Usando o estimulante como catalisador, os pesquisadores criam novos géis em a entrega de medicamentos – ScienceDaily

A cafeína é conhecida por sua capacidade de contravir as pessoas a permanecerem alertas, mas uma equipe de pesquisadores do MIT e Brigham and Women's Hospital actualmente surja um novo uso em este estimulante químico – catalisando a formação de materiais poliméricos.

Usando a cafeína como catalisador, os pesquisadores criaram uma maneira de constituir géis biocompatíveis e gomosos que poderiam ser usados ​​em a entrega de medicamentos e outras aplicações médicas.

"A maioria das abordagens sintéticas em sintetizar e reticular géis poliméricos e outros materiais usam catalisadores ou condições que podem danificar substâncias sensíveis, como drogas biológicas. Em contraste, aqui usamos química verde e ingredientes alimentares comuns", diz Robert Langer, o professor do Instituto David H. Koch do MIT e um dos principais autores do estudo. "Acreditamos que esses novos materiais podem ser úteis na criação de novos dispositivos médicos e sistemas de distribuição de medicamentos".

Em seu item, que aparece na revista Biomaterials os pesquisadores demonstraram que poderiam carregar os géis com dois antimaláricos, e esperam que o material dessa forma como possa ser usado em transportar outros tipos de drogas. As drogas transportadas por esse tipo de material podem ser mastigáveis ​​ou mais fáceis de engolir, dizem os pesquisadores.

"É realmente encantador em as populações de pacientes, especialmente crianças, que têm dificuldade em engolir cápsulas e comprimidos", diz Giovanni Traverso, pesquisador filiado do Instituto Koch de Pesquisa Integrativa sobre Câncer do MIT e gastroenterologista e engenheiro biomédico do Hospital Brigham and Women's , que dessa forma como é fundador sênior do item.

Angela DiCiccio, ex-pós-doutorado do MIT, hoje na Verily Life Sciences, divisão de ciências biológicas do Google X, é a principal obreira do item.

Surto de cafeína

A fabricação de géis poliméricos geralmente requer catalisadores metálicos, o que poderia ser perigoso se qualquer dos catalisadores permanecer no material em seguida a formação do gel. A equipe do MIT queria constituir uma nova maneira de formar géis usando catalisadores e materiais de partida baseados em produtos alimentícios e outros materiais que podem ser ingeridos com segurança.

"Nosso objetivo era tentar simplificar o método de fabricação e transmitir um perfil de segurança esmerado desde o início, usando catalisadores potencialmente mais seguros", diz Traverso.

Embora a cafeína não tenha sido utilizada em síntese química precedentemente, chamou a circunspecção dos pesquisadores porque é derivada de plantas e pode agir como uma pedestal fraca, o que significa que remove gentilmente os prótons de outras moléculas. Ele dessa forma como tem uma estrutura semelhante a algumas outras bases orgânicas fracas que foram usadas em catalisar o tipo de reação química necessária em formar esses géis – a formação de ligações éster em constituir um poliéster.

"Os poliésteres permitem o design intencional de materiais ingeríveis feitos desde recursos bioderivados", diz DiCiccio. "No entanto, não existiam catalisadores que fossem suaves o suficiente em encadear essas moléculas sem causar reações indesejadas ou exigir quentura super-supino. Nossa nova plataforma fornece uma solução elegante em esse contrariedade usando materiais baratos e produtos químicos extensamente acessíveis."

Os pesquisadores decidiram usar a cafeína em induzir o penoso cítrico, outro material comestível produzido pelas plantas, em formar uma rede polimérica juntamente com polietilenoglicol (PEG), um polímero biocompatível que tem sido usado em drogas e produtos de consumo como creme dental em muitas décadas.

Quando misturado com penoso cítrico e PEG, e ligeiramente esquentado, a cafeína abre um aliança contendo oxigênio no PEG, permitindo que ele reaja com o penoso cítrico em formar cadeias que consistem em moléculas alternadas de PEG e penoso cítrico. Se as moléculas do medicamento estiverem presentes na mistura, elas dessa forma como serão incorporadas às cadeias.

Misture e combine

Os pesquisadores mostraram que poderiam carregar dois medicamentos contra a malária, artesunato e piperaquina, nesses polímeros. Eles dessa forma como podem variar as propriedades químicas e mecânicas do gel, alterando sua composição. Eles criaram géis que contêm PEG ou outro polímero chamado polipropilenoglicol, suficientemente como alguns que combinam esses dois polímeros em diferentes proporções. Isso permite que eles controlem as propriedades, como a resistência do material, sua estrutura superficial e a taxa de liberação das drogas.

"Dependendo do que o aplicação pode ser, ou quais drogas estão sendo incorporadas, você pode misturar e combinar em topar uma mistura ideal", diz Traverso.

Os géis dessa forma como podem ser impressos com padrões como a arquitetônica em microescala encontrada na superfície das folhas de lótus, o que lhes permite repelir a infusão. virar os traços superficiais do material pode contravir os pesquisadores a controlar o quão rápido ou lentamente os géis se movem de lado a lado do trato digestivo.

Os géis resultantes contêm uma pequena quantidade de cafeína, cerca de a mesma encontrada em uma xícara de chá. Em testes preliminares de segurança, os pesquisadores não encontraram efeitos nocivos em quatro tipos de células humanas ou em ratos.

A pesquisa foi financiada pela Fundação Bill e Melinda Gates, pelos Institutos Nacionais de Saúde e pela Fundação Alexander von Humboldt. Outros autores do MIT do jornal incluem Young-Ah Lucy Lee, Dean Glettig, Elizabeth Walton, Eva de La Serna, Veronica Montgomery e Tyler Grant.

Usando o estimulante como catalisador, os pesquisadores criam novos géis em a entrega de medicamentos - ScienceDaily

Fonte: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180413133645.htm

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