Цели. Исследование процесса инкапсуляции в условиях псевдоожиженного слоя жидких и твердых токсичных отходов, содержащих химические вещества 1–3 классов опасности.
Методы. Для исследований в качестве затравочного материала использовался грунт, загрязненный гексахлорбензолом и гексахлорциклогексаном. Инкапсулянтом выступал церезин, который при температуре 135 °С распылялся в псевдоожиженный слой через пневматическую форсунку. Эксперименты осуществлялись на модифицированной лабораторной установке GLATT AGT-150. Перед распылением церезина в грунт через пневматические форсунки вводились связующие – плав высокотемпературного каменноугольного пека и сточные воды, содержащие соли натрия, мышьяка, а также оксиды тяжелых металлов.
Результаты. Показано, что механизм гранулообразования носит смешанный характер. Связывание исходных частиц загрязненного грунта осуществляется как пеком, так и за счет высаливания. При этом полости в агломерате частично заполняются отложениями солей, что увеличивает прочность и целостность структуры конечного продукта. Установлены диапазоны значений управляющих параметров процесса, при которых в слое отсутствовала нежелательная агломерация, а пылеобразование не превышало 5%. При отношении массы слоя частиц (гранул) к массе поданного церезина, равном единице, получен влагоустойчивый сыпучий пригодный для транспортировки и длительного хранения продукт 5 класса опасности. Средние диаметры исходных частиц и капсулированных гранул соответственно составляют 0.5 мм и 1.5 мм.
Выводы. Выполненные исследования показали принципиальную возможность проведения в одном аппарате процесса сушки-грануляции-капсулирования токсичных отходов и опасных химических веществ 1–3 классов опасности с образованием сыпучего продукта 5 класса опасности, обладающего влагоустойчивостью, а также пригодного для транспортировки и длительного хранения. Полученные результаты могут быть использованы при разработке промышленного крупнотоннажного процесса инкапсуляции отходов 1–3 классов опасности.

Цели. Исследовать влияние режимов бокового отбора на энергетическую эффективность комплекса с частично связанными тепловыми и материальными потоками (ЧСТМП) с тепловым насосом (ТН) открытого типа в экстрактивной ректификации смеси аллиловый спирт–аллилацетат с н-бутилпропионатом и выявить условия, при которых совместное применение комплекса с ЧСТМП совместно с ТН наиболее эффективно.
Методы. Математическое моделирование в программном комплексе Aspen Plus V10. Для моделирования парожидкостного равновесия применяли уравнение локальных составов модель Non-Random Two Liquid, а для учета неидеальности паровой фазы – модель Редлиха-Квонга. При моделировании традиционной схемы экстрактивной ректификации и комплекса с ЧСТМП проводили параметрическую оптимизацию по критерию суммарных энергетических затрат в кипятильниках колонн. Для экономической оценки применяли инструменты Aspen Process Economic Analyzer V10.1.
Результаты. Для экстрактивной ректификации смеси 30 мас. % аллилового спирта и 70 мас. % аллилацетата с н-бутилпропионатом в качестве разделяющего агента показано, что минимум энергозатрат достигается при одинаковом уровне и количестве бокового отбора как для варианта комплекса с ЧСТМП с ТН, так и без него. Снижение энергетических затрат относительно традиционной схемы для комплекса без ТН составляет 20%, а с ТН – 38%. Была произведена экономическая оценка наилучших вариантов по сравнению с традиционной схемой экстрактивной ректификации. Показано, что применение комплекса c ЧСТМП с ТН имеет преимущество только при длительных сроках эксплуатации.
Выводы. Показано, что для экстрактивной ректификации смеси аллиловый спирт–аллилацетат оптимальные режимы бокового отбора при совместном применении комплекса с ЧСТМП с ТН открытого типа и комплекса с ЧСТМП без ТН совпадают.

