание в ЛНФХИ уделяется исследованиям ЭМФ с радиоактивными изотопами, перспективными для диагностических и терапевтических целей. Для этого была разработана технология получения прототипов радиофармпрепаратов на основе ЭМФ, радиоактивный атом металла в которых защищен прочной углеродной оболочкой. Были проведены исследования радиационной стойкости ЭМФ, облученных в зоне реактора ВВР-М (ПИЯФ НИЦ КИ).

Результаты технологических исследований позволили осуществить продуктивный синтез высокочистых фуллеренов С₆₀ (99,99%) и С₇₀ (98,5 %). Они были использованы для изготовления эталонов фуллеренов, аттестованных в качестве государственных стандартов РФ (НИИ Метрологии им. Д.И.Менделеева).

эндометаллофуллеренол

Разработан и запатентован способ получения фуллеренолов С₆₀(OH)₃₀ и С₇₀(OH)₃₀, в настоящее время используемых в ОМРБ (Отделении Молекулярной и Радиационной Биофизики) в серии биологических исследований в целях изучения возможности применений для лечения нейродегенеративных заболеваний (Альцгеймера, Паркинсона).

Авторским коллективом разработаны новые методы получения, разделения и очистки ЭМФ с редкоземельными элементами (Gd, Ho, Eu и др.) и переходными металлами (Fe, Co, Ni). Проведена их аттестация по физико-химическим свойствам, элементному составу и структуре с использованием хроматографии, оптической и инфракрасной спектроскопии, рентгеновских и нейтронных методов.

Разработан и запатентован способ получения эндометаллофуллеренолов гадолиния. Полученные соединения могут быть использованы для улучшения контраста изображений в магнитно-резонансной томографии. Доказано, что они являются на порядок более эффективными контрастирующими агентами, чем импортные промышленные препараты «Магневист» и «Гадовист».

Кроме того, фуллерены С₆₀ были применены в качестве активных центров ветвления для синтеза звездообразных полимеров. Их используют в качестве функциональных добавок в полимерные матрицы при создании новых типов диффузионных мембран для тонкого разделения азеотропных жидкостей.

А. А. Сжогина