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オープン・メタル・サイト・メタル・オーガニック・フレームワークによって可能となる皮膚経由の硫化水素供給

Ruth M Mandel ¹, Piyusha S Lotlikar ¹, Tomče Runčevski ²

⁰Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University, Ithaca, New York 14850, United States.

Journal of the American Chemical Society +

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2024年7月5日

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まとめ

メタル・オーガニック・フレームワーク (MOF) は,硫化水素 (H<sub>2</sub>S) を皮膚経由で投与するための新しい方法を提供します. MgベースのMg<sub>2</sub>(dobdc) フレームワークは,持続的なH<sub>2</sub>S放出を提供し,皮膚疾患の管理に有効であることが証明されています.

科学分野

材料科学
化学工学
皮膚科

背景

硫化水素 (H<sub>2</sub>S) は,重要な抗炎症および抗酸化特性を有する内生性ガス伝達物質である.
H<sub>2</sub>Sは,傷の治癒や炎症性皮膚疾患の緩和など,皮膚の健康に重要な役割を果たします.
小分子を用いた現在の皮膚経由のH<sub>2</sub>S投与方法は,副産物による最適でない投与および潜在的な毒性を含む制限があります.

研究の目的

水素硫化物 (H<sub>2</sub>S) の制御された経皮投与のための優れた代替手段として,金属有機フレームワーク (MOF) を調査する.
Mg<sub>2</sub>を基にしたMOF,Mg<sub>2</sub>を安全かつ有効なH<sub>2</sub>S投与に適しているかどうかを評価する.

主な方法

ガス吸収と粉末X線 difraktion (PXRD) を使用してH2S配送能力のための11のMOFをスクリーニングしました.
H2S結合親和性,容量,および毒性に対するMg<sub>2</sub> ((dobdc) の特徴.
シンクロトロンPXRDとリートヴェルドの精製を用いて,Mg2構造内のH2S結合部位を分析した.
豚の皮膚を通した24時間の持続的なH<sub>2</sub>S投与が評価された.

主要な成果

Mg<sub>2</sub> ((dobdc) は強い,逆戻り可能なH<sub>2</sub>S結合と高い容量 (14. 7 mmol/ g) を示し,有毒性は観察されなかった.
PXRDとシンクロトロンデータは,Mg<sub>2</sub> ((dobdc) の3つの異なる結合部位を明らかにし,その高いH<sub>2</sub>S吸収に貢献しました.
Mg<sub>2</sub> (dobdc) から持続的な皮膚経由のH<sub>2</sub>Sの投与は24時間間にわたって達成され,従来の硫化ナトリウムよりも優れていた.

結論

Mg<sub>2</sub> ((dobdc) は,制御され,安全な皮膚経投与のための有望な固体状態のH<sub>2</sub>S源を表しています.
この研究は,MOFを用いた純粋なH<sub>2</sub>Sガスの制御された経皮投与を初めて実証したものです.
H<sub>2</sub>S負荷のMg<sub>2</sub>(dobdc) は,皮膚疾患の管理と傷の治癒を促進するための治療的に有効なプラットフォームを提供します.

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