A estrutura esponjosa das estruturas metal-orgânicas (MOFs) permite que esses polímeros transportem e distribuam uma variedade de compostos terapêuticos. Agora, pesquisadores relatam na ACS Applied Bio Materials trataram um MOF contendo cromo com uma dose de ácido acético, mais concentrado do que em vinagre, para expandir o tamanho dos poros e a área de superfície. O MOF inchado continha mais ibuprofeno ou medicamento quimioterápico do que a versão original e mostrou melhor desempenho como potencial veículo de distribuição de medicamentos.



Tomar medicamentos por via oral é uma forma conveniente de administrar produtos farmacêuticos. No entanto, este método às vezes envolve a ingestão de vários comprimidos por dia ou requer comprimidos grandes que podem ser difíceis de engolir. Assim, os pesquisadores estão investigando como usar MOFs para administração de medicamentos para minimizar a frequência de dosagem e maximizar a eficiência do tratamento. Ao personalizar os tamanhos e estruturas dos poros dos polímeros, os cientistas criaram veículos em nanoescala que podem oferecer uma liberação de medicamentos mais controlada e direcionada.

No entanto, para transportar e distribuir ainda mais moléculas de medicamentos, os poros precisariam se expandir ainda mais do que as versões atuais conseguem. Uma equipe de pesquisa liderada por Fateme Rezaei, da Universidade de Miami, queria otimizar um MOF existente e melhorar a entrega do polímero de duas terapêuticas comuns de tamanhos moleculares diferentes:o medicamento antiinflamatório ibuprofeno e um composto menor, 5-fluorouracil, um medicamento quimioterápico usado. para tratar o câncer.

Eles começaram com um método estabelecido para sintetizar um MOF biocompatível contendo cromo e adicionaram uma etapa com enxágue com ácido acético. O ácido fez com que os poros do polímero se expandissem de cerca de 2,5 nanômetros (nm) para 5 nm de largura. Em experimentos de laboratório para caracterizar a capacidade de carregamento de drogas do MOF, os pesquisadores observaram que a versão inflada absorveu mais moléculas de ibuprofeno e 5-fluorouracil do que a estrutura contendo cromo com poros de tamanho padrão.

Então, em experimentos de administração de medicamentos, eles carregaram os MOFs padrão e de poros expandidos com ibuprofeno ou 5-flurouracil e mediram a rapidez com que os medicamentos passaram para uma solução salina. Rezaei e colegas descobriram que as novas estruturas liberaram ambos os medicamentos substancialmente mais rápido do que os originais. Os pesquisadores atribuíram as maiores taxas de carga e liberação do medicamento aos poros maiores e à área superficial da estrutura expandida, que fornece “portas” maiores para as moléculas do medicamento entrarem e saírem.

Mudanças simples como estas poderiam maximizar a eficácia dos MOFs em futuras aplicações de distribuição de medicamentos, dizem os investigadores. Como próximo passo, eles planejam determinar quão lenta e progressiva a liberação do medicamento dentro de prazos especificados pode ser alcançada modificando a estrutura dos poros do MOF.

Mais informações: Neila Pederneira et al, Performance of MIL-101(Cr) and MIL-101(Cr)-Pore Expanded as Drug Carriers for Ibuprofen and 5-Fluorouracil Delivery, ACS Applied Bio Materials (2024). DOI:10.1021/acsabm.3c01007
Fornecido pela American Chemical Society