Medicijndoseersysteem reageert op pH-verschillen

Amerikaanse onderzoekers hebben een moleculair klepje bedacht waarmee je de poriën van silicadeeltjes kunt afsluiten. In een zuur of neutraal milieu blijven ze dicht, in een basisch milieu gaan ze open en laten de inhoud van de poriën los. Het bijzondere is dat ze dat doen in water of een fysiologisch milieu (lees: bloed), zo blijkt uit een publicatie in Angewandte Chemie.

Eerdere versies van die klepjes konden alleen in organische oplosmiddelen bestaan, zodat je er voor medische doeleinden niets aan had.

Het klepje van Sir Fraser Stoddart en Jeffrey Zink (UCLA) wordt omschreven als een pseudorotaxaan. Het belangrijkste onderdeel is cucurbit[6]uril (afgekort CB[6]), een pompoenvormige optelsom van zes glycouril-eenheden. CB[6] heeft een paar interessante eigenschappen: het vormt bij lage pH complexen met diaminoalkanen, en het katalyseert 1,3-dipolaire cycloaddities.

De truc is nu om de silicadeeltjes te voorzien van korte organische uitsteeksels naast de poriën, die uitlopen op een alkyn. Eerst vul je de poriën met een geneesmiddel. Vervolgens voeg je CB[6] toe én een azide, met als gevolg dat CB[6] zo’n cycloadditie katalyseert en meteen een complex vormt rond het resultaat. Dat complex komt zo dicht op het silica-oppervlak te zitten dat er vrijwel niets meer uit de onderliggende poriën kan ontsnappen. Totdat je de pH verhoogt zodat CB[6] decomplexeert en losschiet.

De onderzoekers hopen uiteindelijk een variant te ontwikkelen die op het exacte pH-verschil tussen een gezonde en een zieke cel reageert. Die versie zou je immers kunnen gebruiken om medicijnen gecontroleerd op de juisteplek af te leveren.

bron: Wiley