Même les meilleurs produits ne répondent pas aux attentes si elles sont mal emballées – l'emballage est important. Il en va de même pour la livraison de médicaments.
Les chercheurs de l'Université métropolitaine d'Osaka ont découvert le rôle critique joué par les solvants dans l'efficacité des médicaments peuvent être chargés dans des cadres métal-organiques (MOF), une classe prometteuse de transporteurs de médicaments. Leurs résultats ont mis en lumière une partie précédemment négligée du processus de chargement, avec le potentiel de renforcer l'efficacité de la façon dont les médicaments sont délivrés à l'intérieur du corps.
Pour traiter efficacement les maladies, ce n'est pas seulement le médicament qui compte – mais aussi comment ce médicament est livré dans notre corps. Les systèmes d'administration de médicaments (DDSS) sont des outils spécialement conçus qui aident à améliorer l'efficacité et la sécurité d'un médicament en contrôlant la vitesse, le calendrier et l'emplacement de sa libération à l'intérieur du corps.
Composés d'ions métalliques et de ligands organiques, les MOF sont des structures hautement poreuses avec des surfaces étendues. Leur architecture unique permet une capacité de chargement de médicaments élevées et une livraison ciblée, en les positionnant en tant que matériaux DDS de nouvelle génération.
Bien que l'interaction entre un médicament et son porteur MOF soit importante, elle n'est qu'une partie de l'histoire.
La plupart des études se sont concentrées uniquement sur la façon dont le médicament interagit avec le porteur, surplombant le rôle important que jouent les solvants dans le processus. «
Shuji Ohsaki, professeur agrégé à la Graduate School of Engineering de l'Université d'Osaka Metropolitan et auteur de cette étude
Pour enquêter sur cette pièce manquante, l'équipe a étudié comment différents solvants influencent le chargement des médicaments. Ils ont utilisé deux MOF largement étudiés – ZIF-8 et UIO-66-NH₂ – comme porteurs de modèles, et l'ibuprofène, un analgésique couramment utilisé, comme médicament modèle.
L'équipe a observé que le ZIF-8 absorbait plus d'ibuprofène dans des solvants très polaires, tandis que l'UIO-66-NH₂ a mieux performé dans les solvants avec une polarité plus faible.
Utilisant la spectroscopie Raman pour examiner ces comportements contrastés, les chercheurs ont constaté que la polarité du solvant influence les vibrations moléculaires dans les structures MOF. Lorsque ces vibrations internes ont été supprimées, les MOF pouvaient absorber davantage le médicament.
« Nos résultats montrent que la polarité des solvants n'influence pas seulement la façon dont le médicament se dissout – cela change en fait la façon dont les MOF se comportent au niveau moléculaire », a déclaré Ohsaki.
Ces résultats mettent en évidence un lien physique entre les changements induits par le solvant dans la dynamique du MOF et les performances de chargement de médicaments. Ce lien fournit une base importante pour sélectionner des solvants optimaux lors de la conception des plates-formes DDS basées sur MOF, ce qui pourrait permettre des traitements plus efficaces et personnalisables avec moins d'effets secondaires.
« Nous prévoyons d'acquérir une compréhension plus détaillée des trois interactions entre les MOF, les médicaments et les solvants par le biais d'études de simulation moléculaire », a déclaré Ohsaki.
L'étude a été publiée dans Langmuir.
