Професор
доктор філософії з хімічних технологій та інженерії
Кандидат фізико-математичних наук, старший дослідник
Відділ фізико-органічної хімії функціональних речовин та матеріалів було засновано у 2025 році в рамках цілеспрямованої політики дирекції Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України щодо залучення молодих учених до науково-дослідної діяльності в Інституті. Така організаційна модель дозволяє ефективно вирішувати відразу декілька стратегічних завдань: органічно поєднувати фундаментальний досвід провідних хімічних наукових шкіл Інституту з новаторськими методологічними підходами молодих дослідників; формувати гнучкі, мобільні дослідницькі групи, здатні оперативно реагувати на глобальні виклики у хімічній, фармацевтичній та суміжних галузях; а також створювати умови для реалізації повного циклу наукових розробок.
До складу відділу входять висококваліфіковані фахівці, зокрема доктори технічних і фармацевтичних наук, кандидат хімічних наук, доктор філософії з хімічних технологій та інженерії, а також молоді вчені із вищою профільною хімічною, технічною, фармацевтичною освітою. Кожен член команди привносить унікальний фаховий досвід, отриманий як в академічному середовищі, так і в умовах промислового виробництва. Така кадрова модель забезпечує унікальну синергію різних наукових шкіл, методологічних підходів і прикладних компетенцій, що дозволяє відділу комплексно й ефективно вирішувати складні дослідницькі завдання – від молекулярного дизайну, синтезу та фізико-хімічної характеристики нових функціональних сполук і матеріалів до розроблення їх технологій та створення готових інноваційних продуктів для хімічної, фармацевтичної, косметичної та суміжних галузей.
Діяльність відділу зосереджена на міждисциплінарних дослідженнях на перетині фізико-органічної хімії, нанотехнологій, фармацевтики та космецевтики і охоплює повний дослідницький цикл – від фундаментального вивчення фізико-хімічних закономірностей до прикладних розробок та їх технологічного впровадження у промислову практику.
Ключовими напрямами роботи відділу є:
- розробка полімерних твердих дисперсних систем (ТДС) відповідно до принципів «зеленої хімії»: синтез інноваційних високорозчинних форм у вигляді твердих дисперсних систем для підвищення біодоступності важкорозчинних сполук та активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ); встановлення фундаментальних закономірностей взаємозв’язку між морфологічними, фізико-хімічними та термодинамічними характеристиками сформованих ТДС і структурними особливостями речовин, що дозволяє поглиблено розкрити механізми підвищення їх розчинності та стабільності;
- технології контрольованого та пролонгованого вивільнення речовин: науково обґрунтоване проєктування фармацевтичних композицій на основі біодеградуючих та біосумісних полімерних носіїв, здатних забезпечувати задані кінетичні профілі вивільнення діючих речовин; оптимізація параметрів систем доставки речовин з метою підвищення ефективності, безпечності та терапевтичної дії лікарських засобів та виробів медичного призначення нового покоління;
- дизайн, синтез та дослідження властивостей новітніх наноматеріалів: розробка методологій керованого синтезу карбонових квантових наноточок і полімерних нановолокон; комплексне вивчення їхніх унікальних оптичних і функціональних властивостей, біологічної активності, а також оцінка потенціалу застосування у хімічній, фармацевтичній, косметичній галузях і матеріалознавстві;
- фотохімія, фотофізика та фотобіологія: дослідження фотофізичних і фотохімічних процесів у багатокомпонентних системах з метою встановлення взаємозв’язку між структурою компонентів, їхньою фотостабільністю та біологічною активністю для розроблення косметичних продуктів нового покоління;
- розробка та валідація альтернативних методів досліджень без використання тварин: створення експериментальних in vitro моделей та обчислювальних (in silico) підходів для оцінки безпечності, біологічної активності та функціональних властивостей активних інгредієнтів і готових композицій; встановлення кореляцій між результатами альтернативних тест-систем та класичними біологічними показниками з метою підвищення прогнозованості дослідних даних.