Цели. Разработка мультипраймерной системы на основе полимеразной цепной реакции (ПЦР), направленной на одновременное выявление шести основных бактериальных возбудителей пневмонии человека; выявление параметров и закономерностей, имеющих важное значение для оптимизации мультипраймерной системы, в том числе для разработки систем ПЦР в иммобилизованной фазе (на биологическом микрочипе).
Методы. Для определения оптимальных параметров системы использовали методы ПЦР в т.н. «моноплексном» и мультиплексном форматах.
Результаты. Сконструированы праймеры, и оптимизирован температурно-временной профиль проведения ПЦР в объеме для выявления Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenza, Legionella pneumophila, Klebsiella pneumoniae и Streptococcus pneumoniae. Выявлены закономерности конструирования праймеров для ПЦР в иммобилизованной фазе.
Выводы. Изученные закономерности особенностей оптимизации мультипраймерных систем позволили разработать прототип системы, способной специфично выявлять шесть клинически значимых возбудителей пневмонии человека. Прототип системы может быть расширен для анализа вирусных и грибковых патогенов и применяться в клинической диагностике. Результаты изучения особенностей мультиплексной ПЦР в иммобилизованной фазе привели к созданию прототипа системы для выявления патогенных агентов на биологическом микрочипе.

Цели. Количество пациентов с диабетом растет, у них часто возникают долгосрочные осложнения, поэтому поиск методов лечения этого заболевания и коррекции его осложнений является важным для всего мирового медицинского сообщества. Phyllanthus amarus Schum. & Thonn. (PA) и Gymnema sylvestre R. Br. (GS) – распространенные во Вьетнаме лекарственные растения, используемые в традиционной медицине, включая лечение диабета. Цель данного исследования – скомбинировать PA и GS, чтобы расширить их биологическую активность и усилить антидиабетический, антиоксидантный и противовоспалительный эффект.
Методы. Порошки листьев PA и GS смешивали в различных соотношениях и экстрагировали 95% этанолом. Полученные этанольные экстракты использовались для определения биологически активных соединений, биологической активности и оптимального соотношения компонентов смеси.
Результаты. Оптимальное соотношение PA и GS, определенное в исследовании, равно 2 : 1 (г/г). Экстракция 95% этанолом данного образца (2 : 1) при 50 °C в течение двух часов при соотношении сырье/эстрагент 1 : 10 позволила получить высокий выход экстрактивных веществ, равный 14.37%. Этот образец продемонстрировал хорошую активность ингибирования α-глюкозидазы с половинной максимальной ингибирующей концентрацией (IC50) 9.74 мкг/мл, антиоксидантную активность с IC50 29.87 мкг/мл и противовоспалительную активность с IC15 400 мкг/мл.
Выводы. Исследование подтвердило, что сочетание PA и GS может значительно ингибировать α-глюкозидазу, а также обладает антиоксидантным и противовоспалительным эффектами.

Цели. Изучить поверхностные свойства и мицеллообразование комбинированных стабилизаторов, являющихся смесью ионных и неионых поверхностно активных веществ (ПАВ) или смесью неионных ПАВ. Установить корреляцию между составом стабилизаторов и коллоидно-химическими свойствами прямых эмульсий, полученных в их присутствии.
Методы. Поверхностное натяжение на границе раздела фаз водных растворов комбинированных стабилизаторов с воздухом и толуолом измеряли на цифровом тензиометре. Седиментационную устойчивость эмульсий оценивали по объему отслоившихся водной и масляной фаз в течение 7 дней. Размеры частиц дисперсной фазы определяли с использованием микроскопа Olympus CX3, предназначенным для работы в светлом поле, снабженным соединением для USB видеокамеры. Реологические свойства эмульсий оценивали с помощью ротационного вискозиметра.
Результаты. По изотермам поверхностного натяжения водных растворов ПАВ на границе с воздухом и толуолом при температурах приготовления эмульсий (50 и 65 °C) установлено, что большей поверхностной активностью и меньшей критической концентрации мицеллообразования на границе с толуолом обладает смесь неионных ПАВ. Оптимальное количество стабилизаторов, обеспечивающих устойчивость композиций в течение 1 месяца, составляет 4 мас. % смеси АПАВ и НПАВ и 7 мас. % смеси НПАВ. Эмульсии, полученные в присутствии смеси анионных и неионных ПАВ, имеют более высокие значения кинетической седиментационной устойчивости за cчет формирования в системе электростатического и стерического факторов стабилизации. Разработанные композиции являются микрогетерогенными системами, средний диаметр капель которых изменяется в пределах 1.0–5.7 мкм. По реологическим свойствам эмульсии относятся к жидкообразным структурированным системам с коагуляционными структурами, прочность единичных контактов между частицами дисперсной фазы которых составляет (1.6–27.0) × 10^-10Н.
Выводы. Сравнение физико-химических характеристик композиций, полученных в присутствии органических эмульгаторов, показало, что лучшим комплексом свойств обладают эмульсии, стабилизированные смесью ионных и неионных ПАВ, образующих смешанные адсорбционные слои.

