База двухкомпонентных кристаллов поможет создать лекарства нового поколения

Пример сокристалла

Cryst eng 340/Wikimedia Commons

Российские ученые создали обширную базу данных свойств двухкомпонентных молекулярных кристаллов (сокристаллов) и разработали алгоритм, позволяющий предсказывать их стабильность при разных температурах. Статья об этом появилась в журнале Crystal Growth & Design.

Около десяти лет химики изучали создание многокомпонентных молекулярных кристаллов, в которых ячейку кристаллической решетки составляют несколько типов молекул. Сокристаллы играют большую роль при создании лекарственных препаратов: для них подбирают плохо растворимое действующее вещество, добавляя к нему хорошо растворимое вещество-коформер, чтобы настраивать растворимость и другие свойства препаратов. Другие сферы использования сокристаллов — электроника и оптика. Но получать такие кристаллы дорого, а сам процесс сложен и непредсказуем. Ученые из лаборатории физической химии лекарственных соединений Института химии растворов имени Г. А. Крестова РАН разработали теоретический подход, позволяющий предсказывать возможность образования двухкомпонентных молекулярных кристаллов.

Авторы работы создали две взаимодополняющие базы данных о многокомпонентных кристаллах, опираясь на научные публикации за последнее столетие. В первую вошла информация о температурах и энтальпии (энергии взаимодействия между молекулами) плавления сокристаллов и входящих в них соединений, а вторая посвящена температурам и особенностям перехода кристаллов из твердого состояния в газообразное. Также исследователи создали алгоритм, предсказывающий характеристики такого перехода на основе знаний о структурно похожих соединениях.

Схема проделанной работы

Герман Перлович/ИХР РАН

С его помощью они впервые рассчитали значения энергий Гиббса (изменения энергии в ходе реакции) для 269 веществ и определили термодинамические характеристики образования 509 двухкомпонентных кристаллов. Для 70,8% этих сокристаллов образование определяется энтальпией, а для остальных процесс больше контролируются энтропийным фактором, то есть степенью упорядоченности молекул.

«Наш подход поможет сократить время отбора веществ, которые возможно было бы использовать при производстве лекарств. Благодаря этому расходы фармацевтических компаний на разработку новых инновационных препаратов и время вывода их на рынок могут существенно сократиться», — считает руководитель проекта Герман Перлович, доктор химических наук, заведующий лабораторией физической химии лекарственных соединений Института химии растворов имени Г. А. Крестова Российской академии наук (Иваново).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.