Постановка задач исследования научному коллективу
. Формулировка направлений исследований, составление программ работ, координация деятельности соисполнителей работ в руководимых направлениях; анализ и обобщение полученных результатов и данных мировой и отечественной науки в области экспериментального и теоретического исследования полиморфизма и инженерии многокомпонентных кристаллов активных фармацевтических ингредиентов (АФИ). Исследование особенностей влияния модификации кристаллической структуры АФИ на «кажущуюся» и термодинамическую растворимость, а также процессы мембранной проницаемости. Изучение твердофазных реакций образования многокомпонентных кристаллов и процессов фазовых переходов, инициируемых механическим воздействием и температурой. Выявление основных структурообразующих упаковочных мотивов, определяющих термодинамическую стабильность и физико-химические свойства полиморфных и многокомпонентных кристаллических форм. Расширение базы данных экспериментальных термодинамических характеристик реакции сокристаллизации с целью дальнейшего фундаментального анализа движущих сил процесса образования многокомпонентного кристалла из исходных компонентов и построение прогностических моделей, позволяющих предсказывать относительную термодинамическую стабильность новых кристаллических фаз на основании структурных и/или топологических дескрипторов. Создание базы данных по термофизическим характеристикам плавления двухкомпонентных кристаллов, их кристаллическим структурам, полиморфным модификациям. Разработка прогностических моделей для виртуального скрининга термодинамически стабильных сокристаллов. Изучение процессов сублимации молекулярных кристаллов. Создание базы данных по термодинамическим характеристикам процессов сублимации и плавления индивидуальных молекулярных кристаллов. Разработка прогностических моделей, основанных на машинном обучении, для прогнозирования термодинамических функций данных процессов. Поиск взаимосвязей между кристаллической структурой кристаллов и их термодинамическими характеристиками. Исследование процесса сублимации многокомпонентных кристаллов методами переноса вещества инертным газом носителем с одной и двумя температурными зонами. Получение сокристаллов методами косублимации и ресублимации в различных сублимационных установках. Получение различных твердых форм (сокристаллов, аморфов и соаморфов) методом лиофилизации. Получение и изучение свойств твердых дисперсий на основе активных фармацевтических ингредиентов и различных солюбилизирующих агентов. Получение и изучение свойств супрамолекулярных комплексов включения в твердых телах и растворах. Изучение процессов растворения, сольватации, комплексообразования и солюбилизации АФИ в присутствии солюбилизирующих агентов. Исследование in vitro мембранной проницаемости индивидуальных соединений через различные виды искусственных и синтетических мембран. Исследование мембранной проницаемости АФИ из растворов, находящихся в равновесии с твердыми дисперсиями, супрамолекулярными комплексами включения и многокомпонентными кристаллами (сокристаллами). Создание базы данных по характеристикам мембранной проницаемости лекарственных соединений через искусственные мембраны. Построение моделей для прогнозирования характеристик процессов проницаемости. Изучение процессов распределения АФИ и супрамолекулярных комплексов в модельных системах растворителей 1-октанол/буфер и н-гексан/буфер. Оценка характеристик липофильности соединений и поиск их взаимосвязи с мембранной проницаемостью. Построение корреляционных моделей, связывающих параметры процессов растворения, сольватации, проницаемости, распределения и биологической активности - с одной стороны и физико-химические дескрипторы – с другой стороны. Разработка кластерных моделей прогнозирования фармацевтических свойств индивидуальных соединений и сложных систем. Исследование влияния солюбилизаторов (биополимеров, циклодекстринов) на характеристики растворимости и проницаемости многокомпонентных молекулярных кристаллов (сокристаллов). Получение и изучение глубоких эвтектических растворителей (DES) для использования в фармацевтике. Скрининг компонентов, подбор оптимальных условий получения DES, исследование солюбилизирующего действия DES различного состава на растворимость API, изучение кинетики растворения и растворимости в модельных биологических средах. Поиск взаимосвязи физико-химических свойств DES (температур плавления, плотности, вязкости, объемных характеристик) с растворимостью API.