Цели. Внедрение цифровых инструментов в разработку лекарственных препаратов, интеллектуальных систем управления и контроля качества обусловлено не только современными требованиями к химико-фармацевтической отрасли, но и строгими регламентированными требованиями к выпускаемой продукции. При этом повышение эффективности разработки и производства лекарственных средств на всех этапах их жизненного цикла опирается на системное применение принципа Quality-by-Design (QbD) – «качество, запланированное при разработке». Это системный подход к разработке лекарственных препаратов, который начинается с четко определенных целей и оканчивается получением лекарственного препарата, с учетом понимания его процесса изготовления и стратегии контроля, основываясь на надежных научных данных и оценке рисков, связанных с качеством. Применение этого принципа позволяет гарантировать выпуск качественного продукта «правильно с первого раза». Это достигается применением на всех стадиях новых технологий цифровизации всех систем сбора, обработки и хранения информации. Целью работы является разработка информационной поддержки интеллектуальной системы управления качеством получения активных фармацевтических субстанций (АФС) лекарственных средств с помощью принципиально новой технологии непрерывного синтеза на микрореакторах проточного типа. Использование этих микрореакторов имеет ряд серьезных преимуществ по сравнению с традиционными периодическими процессами. Среди них возможность подключения аналитического оборудования в проточном режиме, что позволяет обеспечить высокий уровень компьютеризации управления синтезом. Для разработки необходимого информационного обеспечения были разработаны соответствующие системные, информационные и математические модели, алгоритмы online управления экспериментом, методики и алгоритмы оценки качества продукта на основе официальных регламентных документов.
Методы. Для решения поставленных задач были использованы методы системного анализа, методы информационного и математического моделирования с построением многооткликовых регрессионных моделей и online оптимизации по алгоритму Хука-Дживса, метод экспертного оценивания на основе коэффициента конкордации. Приведенное алгоритмическое обеспечение реализовано с помощью программной среды SciLab.
Результаты. Для управления качеством процесса непрерывного синтеза АФС на проточном микрореакторе построены теоретико-множественные системные модели, служащие для построения цифровой информационной среды процесса экспериментальных исследований. Разработаны алгоритмы математического моделирования и оптимизации процесса управления на основе многооткликовых регрессионных моделей и online алгоритма оптимизации, позволяющие осуществлять пошаговое управление процессом с учетом ограничений. Разработан алгоритм экспертного оценивания качества процесса синтеза на основе анализа эффективности и риска разрабатываемого лекарственного средства. Проведены тестовые испытания системы управления на микрореакторной системе Qmix на примере получения АФС дифенгидрамина при применении в качестве исходных веществ хлордифенилметана и бромдифенилметана. Показано, что степень конверсии выше в реакции, где участвует бромдифенилметан. В этом случае в полученной реакционной массе не остается примесей исходных реагентов.
Выводы. На основе методов математического моделирования разработаны алгоритмы управления качеством процесса непрерывного синтеза АФС с использованием принципиально новой микрореакторной системе Qmix. Экспериментальными исследованиями доказана работоспособность предложенных методов и алгоритмов в производстве лекарственного средства димедрола из исходных веществ хлорбензогидрола и бромбензогидрола, показана статистическая адекватность и состоятельность построенных моделей.