Основные темы лаборатории: "Создание и исследование наноразмерных структур на основе порфиринов и их практическое применение в ионно-молекулярных устройствах" (№ гос. регистрации 0120.0 511045) Научный руководитель проф., д.х.н. Койфман О.И. Основные проблемы: -Разработка высокоэффективных методов синтеза порфиринов, их предшественников и производных. Исследование их спектральных свойств. -Исследование координационных свойств металлопорфиринов в реакции с электронодонорными соединениями в среде апротонных растворителей. -Определение термодинамических параметров, скоростей и механизмов реакций. -Синтез и исследование супрамолекулярных систем на основе координационных соединений порфиринов. -Разработка способов модификации полимеров каталитически и биологически активных соединениями. Основные результаты исследований: -Исследован процесс образования металлопорфиринами с заместителями различной природы в макроцикле молекулярных комплексов с органическими основаниями. Установлено, что нарастание стерических напряжений в порфириновом макроцикле приводит к уменьшению устойчивости экстракомплекса. Влияние искажения, вызванного введение групп, жестко стягивающих порфириновый лиганд, на координационные свойства металлопорфирина сопоставимы с введением в донорных заместителей. -Исследовано влияние на комплексообразование порфиринатов цинка с азотсодержащими лигандами природы растворителя, а именно полярности растворителя и степени его структурированности за счёт Н-связей. С этой целью изучена комплексообразующая способность металлопорфиринов с пиридином в смешанных растворителях толуол-метанол и толуол-этанол во всей области концентраций, рассчитаны константы устойчивости образующихся комплексов и проанализированы полученные зависимости. -Разработаны методы химической, плазмохимической и растворно-плазмохимической активации полипропиленовых материалов, методы последующей прививки моно- и татрамино-производных тетрафенилпорфирина, дисульфокислоты фталоцианина кобальта, ацетилсалициловой кислоты. Разработаны методы спектроскопического исследования полипропиленовых материалов, в том числе нетканых. Разработаны хирургические полипропиленовые нити, модифицированные ацетилсалициловой кислотой, обладающие противовоспалительным эффектом. -Разработаны способы формирования тонких барьерных слоев на основе синтетических полимеров, модифицированных макроциклами. Исследованы закономерности влияния добавок порфиринов на перенос воды и электролитов через гидрофильные и гидрофобные диффузионные мембраны. Проведено моделирование процессов влагопереноса и ионного транспорта с целью установления его механизма и обосновании роли канальных наноструктур в процессе диффузионного переноса. -Разработано аналитическое обоснование и прикладные программы для моделирования спектров ЯМР 1Н и 13С растворов биологических и синтетических порфиринов, а также нематических жидких кристаллов в условиях ассоциативных и сольватационных взаимодействий. Получены спектральные данные и проведен анализ адекватности моделей. Проведены квантово-химические расчеты устойчивости супермолекул макроцикл – электронодонор, мезоген-протонодонор. -На основе результатов исследования сорбционно-координационных свойств металлокомплексов сетчатого политетрапиразинопорфиразина разработан метод синтеза высокометаллизированных (“вторичных”) металлокомплексов. Получены и идентифицированы “вторичные” металлокомплексы. Исследованы каталитические свойства “первичных” и “вторичных” металлокомплексов сетчатого политетрапиразинопорфиразина в реакции разложения пероксида водорода в гетерогенных условиях. "Дизайн фармацевтических систем на основе их термодинамических характеристик: сольватация, сублимация, кристаллическая структура, процессы распределения, супрамолекулярные комплексы нестероидных противовоспалительных средств" Научный руководитель: доктор химических наук Перлович Г.Л. Основные проблемы: В рамках темы решаются фундаментальные проблемы химии растворов, фармацевтической и медицинской химии, связанные с разработкой принципов (подходов) дизайна лекарственных соединений и фармацевтических систем с улучшенными транспортными характеристиками. В частности проводятся следующие исследования: -Исследование термодинамики сублимации лекарственных соединений (ЛС), принадлежащих к группе нестероидных противовоспалительных средств (НСПВС); -Рентгеноструктурный анализ соединений обозначенного класса и осуществление поиска теоретических подходов для описания энергий кристаллических решеток на основе рентгеноструктурных данных; -Изучение процессов сольватации НСПВС в октаноле, воде и в водно-октаноловых системах (как моделях биологических мембран), а также в серии “инертных” растворителей с целью анализа специфических и неспецифических термов сольватационных энергий; -Изучение термохимии и термодинамики процессов перераспределения НСПВС в наборе растворителей “критического квартета” (моделей различных видов биологических мембран); -Поиск взаимосвязи между сольватационными характеристиками НСПВС и параметрами пассивного транспорта (коэффициентами диффузии, проницаемостью); -Изучение термодинамики взаимодействия между плохо водорастворимыми лекарственными соединениями (класса НСПВС и некоторых витаминов) и циклодекстринами и их производными; -Изучение термодинамики процессов самоассоциации НСПВС в октаноле и других растворителях, имитирующих биологические мембраны; -Создание базы данных для НСПВС, включающей: термодинамические параметры сублимации, растворения, сольватации, плавления, процессов распределения в водно-октаноловых системах; рентгеноструктурные данные; спектроскопические данные; фармакологические свойства; характеристику полиморфных модификаций; наиболее важные физико-химические свойства. В настоящее время работы по данной теме проводятся совместно с Лабораторией фармацевтики и биофармацевтики Института Фармацевтики Университета в г. Тромсе (Норвегия). Ключевые слова химия макрогетероциклических соединений, координационная химия, спектроскопия, высокомолекулярные соединения полимеры, синтез, строение, свойства природных и физиологически активных веществ