May 07, 2025 | 13:35
Research
International cooperation
Competitions
Development of new materials for chiral separation and purification processes
Lusine Hayrapetyan, a young researcher at Yerevan State University, along with her scientific team, is working on the development of new materials that can be effectively applied in chiral separation and purification processes. She emphasizes that in certain medications, one of the chiral forms may treat the disease, while the other may be ineffective or even harmful. Currently, the scientific team is focused on developing a silica gel-based sorbent with the aim of ensuring efficient chiral separation.
ԵՊՀ ֆարմացիայի ինստիտուտի դեղերի որակի հսկման և մոնիթորինգի գիտաուսումնական կենտրոնի երիտասարդ փորձագետ Լուսինե Հայրապետյանի «Ամինապոլիսախարիդի (խիտոզան) հիման վրա քիրալային կոմպոզիտային սորբենտներ» վերտառությամբ գիտական նախագիծը երաշխավորվել է ֆինանսավորման ՀՀ ԿԳՄՍՆ բարձրագույն կրթության և գիտության կոմիտեի հայտարարած «Երիտասարդ գիտաշխատողների հետազոտությունների աջակցության ծրագիր-2025» մրցույթի արդյունքում:
- Լուսինե՛, որո՞նք են քիրալային նյութերը, և ի՞նչ նշանակություն ունեն դրանք:
- Քիրալային նյութերն ունեն յուրահատուկ կառուցվածք, ինչը թույլ չի տալիս դրանց համընկնումը իրենց հայելային արտապատկերին (այնպես, ինչպես մեր երկու ձեռքերը չեն կարող ամբողջությամբ համադրվել)։ Այս հատկությունը կարևոր է հատկապես կենսաքիմիայի և դեղագործության ոլորտներում, քանի որ քիրալային նյութերի տարբեր ձևերը (էնանտիոմերները) կարող են տարբեր ազդեցություն ունենալ օրգանիզմում։ Օրինակ՝ որոշ դեղերում քիրալային երկու ձևերից մեկը կարող է արդյունավետ բուժել հիվանդությունը, մինչդեռ մյուսը՝ անօգուտ կամ նույնիսկ վնասակար լինել։
- Ի՞նչ են հատուկ սորբենտներով քրոմատոգրաֆիկ աշտարակները:
- Քիրալային նյութերի բաժանումը ժամանակակից քրոմատոգրաֆիայի հիմնական մարտահրավերներից է, որը պահանջում է բարձր ընտրողականություն և արդյունավետ բաժանման մեխանիզմներ։ Այս նպատակով կիրառվում են հատուկ սորբենտներով քրոմատոգրաֆիկ աշտարակներ, որոնք ապահովում են զգայունություն և ճշգրտություն՝ հնարավորություն տալով արդյունավետորեն տարբերակելու էնանտիոմերները։ Այդ աշտարակները կարևոր նշանակություն ունեն բարձր արդյունավետությամբ հեղուկային քրոմատոգրաֆիայում (ԲԱՀՔ), որտեղ քիրալային միացությունների բաժանումը պահանջում է վերլուծական ճշգրտություն՝ ապահովելով վերլուծության բարձր որակ։
- Ի՞նչ կարևորություն ունի քիրալային սորբենտների նոր տեսակների մշակումը, ո՞ր ոլորտներում են կիրառվում դրանք:
