Marco metálico-orgánico multivariado para marcar la unión y la programación de la liberación de moléculas de fármacos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química supramolecular
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• El control de la liberación de moléculas invitadas de materiales porosos es crucial para aplicaciones como la administración de medicamentos.
• Los marcos metálico-orgánicos (MOF) ofrecen entornos de poro ajustables, pero el control preciso de la cinética de liberación sigue siendo un desafío.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la liberación de moléculas invitadas programables de MOF funcionalizados mediante el control de las interacciones entre invitados y poros.
• Establecer correlaciones cuantitativas entre las propiedades de los grupos funcionales y las constantes de velocidad de liberación.
• Para lograr un control preciso sobre los perfiles de liberación del fármaco y la liberación simultánea de múltiples moléculas.

Principales métodos:

• Sintetizó una serie de estructuras metal-orgánicas funcionalizadas (MOF) basadas en MIL-101 (Fe) con proporciones variables de grupos amino (-NH2) y carboxilato (-C4H4).
• Se estudió la cinética de liberación de tres moléculas de sonda (ibuprofeno, rodamina B, doxorubicina) de estos MOF.
• Constantes de velocidad de liberación cuantitativamente correlacionadas con el tipo y la proporción de grupos funcionales dentro de los poros de MOF.

Principales resultados:

• Se logró un ajuste de 32 veces en la velocidad de liberación de rodamina B de MIL-101 ((Fe) - ((NH2) x MOFs.
• El tiempo máximo de liberación se desplazó hasta 12 días en un período de 40 días para la doxorubicina de MIL-101 ((Fe) - ((C4H4) x ((NH2) 1- x MOFs.
• Se ha demostrado la liberación conjunta exitosa de dos moléculas pró-fármacos (ibuprofeno y doxorrubicina) a partir de un solo sistema MOF.

Conclusiones:

• Los perfiles de liberación de moléculas huésped se pueden controlar con precisión ajustando las interacciones huésped-poro dentro de los MOF funcionales.
• Los sistemas MOF desarrollados ofrecen un control superior de la cinética de liberación en comparación con las mezclas físicas u otros materiales porosos.
• Este enfoque permite la administración predecible y programable de agentes terapéuticos.