Optimale oplosmiddelen kunnen de MOF -dragercapaciteit voor precisie -medicijnafgifte vergroten

Zelfs de beste producten zullen niet voldoen aan de verwachtingen als ze slecht zijn ingepakt – het pakken van zaken. Hetzelfde geldt voor de levering van drugs. Onderzoekers van Osaka Metropolitan University hebben de cruciale rol van oplosmiddelen ontdekt in hoe effectief medicijnen kunnen worden geladen in metaal -organische kaders (MOFS), een veelbelovende klasse van medicijndragers.

Hun bevindingengepubliceerd in Langmuirwerpen licht op een eerder over het hoofd gezien deel van het laadproces, met het potentieel om de efficiëntie van hoe medicijnen in het lichaam wordt geleverd te vergroten.

Om ziekten effectief te behandelen, is het niet alleen het medicijn dat telt – maar ook hoe dat medicijn in ons lichaam wordt geleverd. Drugsafgiftesystemen (DDSS) zijn speciaal ontworpen tools die helpen bij het verbeteren van de effectiviteit en veiligheid van een medicijn door de snelheid, timing en locatie van de release in het lichaam te beheersen.

Samengesteld uit metaalionen en organische liganden, zijn MOF’s zeer poreuze structuren met uitgebreide oppervlakken. Hun unieke architectuur zorgt voor een hoge capaciteit voor het laden van geneesmiddelen en gerichte levering, waardoor ze worden geplaatst als DDS-materialen van de volgende generatie.

Hoewel de interactie tussen een medicijn en zijn MOF -drager belangrijk is, is het slechts een deel van het verhaal.

“De meeste studies hebben zich alleen gericht op hoe het medicijn interageert met de vervoerder, met uitzicht op de belangrijke rol die oplosmiddelen spelen in het proces”, zegt Shuji Ohsaki, universitair hoofddocent aan de Graduate School of Engineering en hoofdauteur van deze studie van de Osaka Metropolitan University.

Om dit ontbrekende stuk te onderzoeken, bestudeerde het team hoe verschillende oplosmiddelen het laden van geneesmiddelen beïnvloeden. Ze gebruikten twee wijd bestudeerde MOF’s-ZIF-8 en UIO-66-NH₂— Als modeldragers en ibuprofen, een veelgebruikte pijnstiller, als het model medicijn.

Het team merkte op dat ZIF-8 meer ibuprofen heeft opgenomen in zeer polaire oplosmiddelen, terwijl UIO-66-NH₂ beter uitgevoerd in oplosmiddelen met lagere polariteit.

Met behulp van Raman -spectroscopie om dit contrasterende gedrag te onderzoeken, ontdekten de onderzoekers dat oplosmiddelpolariteit de moleculaire trillingen binnen de MOF -structuren beïnvloedt. Wanneer deze interne trillingen werden onderdrukt, konden MOF’s meer van het medicijn absorberen.

“Onze resultaten tonen aan dat oplosmiddelpolariteit niet alleen invloed heeft op hoe het medicijn oplost – het verandert eigenlijk hoe de MOF’s zich op moleculair niveau gedragen,” zei Ohsaki.

Deze bevindingen benadrukken een fysieke link tussen door oplosmiddelen veroorzaakte veranderingen in MOF-dynamiek en prestaties van drugs. Deze link biedt een belangrijke basis voor het selecteren van optimale oplosmiddelen bij het ontwerpen van op MOF gebaseerde DDS-platforms, die efficiëntere en aanpasbare behandelingen met minder bijwerkingen mogelijk kunnen maken.

“We zijn van plan om een ​​meer gedetailleerd inzicht te krijgen in de drie interacties tussen MOF’s, geneesmiddelen en oplosmiddelen door middel van moleculaire simulatiestudies,” zei Ohsaki.