Modelado de Gran Angular de la Absorción de Fármacos en PVC Plasticizado

Área de la Ciencia:

• Química computacional y ciencia de materiales
• Ciencias farmacéuticas y administración de fármacos

Sus antecedentes:

• Las pérdidas de fármacos durante las infusiones intravenosas son un problema importante, a menudo causadas por la adsorción y absorción de fármacos en dispositivos médicos.
• El PVC plasticizado es un material común en dispositivos médicos, pero su interacción con las formulaciones de fármacos no se comprende completamente a nivel molecular.
• Los métodos de simulación molecular existentes luchan por capturar las escalas de tiempo y longitud requeridas para estudiar los procesos de absorción de fármacos en polímeros.

Objetivo del estudio:

• Extender la comprensión molecular de las interacciones fármaco-polímero utilizando un marco de simulación de gran angular.
• Investigar la absorción de fármacos dentro de matrices de PVC plasticizado que contienen plastificantes DEHT o TOTM.
• Desarrollar un marco computacional transferible para modelar las interacciones fármaco-polímero en escalas de tiempo extendidas.

Principales métodos:

• Se utilizó el marco de gran angular Martini 3 para modelar la absorción de fármacos en PVC plasticizado.
• Se empleó un enfoque de arriba hacia abajo para refinar las interacciones intermoleculares, optimizando las interacciones no enlazadas soluto-agua y soluto-PVC frente a los datos experimentales de partición.
• Se combinaron el potencial de fuerza media (PMF), la razón de aceptación de Bennett (BAR) y las simulaciones de equilibrio prolongado para analizar los aspectos termodinámicos y cinéticos de la sorción de fármacos.

Principales resultados:

• Se modeló con éxito la absorción de fármacos dentro de matrices de PVC plasticizado, proporcionando información sobre los mecanismos moleculares subyacentes.
• Se cuantificaron los parámetros termodinámicos y cinéticos que rigen la sorción de fármacos en el polímero.
• Se estableció un modelo refinado de gran angular transferible a diversos sistemas de fármacos y polímeros.

Conclusiones:

• El marco de gran angular desarrollado permite el modelado preciso de las interacciones fármaco-polímero en escalas de tiempo relevantes.
• Este enfoque cierra la brecha entre las simulaciones atomísticas y las observaciones experimentales de la pérdida de fármacos durante las infusiones.
• El estudio allana el camino para simular sistemas de infusión completos, incluidas formulaciones complejas y excipientes, para optimizar la administración de fármacos.