• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Molekularny jeż z IChF PAN może pomóc transportować leki

    01.03.2012. 07:40
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Przypominający wyglądem zwiniętego jeża agregat cząsteczek udało się otrzymać, wykrystalizować i zbadać w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Struktury tego typu potencjalnie można wykorzystać np. do transportowania leków.

    Jak IChF PAN poinformował w przesłanym PAP komunikacie, szczególnie ważną cechą agregatu - zwłaszcza jeśli chodzi o potencjalne zastosowania - jest duża luka w jego wnętrzu. "Wewnątrz może się zmieścić ponad 30 cząsteczek wody" - stwierdziła dr hab. Kinga Suwińska, prof. IChF PAN. Specyficzna budowa powoduje, że molekularny jeż z IChF PAN wydaje się być doskonałym kandydatem do transportowania innych cząsteczek.

    Agregat zbudowany jest z dwunastu cząsteczek kaliksarenu. Kaliksareny to związki organiczne o cząsteczkach zbudowanych z cyklicznie ułożonych jednostek fenylowych. Jeden z prostszych związków tego typu składa się z czterech jednostek fenylowych połączonych w pierścień z centralną luką. Luka ta jest na tyle duża, że można wprowadzić w nią inną cząsteczkę, w całości lub częściowo, tworząc w ten sposób kompleks molekularny.

    "W praktyce kaliksareny traktujemy jako molekularne odpowiedniki kielichów czy koszyczków, które mogą być użyte do transportu innych cząsteczek, na przykład leków. Nasza grupa wraz z kolegami z Institut de Biologie et Chimie des Prot,ines z Lionu ma międzynarodowy patent na otrzymywanie kokryształów kaliksarenów z lekami" - stwierdziła dr hab. Kinga Suwińska.

    Wykorzystanie kaliksarenów w medycynie na razie nie jest łatwe. Związki te zwykle rozpuszczają się tylko w rozpuszczalnikach organicznych. Z tego powodu w IChF PAN bada się kaliksareny modyfikowane tak, by np. łatwo rozpuszczały się w wodzie. Badania na myszach, zrealizowane dwa lata temu przez współpracującą z IChF PAN grupę naukowców z francuskiego Institut de Biologie et Chimie des Prot,ines, wykazały już, że w niskich i średnich stężeniach związki te nie są toksyczne. Ponadto pewne zmodyfikowane kaliksareny mają np. właściwości antywirusowe i antybakteryjne.

    Odpowiednio zmodyfikowane kaliksareny stają się dobrymi nośnikami leków. O ile bowiem niektóre leki w postaci czystej nie rozpuszczają się w wodzie, to w kompleksie z kaliksarenem są już w wodzie rozpuszczalne. Dodatkowo dzięki kaliksarenom można poprawić przyswajanie leku przez organizm. Oznacza to, że leki - nie zawsze przecież obojętne dla wszystkich tkanek i organów pacjenta - będzie można w przyszłości podawać w mniejszych, bezpieczniejszych dawkach.

    Dobierając do kaliksarenu odpowiednie związki, naukowcy potrafią zabezpieczać cząsteczki skompleksowane przed wpływem czynników zewnętrznych, np. światła lub wilgoci. W ten sposób, o ile w postaci czystej lek może się rozkładać na przykład w górnej części układu pokarmowego, to dzięki kaliksarenom można go zabezpieczyć - jak w kapsułce molekularnej - i w tej formie dostarczyć dokładnie tam, gdzie jego obecność będzie najbardziej pożądana.

    Kinga Suwińska zastrzega, że prace prowadzone w Instytucie Chemii Fizycznej PAN mają na razie charakter poznawczy. Opracowanie metod wytwarzania takich i analogicznych cząsteczek kaliksarenów, zbadanie właściwości ich kompleksów, np. z lekami oraz przetestowanie tych kompleksów pod względem ewentualnej toksyczności czy aktywności biologicznej wymaga jeszcze długich badań prowadzonych we współpracy z innymi instytucjami naukowymi.

