Contenedores moleculares que eliminan medicamentos, toxinas, o sustancias malolientes del medio ambiente se denominan agentes secuestrantes. Los científicos han desarrollado una clase de contenedores moleculares que secuestran específicamente antagonistas de neurotransmisores. Las moléculas en forma de barril llamadas Pillar [n] MaxQ se unen a los bloqueadores neuromusculares 100, 000 veces más fuerte que los agentes de desintoxicación macrocíclicos establecidos, los investigadores informan en la revista Angewandte Chemie .

Los contenedores moleculares del tipo ciclodextrina secuestran sus dianas por complejación. Las moléculas en forma de anillo o barril reconocen las características moleculares de las moléculas objetivo y las empujan hacia la cavidad central utilizando fuerzas hidrófobas. Una vez que la molécula objetivo está dentro de este contenedor molecular, está neutralizado. Esta complejación huésped-huésped es el mecanismo por el cual las ciclodextrinas, que son grandes, moléculas de azúcar en forma de anillo, eliminar los olores desagradables.

Sin embargo, Las ciclodextrinas no son muy específicas y fallan en la mayoría de los alcaloides, una clase de sustancias químicas que contienen nitrógeno. incluidos los neurotransmisores y muchas drogas ilícitas. Para estos compuestos, una clase de contenedores moleculares llamados pillararenos parecen ser útiles. Mantienen los alcaloides fuertemente unidos en su cavidad de pilarreno envolviendo una pared anular de unidades aromáticas de benceno alrededor del cuerpo molecular rico en hidrocarburos.

Lyle Isaacs y su equipo de investigación de la Universidad de Maryland han avanzado aún más en la estructura de los pillararenos para hacer que las interacciones anfitrión-huésped sean más fuertes y específicas. "Tuvimos la visión de crear una mayor densidad de carga negativa alrededor de la boca de la cavidad mediante la introducción de grupos funcionales de sulfato ácido, "escribieron los autores. Los grupos sulfato cargados negativamente atraen y unen iones de amonio cuaternario, que son un sello distintivo de varios agentes bloqueadores neuromusculares clínicamente importantes. Los grupos sulfato también endurecieron la estructura molecular de los barriles, los investigadores encontraron, de modo que las fuerzas hidrófobas arrastraron suavemente al huésped de la droga hacia la cavidad.

Los investigadores llamaron a los contenedores moleculares Pillar [n] MaxQ, donde n indica un diámetro dependiente del tamaño del objetivo que es variable. Observaron que esta clase de agentes secuestrantes se une a los bloqueadores neuromusculares hasta 100, 000 veces más apretado que el contenedor de ciclodextrina Sugammadex, que está en uso clínico. Es más, el agente secuestrante discriminó contra la acetilcolina, una sustancia transmisora ​​natural de los impulsos nerviosos dentro de los sistemas nerviosos central y periférico, que no debe ser secuestrado.

Los autores midieron las actividades de complejación huésped-huésped de Pillar [n] MaxQ mediante estudios de titulación que incluían calorimetría y resonancia magnética nuclear de las moléculas huésped. Como también se ha demostrado que los pillararenos revierten los efectos de los agentes neuromusculares en ratas, Los investigadores tienen como objetivo estudiar las nuevas acciones de secuestro de Pillar [n] MaxQ en modelos animales. Debido a la alta unión y la especificidad de los contenedores moleculares adaptados químicamente, confían en que observarán resultados positivos.