MOF hinchados para mejorar la administración de fármacos
La estructura esponjosa de los marcos orgánicos metálicos (MOF) permite a estos polímeros transportar y liberar diversos compuestos terapéuticos. Ahora, unos investigadores que publican un artículo en ACS Applied Bio Materials han tratado un MOF que contiene cromo con una dosis de ácido acético, más concentrada que la del vinagre, para aumentar el tamaño de sus poros y su superficie. Los MOF hinchados contenían más ibuprofeno o fármaco de quimioterapia que la versión original y presentaban un mejor rendimiento como posible vehículo de administración de fármacos.
El aumento del tamaño de los poros de este MOF con cromo mejoró su capacidad de transportar y administrar dos fármacos comunes: ibuprofeno y 5-fluorouracilo.
Fateme Rezaei
Tomar medicamentos por vía oral es una forma cómoda de administrar fármacos. Sin embargo, a veces este método implica ingerir varias pastillas al día o requiere comprimidos grandes que pueden ser difíciles de tragar. Por eso, los investigadores están estudiando cómo utilizar los MOF para la administración de fármacos con el fin de minimizar la frecuencia de las dosis y maximizar la eficacia del tratamiento. Al personalizar el tamaño y la estructura de los poros de los polímeros, los científicos han creado vehículos a nanoescala que pueden ofrecer una liberación de fármacos más controlada y selectiva. Sin embargo, para transportar y liberar aún más moléculas de fármaco, los poros tendrían que expandirse más de lo que permiten las versiones actuales. Un equipo de investigación dirigido por Fateme Rezaei, de la Universidad de Miami, quería optimizar un MOF existente y mejorar la liberación por el polímero de dos fármacos comunes de distintos tamaños moleculares: el antiinflamatorio ibuprofeno y un compuesto más pequeño, el 5-fluorouracilo, un fármaco quimioterapéutico utilizado para tratar el cáncer.
Partieron de un método establecido para sintetizar un MOF biocompatible que contiene cromo y añadieron un paso con un aclarado de ácido acético. El ácido hizo que los poros del polímero se dilataran de unos 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 con cromo y poros de tamaño estándar. A continuación, en experimentos de liberación de fármacos, cargaron los MOF con poros expandidos y los MOF estándar con ibuprofeno o 5-flurouracilo y midieron la rapidez con que los fármacos pasaban a una solución salina. Rezaei y sus colegas descubrieron que los nuevos armazones liberaban ambos fármacos sustancialmente más rápido que los originales. Los investigadores atribuyeron los mayores índices de carga y liberación de fármacos a los mayores poros y superficie de la estructura ampliada, que proporciona "puertas" más grandes por las que entran y salen las moléculas del fármaco.
Según los investigadores, cambios tan sencillos como éstos podrían maximizar la eficacia de los MOF en futuras aplicaciones de liberación de fármacos. Como siguiente paso, planean determinar cómo puede conseguirse una liberación lenta y progresiva del fármaco en plazos de tiempo específicos modificando la estructura de los poros de los MOF.
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