Растворимость

Растворимость − способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы − растворы, в которых вещество находится в виде отдельных атомов, ионов, молекул или частиц. Равновесная растворимость является термодинамической характеристикой, зависящей только от температуры, давления и природы компонентов раствора, и описывает устойчивое равновесие между молекулами в растворе и донной фазе. Растворимость лекарственного соединения является одним из ключевых параметров, определяющих его биодоступность.

Разработка новых фармацевтических форм лекарственных соединений и материалов биомедицинского назначения

Руководитель: 
Перлович Герман Леонидович
Описание темы исследований: 

Переход к персонализированной медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов, не возможен без разработки медицинских материалов и препаратов нового поколения. В последнее время огромное внимание, как в литературе, так и в фармацевтической индустрии уделяется разработке биодоступных препаратов. Анализ литературы показывает, что около 40% веществ, представленных на рынке, и 80% соединений, находящихся на стадиях разработки в фармацевтических компаниях, имеют плохую растворимость в водных средах. Это существенно снижает терапевтическую эффективность лекарственных препаратов и способствует появлению побочных эффектов. Корректировка характеристик растворимости и проницаемости может осуществляться с использованием принципиально новых подходов, основанных на целенаправленной настройке физико-химических свойств многокомпонентных молекулярных кристаллов (сокристаллов). Экономический эффект от внедрения таких фармацевтических систем сопоставим с выводом на рынок нового препарата. Кроме этого, разрабатываемые инновационные технологии позволяют продлевать жизнь на рынке дженериковых соединений, которые приобретают улучшенные свойства и новый торговый бренд. В отделе проводятся исследования, связанные с изучением свойств индивидуальных активных фармацевтических ингредиентов (лекарственных соединений / соединений «лидеров») в биологических средах и кристаллах. Кроме этого, осуществляется дизайн фармацевтических систем для целевой доставки лекарственных молекул до мест их функционирования.

Ключевые слова: 
Биополимеры
Лекарственные соединения
Мембранная проницаемость
Плюроники
Полиморфизм
Распределение
Растворимость
Системы доставки
Сокристаллы
Сублимация
Циклодекстрины
Сотрудничество: 

- Юго-Западный Университет “Неофит Рилски” (Благоевград, Болгария);

- Индийский Институт Химической Технологии (IICT) (Хайдарабад, Индия);

- Университет Сунь Ят-Сена (Гуаньджоу, Китай);

- Таньцзиньский Технологический Унверситет (Китай);

- Пекинский Технологический Институт (Китай);

- Шанхайский Институт Медицинских Материалов Китайской Академии Наук (Шанхай, Китай);

- Кейптаунский Университет, Химический факультет, Центр Супрамолекулярной химии (Кеуптаун, ЮАР);

- Институт Фармацевтики Университета Тромсё (Норвегия);

- Институт химических наук Университета Болоньи (Италия)

- Биомедицинский исследовательский центр (Борстель, Германия);

- Федеральный институт исследования и тестирования материалов (Берлин, Германия);

- Институт фармацевтики Университета (Хельсинки, Финляндия);

- Pharmaceutical and Analytical R&D, AstraZeneca R&D (Мёльндаль, Швеция);

- Институт фармацевтики Университета (Глазго, Шотландия);

- Институт физики и химии Южного университета Дании (Оденсе, Дания);

- Институт физиологически активных веществ РАН (Черноголовка);

- Институт проблем химической физики РАН (Черноголовка);

- Институт общей и неорганической химии РАН (Москва).

Публикации: 

1. Perlovich G.L. Thermodynamic characteristics of cocrystal formation and melting points for rational design of pharmaceutical two-component systems // CrystEngComm. – 2015. – V. 17. – P. 7019 – 7028. DOI: 10.1039/c5ce00992h

2. Perlovich G.L. Prediction of solubility of two-component molecular crystals // CrystEngComm. - 2022. – V. 24. – Art. 2217 DOI: 10.1039/d2ce00105e

3. Surov A.O., Voronin A.P., Drozd K.V., Gruzdev M.S., Perlovich G.L., Prashanth J., Balasubramanian S. Polymorphic forms of antiandrogenic drug nilutamide: structural and thermodynamic aspects // Phys. Chem. Chem. Phys. -  2021. – V. 23(16). – P. 9695-9708. DOI: 10.1039/d1cp00793a.

4. Surov A.O., Churakov A.V., Perlovich G.L. Three Polymorphic Forms of Ciprofloxacin Maleate: Formation Pathways, Crystal Structures, Calculations and Thermodynamic Stability Aspects // Cryst. Growth Des. – 2016. – V. 16(11). – P. 6556-6567. DOI: 10.1021/acs.cgd.6b01277

5. Volkova T.V., Simonova O.R., Perlovich G.L. Another move towards bicalutamide dissolution and permeability improvement with acetylated beta-cyclodextrin solid dispersion // Pharmaceutics. – 2022. - V. 14(7). – Art. 1472. DOI: 10.3390/pharmaceutics14071472

6. Volkova T.V., Simonova O.R., Perlovich G.L. Permeability of diverse drugs through a lipid barrier: impact of pH and cyclodextrin // Journal of Molecular Liquids. – 2022. – V. 357(9). – Art. 115931. DOI: 10.1016/j.molliq.2022.11913

7. Blokhina S.V., Sharapova A.V., Ol’khovich M.V., Volkova T.V., Perlovich G.L., Solubility, lipophilicity and membrane permeability of some fluoroquinolone antimicrobials // Eur. J. Pharm. Sci. – 2016. – V. 105. – P. 29-37. DOI: 10.1016/j.ejps.2016.07.01

8. Blokhina S.V., Ol'khovich M.V., Sharapova A.V., Levshin I.B., Perlovich G.L. Thermodynamic insights to solubility and lipophilicity of new bioactive hybrids triazole with thiazolopyrimidines // J. Mol. Liq. – 2021. – Art. 114662. DOI: 10.1016/j.molliq.2020.114662.

9. Drozd, K.V., Manin A.N., Voronin A.P., Boycov D.E., Churakov A.V., Perlovich G.L. A combined experimental and theoretical study of miconazole salts and cocrystals: crystal structures, DFT computations, formation thermodynamics and solubility improvement // Phys. Chem. Chem. Phys. -  2021. - V. 23(21). – P.12456-12470. DOI: 10.1039/D1CP00956G

10. Drozd K.V., Manin A.N., Churakov A.V., Perlovich G.L. Novel Drug-Drug Cocrystal of Carbamazepine with para-Aminosalicylic Acid: Screening, Crystal Structure and Comparative Study of Carbamazepine Cocrystals Formation Thermodynamics // CrystEngComm. -  2017. - V. 19. – P. 4273-4286. DOI: 10.1039/C7CE00831G