Ученые Инженерного института Казанского федерального университета изобрели установку получения отечественного сорбента для высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) используется в фармации для качественного и количественного анализа лекарств: определения подлинности, наличия посторонних примесей, однородности дозирования (концентрации действующего вещества в разных лекарственных формах). Это обязательный метод анализа лекарственных препаратов перед их выходом на рынок.

Высокоэффективная жидкостная хроматография официально внесена в фармакопеи многих стран, в том числе России.

«Основным элементом ВЭЖХ является хроматографическая колонка, представляющая собой трубу, заполненную стационарной фазой (сорбентом): мелкодисперсным порошком или пористой монолитной структурой. Стационарная фаза может быть сама по себе активной фазой, которая предназначена для разделения элементов подвижной фазы, но чаще всего является подложкой, на которую наносят химически связанную или физически сформированную активную фазу, используемую для разделения, – ввел в курс дела заместитель директора по научной деятельности Инженерного института Эмиль Шамсутдинов. – На данный момент в России нет отечественных производителей хроматографических колонок, в том числе и по причине отсутствия отечественных разработок по сорбенту».

Кроме того, ВЭЖХ применяется для мониторинга концентрации лекарственных веществ  в крови пациента. Данный метод является стратегически важным для страны. От него зависит, какого качества будут отечественные лекарства, и, следовательно, уровень медицинского обеспечения.

«В хроматографической колонке происходит разделение исследуемого вещества на компоненты. Эту функцию выполняет сорбент», – акцентировал внимание ведущий научный сотрудник НИЛ «Плазмохимическое получение функциональных материалов» Рамиль Кашапов.

До настоящего времени сорбент для жидкостной хроматографии в России был импортный. Ученые Казанского федерального университета создали методику и изобрели установку по производству данного мелкодисперсного порошка.

Кварцевый песок измельчают в аттриторе до размера 100 мкм, пропускают через высокочастотный индукционный разряд, смешивают с коллоидным раствором пирогенного оксида кремния  в отношении 3/1, полученную смесь распыляют в печи при 1050 градусах и сушат в течение четырех часов, затем смесь повторно смешивают с коллоидным раствором пирогенного оксида кремния, повторно распыляют в печи и сушат. Процесс повторного смешивания и сушки повторяется до достижения размеров частиц не более пяти мкм.

Установка для реализации указанного способа состоит из аттритора с открываемым выходным отверстием на дне, конвейерной ленты, генератора высокочастотного индукционного разряда, насоса и распылителя.

Изобретение уже прошло экспертизу у представителей фармацевтической промышленности, научная экспертиза осуществлялась Российской академией наук. Индустриальный партнер проекта – «ФармМедПолис РТ».

Авторами проекта выступили директор Инженерного института Наиль Кашапов, Рамиль Кашапов, старший научный сотрудник НИЛ Ленар Кашапов и магистрант второго года обучения Илья Гордиенко.

В свою очередь, создание отечественного сорбента для хроматографии позволит ученым разработать и российский аналог хроматографических колонок высокоэффективной жидкостной хроматографии.

«Их создание сдерживается отсутствием надежного и эффективного способа получения мелкодисперсного порошка  как основного элемента колонки. При этом от свойств порошка будет зависеть и конструкционные особенности самой колонки. Поэтому в результате выполнения проекта будут получены порошок и конструкция колонки под данный тип наполнителя (порошка). Как только мы это апробируем, конструкторская документация может быть применена для организации производства отечественных насадочных хроматографических колонок», – подытожил Э. Шамсутдинов.

Научные исследования проведены в НИЛ «Плазмохимическое получение функциональных материалов», созданной в Казанском федеральном университете в 2022 году в рамках федерального проекта «Развитие человеческого капитала в интересах регионов, отраслей и сектора исследований и разработок» национального проекта «Наука и университеты».

На изобретение получен патент «Способ получения порошкообразной неподвижной фазы для высокоэффективной жидкостной хроматографии и установка для его реализации».