- Քիրալային սորբենտները հատուկ նյութեր են, որոնք ընտրողաբար կլանում և բաժանում են քիրալային միացությունների էնանտիոմերները՝ ապահովելով բարձր ճշգրտություն և արդյունավետություն։ Նրանց նոր տեսակների մշակումն անհրաժեշտություն է, քանի որ դեղագործական և գյուղատնտեսական քիմիկատներում օպտիկապես ակտիվ միացությունների քանակի աճն առաջացնում է դրանց օպտիկական մաքրության ճշգրիտ վերահսկման պահանջ։ Քիրալային ստացիոնար ֆազերում կիրառվում են տարբեր սելեկտորներ, որոնք կարող են լինել ցածրամոլեկուլային կամ բարձրամոլեկուլային պոլիմերային նյութեր՝ ստացվող բնական քիրալային միացությունների ձևափոխությամբ կամ սինթեզով։ Ներկայում, սակայն, դեռ չկա ստացիոնար ֆազ, որը միաժամանակ կապահովի բարձր էնանտիոսլեկտիվություն, քրոմատոգրաֆիական բարձր արդյունավետություն և լայն կիրառման հնարավորություն։
- Ի՞նչ խնդիր եք փորձում լուծել նախագծի իրականացմամբ:
- Այս նախագիծը միտված է սինթեզելու կոմպոզիտային պոլիմերային սորբենտներ, որոնք հիմնված են ամինոպոլիսախարիդների, բազմամիջուկային հակաբիոտիկների, սիլիկագելերի և ծակոտկեն խեժերի վրա։ Այն նպատակ ունի ստեղծելու նոր նյութեր, որոնք կարող են արդյունավետ կիրառվել քիրալային բաժանման և մաքրման գործընթացներում։ Բացի դրանից՝ բազմամիջուկ հակաբիոտիկները կօգտագործվեն որպես քիրալային սելեկտորներ, իսկ խիտոզանի խաչաձև կարման հատկությունը հնարավորություն կտա դրանք կապելու ծակոտկեն կրիչին՝ ստանալով չլուծվող խիտոզանային կառուցվածք, որը կպահպանի նաև հակաբիոտիկների մոլեկուլները։ Ծրագրի շրջանակում նախատեսվում է նաև մշակել քիրալային ԲԱՀՔ աշտարակներ, որոնք հիմնված կլինեն անօրգանական ծակոտկեն նյութերի վրա՝ նպաստելով դրանց ընտրողականության և կիրառական ներուժի կատարելագործմանը։
- Այս պահին հետազոտության ո՞ր փուլում եք, ի՞նչ եզրահանգումներ եք կատարել:
- Գիտական հետազոտությունների մշակման փուլում է սիլիկագելային սորբենտի ստացումը, որի նպատակն է ապահովել արդյունավետ քիրալային բաժանում։ Այս գործընթացում հաստատվել է հակաբիոտիկի տեսակը՝ որպես քիրալային սելեկտոր. դա հնարավորություն կտա բարձրացնելու ընտրողականությունը և օպտիկական մաքրության վերահսկման ճշգրտությունը։
- Նախագծի շրջանակում արտերկրի ո՞ր հետազոտական կենտրոններ եք այցելելու և ի՞նչ հետազոտություններ եք կատարելու:
- Հունիսին նախատեսվում է օտարերկրյա գործընկերոջ՝ Իտալիայի ազգային հետազոտական խորհրդի պոլիմերների, կոմպոզիտների և կենսանյութերի ինստիտուտի պրոֆեսոր Մարինո Լավորգնայի այցը լաբորատորիա, որի շրջանակում կանցկացվեն սորբենտների ուսումնասիրություններ։ Մասնավորապես կկատարվի միկրոսֆերիկ կոմպոզիտային սորբենտի ստացում և վերլուծություն, որի հիմքում կլինեն սինթետիկ խեժը, խիտոզանը և հակաբիոտիկները։ Այս հետազոտությունը նպատակ ունի բարելավելու սորբենտների հատկությունները՝ բարձրացնելով դրանց արդյունավետությունը տարբեր կիրառություններում։
- Ովքե՞ր են ներգրավված գիտական խմբում:
- Գիտական խմբի աշխատանքներում ակտիվորեն ներգրավված են ԵՊՀ դեղերի որակի հսկման և մոնիթորինգի գիտաուսումնական կենտրոնի փորձագետներ Անի Չախոյանն ու Էլա Մինասյանը, որոնց փորձագիտական ներուժն ուղղված է հետազոտական գործընթացների կատարելագործմանը։ Իսկ օտարերկրյա գործընկերը՝ Իտալիայի ազգային հետազոտական խորհրդի պոլիմերների, կոմպոզիտների և կենսանյութերի ինստիտուտի պրոֆեսոր Մարինո Լավորգնան, համատեղ հետազոտությունների շրջանակում նպաստում է առաջատար գիտական մեթոդների մշակմանը։
