ИСТИНА

Основной целью данного проекта является стабилизация органических соединений в аморфной форме, в особенности лекарственных препаратов, путем их осаждения из сверхкритического диоксида углерода (СКДУ) в мезопористых матрицах (аэрогелях). Поскольку в процессе осаждения может появляться как аморфная, так и кристаллическая форма вещества, в ходе выполнения проектов №14-08-91336 и №12-08-91330-ННИО_а, поддержанных ранее РФФИ, были установлены зависимости между структурными свойствами матрицы, взаимодействиями "растворенное вещество - матрица" и кристалличностью растворенного вещества. Была показана (количественно и качественно) ключевая роль взаимодействия "растворенное вещество - матрица". Имеются все предпосылки для стабилизации аморфной формы лекарственных веществ в аэрогелях различного типа. Однако, из-за плохой растворимости в СКДУ, загрузка для многих наиболее важных лекарственных веществ, которую удалось достичь до настоящего момента, является относительно низкой, что не позволяет проводить дальнейшее исследование аморфной формы таких соединений и ограничивает их применения в фармацевтической отрасли. Тем не менее, было доказано, что добавление к СКДУ даже небольшого количества сорастворителя (органического растворителя) позволяет решить данную проблему и обеспечивает необходимую загрузку носителя аморфной формой лекарственного вещества.

The main goal of this project is the stabilization of organic compounds in amorphous form, especially medical products, by their precipitation from supercritical carbon dioxide in mesoporous matrices (aerogels). Since both the amorphous and the crystalline form of the substance can appear in the precipitation process, projects No. 14-08-91336 and No. 12-08-91330-NNIO_a, previously supported by the RFBR, established the relationships between the structural properties of the matrix, the "solute-matrix" interactions and the crystallinity of the solute. The key role of the "solute-matrix" interaction was shown (quantitatively and qualitatively). There are all prerequisites for stabilizing the amorphous form of medicinal substances in aerogels of various types. However, due to poor solubility in supercritical carbon dioxide, the load for many of the most important drugs that has been achieved so far is relatively low, which does not allow further investigation of the amorphous form of such compounds and limits their use in the pharmaceutical industry. Nevertheless, it has been proved that the addition of even a small amount of co-solvent (organic solvent) to the supercritical carbon dioxide makes it possible to solve this problem and provides the necessary loading of the carrier with an amorphous form of the drug substance

Для достижения этой цели в данной работе предлагается расширить рамки применения метода адсорбционного осаждения на трёхкомпонентные смеси "растворенное вещество - СКДУ - сорастворитель", а также проработать теоретические основы термодинамической интерпретации данных, полученных методом сверхкритической хроматографии, для подобных систем. Помимо этого, в рамках данного проекта предлагается расширение применимости трёхмерных клеточных автоматов для трёхкомпонентных систем. Окончательным результатом планируемых работ должно стать подтверждение применимости разработанных аморфных композиций для фармацевтических приложений.

Участники проекта обладают научным заделом по предполагаемому проекту, полученным в рамках проведения ряда совместных научных работ, патентами и свидетельствами на интеллектуальную собственность по тематике проекта. Практическое получение аэрогелей различной природы было выполнено в рамках задания Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»: ГК № 14.512.11.0128 «Разработка научных основ получения твердых растворимых форм плохо растворимых лекарственных соединений путем их внедрения в аэрогельную матрицу с использованием технологии сверхкритических флюидов» и описано в диссертационной работе Каталевича А.М. (2013 г.) Предварительные работы были также в соответствии с заданием Российского Фонда Фундаментальных Исследований: ГК № 12-08-91330-ННИО_а «Стабилизация аморфной формы органических соединений в пористых носителях: влияние пористой структуры на протекание процессов адсорбции и кристаллизации в порах» (2012-2013 годы).

Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, соответствуют мировому уровню и включают в себя: 1) методики получения высокопористых материалов аэрогелей с заданными характеристиками на основе биополимеров в форме мокрочастиц; 2) экспериментальные исследования процесса адсорбиционного осаждения раличных активных веществ в мозопористых аэрогелях в атмосфере сверхкритического флюида; 3) разработку математической модели адсорбционного осаждения для тре?хкомпонентных систем "растворенное вещество - сверхкритический флюид - сорастворитель". Разработанная в ходе выполнения математическая модель позволяет моделировать термодинамическое поведение трехкомпонентной системы, а также моделировать кинетику процесса адсорбционного осаждения. Кроме того, в рамках исследования проводилось моделирование структур используемых аэрогелей с использованием метода слабоперекрывающихся сфер.