Механизированные нанокапсулы для доставки лекарств

Исследователи из США разработали наноразмерную систему для доставки лекарств, высвобождающую свое содержимое при специфическом значении pH, это свойство может оказаться особенно полезным для контролируемой доставки противораковых препаратов.

Механизированные наночастицы реагируют на pH раствора: они либо высвобождают свое содержимое, либо «запираются», препятствуя высвобождению своей загрузки или вхождению в капсулы чужеродных веществ.

Многие противораковые препараты отличаются высокой токсичностью, благодаря которой необходима доставка этих препаратов непосредственно в клетки опухоли; такой метод доставки лекарства позволит избежать повреждения здоровых тканей и проявления побочных эффектов различного характера. Можно сказать, что ряд подходов к разработке систем доставки лекарств отмечен определенными успехами, практически нерешенными являются вопросы, связанные с высвобождением лекарств в ответ на строго определенные биологические условия.

Новый совместный проект исследователей из Северо-западного Университета и Университета Калифорнии под руководством Фрейзера Штоддарта (Fraser Stoddart) вылился в разработку «механизированных» наночастиц, высвобождающих свое содержимое, реагируя на изменения рН.

Сердцем новой системы является наночастица из мезопористого оксида кремния диаметром 200 нм. Эта частица легко абсорбируется клеткой и переносит лекарства. Однако без «наноклапанов», разработанных в группе Штоддарта, переносимое лекарство может просочиться через поры наночастицы.

«Наноклапана» похожи на «черенки», несущие циклическое соединение, например циклодекстрин или кукурбитурил, они контролируют высвобождение груза из центра мезопористой частицы.

«Черенки» предствляют собой триаминовые фрагменты, в которых атомы азота разделены короткими углеродными цепями таким образом, чтобы между азотсодержащим фрагментом и атомами кислорода циклодекстрина или кукурбитурила могла возникнуть водородная связь: две амино-группы, расположенные поблизости от наночастицы, разделены четырьмя атомами углерода, в то время как терминальный азот, входящий в состав анилинового фрагмента, отделен от центрального атома азота шестью атомами углерода.