Химическая инженерия и молекулярный дизайн

В предлагаемом исследовании мы нацелены на дизайн новых молекул и материалов для химической, фармацевтической и сельскохозяйственной промышленности в первую очередь, на основе природных молекул. Природные метаболиты растений, низкомолекулярные тритерпеноиды и гликозиды, а также полисахариды играют ключевую роль в метаболических процессах, связанных с запасанием и высвобождением энергии, молекулярном распознавании, формировании иммунного ответа и взаимодействия организмов с окружающим миром. Дизайн новых молекул на основе природных метаболитов путем модификации скелета как посредством введения функциональных групп по О−Н связям гидроксилов (карбоксилов), так и путем С−О и С−Н модификации базовых структур, приводит к изменению физико-химических и биологических свойств исходных молекул. Также исследование направлено на поиск путей переработки отходов различных отраслей. В частности, березовая кора является крупнотоннажным отходом деревоперерабатывающей промышленности, ее доля составляет 15-17% от объема заготовляемой древесины и в основном она используется в качестве низкосортного топлива. Природный тритерпеноид бетулин, содержащийся в составе коры березы до 35% (от сухих веществ), несомненно, является недоиспользуемым природным ресурсом. Другой тритрпеновый сапонин, глицирризиновая кислота, составляет до 2% (по массе экстракта) лакрицы и представляет собой ценный однако малоиспользующийся растительный метаболит. На основе природных тритерпеноидов можно получить не только очень ценные биологически активные вещества (бетулон, бетулиновый и бетулоный альдегиды, бетулиновая и бетулоновая кислоты, производные глиццирризиновой кислоты и эноксолона), представляющие исключительный интерес для косметической, пищевой, а в особенности для фармацевтической промышленности, в качестве прекурсоров для создания лекарственных препаратов нового поколения, но и целый ряд новых биосовместимых многофункциональных полимерных биоматериалов и носителей для контролируемой доставки лекарств и их контролируемого высвобождения.