    PAP - Nauka w Polsce

    lt/ krf/bsz


    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk (w skrócie IChF PAN) instytut naukowy Polskiej Akademii Nauk z siedzibą w Warszawie. Obecnie tematyka badań w IChF jest skoncentrowana wokół aktualnych problemów fizykochemii. Jednostka ma prawo do nadawania stopnia naukowego doktora oraz doktora habilitowanego w zakresie chemii. Interkalacja – zjawisko wiązania niewielkich cząsteczek, wewnątrz cząsteczek związków wielkocząsteczkowych lub wewnątrz struktur ponadcząsteczkowych zbudowanych z cząsteczek związanych ze sobą np. wiązaniami wodorowymi, czy oddziaływaniami van der Waalsa. Asocjacja cząsteczek – wiązanie się pojedynczych cząsteczek związków chemicznych w zespoły cząsteczkowe (asocjaty). Asocjacja występuje przede wszystkim w czystych cieczach i ich mieszaninach, (np. w wodzie i alkoholu metylowym).

    Efektywna średnica cząsteczki w teorii kinetycznej gazów – minimalna odległość na jaką zbliżają się do siebie dwie cząsteczki tego samego gazu podczas zderzenia, czyli odległość między środkami tych cząsteczek w chwili zderzenia. Znając średnicę cząsteczek można określić ich przekrój czynny na zderzenie Degradacja (niepoprawnie: odbudowa) – rozpad organicznego związku chemicznego na mniejsze fragmenty lub stopniowe usuwanie fragmentów większych cząsteczek. Reakcje degradacji wykorzystać można w celu ustalania struktury związków chemicznych lub w celach syntetycznych (np. degradacja Hofmanna).

    Znakowanie izotopowe – technika badawcza stosowana głównie w chemii organicznej polegająca na wymianie wybranych atomów w cząsteczce na jego izotop, nie występujący naturalnie lub występujący w niewielkiej ilości. Tak wymieniony atom jest "oznakowany", dzięki czemu można go obserwować rozmaitymi technikami analitycznymi. Izotopy wprowadza się do cząsteczek w trakcie syntezy związków chemicznych, stosując odpowiednio zmodyfikowane substraty. Najczęściej stosuje się izotopy promieniotwórcze, ale współczesne techniki analityczne umożliwiają też stosowanie izotopów stabilnych. ppm (ang. parts per million) - sposób wyrażania stężenia bardzo rozcieńczonych roztworów związków chemicznych. Stężenie to jest pochodną ułamka molowego i określa ile cząsteczek związku chemicznego przypada na 1 milion cząsteczek roztworu.

    Stereochemia - dział chemii zajmujący się badaniem trójwymiarowej struktury cząsteczek i jej wpływem na własności tych cząsteczek. Miejsce aktywne, centrum aktywne, centrum katalityczne – część cząsteczki, która jest bezpośrednio zaangażowana w reakcji chemicznej. W przypadku prostych cząsteczek, takich jak np. kwasy nieorganiczne w reakcję zaangażowana jest cała cząsteczka. W przypadku dużych i złożonych cząsteczek, takich jak np. enzymy, polimery syntetyczne i niektóre rozbudowane związki metaloorganiczne, tylko niewielka część cząsteczki jest rzeczywiście zaangażowana w reakcję, a jej reszta pozostaje praktycznie bierna.

    ppb (ang. parts per billion) - to przyjęty na świecie sposób wyrażania stężenia bardzo rozcieńczonych roztworów związków chemicznych. Stężenie to jest pochodną ułamka molowego i określa ile cząsteczek związku chemicznego przypada na 1 miliard (ang. billion - 10) cząsteczek rozpuszczalnika.

    ppt (ang. parts per trillion) – przyjęty na świecie sposób wyrażania stężenia bardzo rozcieńczonych roztworów związków chemicznych. Stężenie to jest pochodną ułamka molowego i określa ile cząsteczek związku chemicznego przypada na 1 bilion (ang. trillion - 10) cząsteczek rozpuszczalnika.

    Dodano: 01.03.2012. 07:40  


    Najnowsze