Las nanocápsulas y otros recipientes pueden transportar medicamentos a través del cuerpo de un paciente directamente al origen de la enfermedad y liberarlos allí de manera controlada. Estos sistemas sofisticados se utilizan ocasionalmente en la terapia del cáncer. Porque funcionan de manera muy específica, tienen menos efectos secundarios que los medicamentos que se distribuyen por todo el organismo.

Este método se conoce en la ciencia como administración de fármacos. La profesora de química Ann-Christin Pöppler de Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg en Baviera, Alemania, está convencido de que este método todavía tiene un gran potencial de desarrollo. Analiza las cápsulas moleculares que encierran los fármacos como un recipiente y los transportan al lugar de acción:"Mi grupo quiere comprender con el mayor detalle posible cómo se organizan las moléculas del recipiente y las sustancias activas y qué propiedades resultan de esto, " ella dice.

Micelas poliméricas como objeto de investigación

El profesor junior está investigando principalmente las micelas poliméricas. Estos consisten en muchas cadenas de moléculas, que se ensamblan en estructuras esféricas. Tales micelas ya se encuentran en el mercado como envases de medicamentos. Se utilizan en terapias contra el cáncer, así como en productos cosméticos como lociones desmaquillantes. Cuando entran en contacto con sustancias liposolubles, se acomodan en su superficie y al final los rodean como una capa de cabello. Esto forma un recipiente con una capa exterior "amante del agua" y un núcleo "amante de la grasa".

"Poco se sabe sobre el origen molecular de las propiedades de estas estructuras, "dice Pöppler. En la revista científica Angewandte Chemie , El investigador y los coautores de JMU describieron recientemente un efecto que es importante para el diseño de futuros sistemas de administración de fármacos:si se empaquetan cantidades crecientes de ingredientes activos en las micelas poliméricas, su disolución sufre:la liberación de los ingredientes activos se vuelve cada vez más difícil.

Los ingredientes activos unen las micelas

El equipo de investigación de Würzburg descubrió la razón de la disminución de la solubilidad a través de una serie de experimentos diferentes:a medida que el contenedor se carga cada vez más, las sustancias activas ya no se depositan exclusivamente en el núcleo, sino también en la superficie del recipiente. Allí casi pueden pegar los pelos micelares individuales juntos. Estas interacciones moleculares reducen la solubilidad de toda la estructura.

Próximo, el equipo espera descubrir si la disolución del recipiente puede mejorarse mediante cambios estructurales en las micelas. Uno de los objetivos de la administración de medicamentos es garantizar que un recipiente absorba la mayor cantidad de sustancia activa posible y se disuelva lo mejor posible en el cuerpo.

Química de polímeros y farmacia involucrados

Ann-Christin Pöppler cooperó con otros dos grupos de la JMU en este trabajo. Las micelas poliméricas fueron producidas por Robert Luxenhofer, Catedrático de Materiales Funcionales Poliméricos. Las pruebas de disolución se llevaron a cabo en el equipo del profesor Lorenz Meinel que dirige la Cátedra de Tecnología Farmacéutica y Biofísica.

Las micelas poliméricas utilizadas fueron compuestos de las clases de sustancias poli (2-oxazolina) sy poli (2-oxazina) s. La curcumina se utilizó como modelo para una sustancia activa porque este ingrediente de la cúrcuma, una planta de especias, es muy fácil de visualizar espectroscópicamente. Las estructuras de los contenedores cargados con diferentes cantidades de curcumina se determinaron mediante espectroscopía de RMN de estado sólido y otros métodos analíticos.