La estructura esponjosa de las estructuras organometálicas (MOF) permite que estos polímeros posiblemente transporten y administren una variedad de compuestos terapéuticos. Ahora, los investigadores informan en ACS Applied Bio Materials han tratado un MOF que contiene cromo con una dosis de ácido acético, más concentrado que en vinagre, para ampliar el tamaño de sus poros y su superficie. El MOF inflado contenía más ibuprofeno o fármaco de quimioterapia que la versión original y mostró un rendimiento mejorado como posible vehículo de administración de fármacos.
Tomar medicamentos por vía oral es una forma conveniente de administrar productos farmacéuticos. Sin embargo, este método a veces implica ingerir varias pastillas al día o requiere pastillas grandes que pueden ser difíciles de tragar. Por lo tanto, los investigadores están investigando cómo utilizar los MOF para la administración de medicamentos a fin de minimizar la frecuencia de dosificación y maximizar la eficiencia del tratamiento. Al personalizar los tamaños y estructuras de los poros de los polímeros, los científicos han creado vehículos a nanoescala que pueden ofrecer una liberación de fármacos más controlada y específica.
Sin embargo, para transportar y administrar aún más moléculas de fármacos, los poros tendrían que expandirse más de lo que pueden hacerlo las versiones actuales. Un equipo de investigación dirigido por Fateme Rezaei de la Universidad de Miami quería optimizar un MOF existente y mejorar la administración del polímero de dos terapias comunes de diferentes tamaños moleculares:el fármaco antiinflamatorio ibuprofeno y un compuesto más pequeño, el 5-fluorouracilo, un fármaco de quimioterapia utilizado. para tratar el cáncer.
Comenzaron con un método establecido para sintetizar un MOF que contiene cromo biocompatible y agregaron un paso con un enjuague con ácido acético. El ácido hizo que los poros del polímero se expandieran de aproximadamente 2,5 nanómetros (nm) a 5 nm de ancho. En experimentos de laboratorio para caracterizar la capacidad de carga de fármacos del MOF, los investigadores observaron que la versión hinchada absorbía más moléculas de ibuprofeno y 5-fluorouracilo que la estructura que contenía cromo con poros de tamaño estándar.
Luego, en experimentos de administración de fármacos, cargaron los MOF estándar y de poro expandido con ibuprofeno o 5-fluorouracilo y midieron la rapidez con la que los fármacos pasaban a una solución salina. Rezaei y sus colegas descubrieron que los nuevos marcos liberaban ambos fármacos sustancialmente más rápido que los originales. Los investigadores atribuyeron las mayores tasas de carga y liberación del fármaco a los poros y la superficie más grandes de la estructura expandida, que proporciona "puertas" más grandes para que las moléculas del fármaco entren y salgan.
Según los investigadores, cambios simples como estos podrían maximizar la efectividad de los MOF en futuras aplicaciones de administración de medicamentos. Como siguiente paso, planean determinar cómo se puede lograr una liberación lenta y progresiva del fármaco dentro de plazos específicos modificando la estructura de los poros MOF.
Más información: Neila Pederneira et al, Rendimiento de MIL-101(Cr) y MIL-101(Cr)-Pore Expanded como portadores de fármacos para la administración de ibuprofeno y 5-fluorouracilo, ACS Applied Bio Materials (2024). DOI:10.1021/acsabm.3c01007
Proporcionado por la Sociedad Química Estadounidense