Вперше у Східній Європі науковцями Інституту фізико-органічної хімії і вуглехімії ім. Л.М. Литвиненка НАН України спільно з науково-педагогічними працівниками Київського національного університету технологій та дизайну (КНУТД) розроблено високорозчинні форми протизапального активного фармацевтичного інгредієнта німесуліду та флавоноїда гесперидину у вигляді твердих дисперсних систем (ТДС) із використанням метода відцентрового формування волокон відповідно до принципів «зеленої хімії», що сприяло суттєвому підвищенню розчинності обох сполук у водних розчинах (у 5,8 та 170,7 разів відповідно). Розроблені ТДС характеризуються покращеною протизапальною та антиоксидантною активністю і розширюють технологічну базу виробництва соціально орієнтованих лікарських засобів із покращеною біодоступністю активних фармацевтичних інгредієнтів.
Синтезовано карбонові квантові наноточки із зеленою, жовтою та синьою флуоресценцією із використанням мікрохвильового методу. Вперше встановлено їхні фотопротекторні властивості у спектральному діапазоні синього світла 400-450 нм. На основі цих наноматеріалів розроблено функціоналізовані косметичні продукти з високими показниками захисної дії від впливу HEV- та UV-випромінювання для професійного застосування групами осіб, діяльність яких пов’язана з підвищеним ризиком фотопошкодження шкіри.
Вперше розроблено технологію фармацевтичної композиції з активним фармацевтичним інгредієнтом леводопою на основі біодеградуючого полімерного носія полі(лактид-ко-гліколіду) (PLGA) у формі гелю, який після ін’єкційного введення формує імплант in situ та забезпечує пролонговане і контрольоване вивільнення АФІ протягом 23 діб. Розроблена композиція може слугувати основою для створення нових лікарських засобів для підвищення ефективності фармакотерапії хвороби Паркінсона.
- Bessarabov, V., Kostiuk, V., Lyzhniuk, V., Lisovyi, V., Smishko, R., Kuzmina, G., Gureyeva, S., & Goy, A. (2025). “Green” technology of centrifugal fiber formation of solid dispersed systems of nimesulide: Evaluation of solubility increases and physicochemical characteristics. Sustainable Chemistry and Pharmacy, 43, 101913. https://doi.org/10.1016/j.scp.2025.101913
- Bessarabov, V., Lisovyi, V., Lyzhniuk, V., Kostiuk, V., Smishko, R., Yaremenko, V., Goy, A., Derkach, T., Kuzmina, G., Gureyeva, S. (2025). Development and characterisation of polymeric solid dispersed systems of hesperidin, obtained by centrifugal fibre formation. Heliyon, 11(4), e42702. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025.e42702
- Bessarabov, V., Kostiuk, V., Lyzhniuk, V., Lisovyi, V., Derkach, T., Kuzmina, G., Goy, A., Vakhitova, L. (2025). Polymer solid dispersion system of nimesulide: in vitro dissolution assessment, thermodynamic and physicochemical characteristics. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 1(53), 41–53. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2025.322985
- Kachan, R. V., Bessarabov, V. I., Ishchenko, O. V., Strashnyi, V. V., Lisovyi, V. M. (2025). Fungicidal additive in cosmetic nail varnishes. Journal of Chemistry and Technologies, 33(3), 800-808. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v33i3.321373
- Lisovyi, V., & Bessarabov, V. (2024). Study of technological aspects of manufacture of polymer composite material by centrifugal fiber forming method. Technology Audit and Production Reserves, 4(3(78), 22–27. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310805
- Matvieieva, N., Bessarabov, V., Khaynakova, O., Duplij, V., Bohdanovych, T., Ratushnyak, Ya., Kuzmina, G., Lisovyi, V., Zderko, N., Kobylinska N. (2023). Cichorium Intybus L.’Hairy’ Roots as Rich-Source of Antioxidants and Anti-Inflammatory Compounds. Heliyon, 9(3), E14516. doi: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14516
- Kachan, R. V., Bessarabov, V. I., Kuzmina, G. I., Lisovyi, V. M. (2024). Simulation of the application of polymer composite materials with fungicidal action for the prevention and treatment of onychomycosis. Journal of Chemistry and Technologies, 32(3), 706-717. https://doi.org/10.15421/jchemtech.v32i3.305932