Российские ученые разработали технологию производства пористых полимеров из недорогого и распространенного сырья — карбида кальция и углеводов. В полые микросферы такого полимера можно поместить лекарство, которое высвободится только при определенных условиях, говорят ученые в работе, опубликованной в журнале ChemSusChem.

Помимо совершенствования самих лекарств, ученые разрабатывают и более совершенные средства их доставки, например, точечную доставку к конкретным органам. Они используют материалы или устройства, которые высвобождают лекарство только при определенных условиях. Но обычно такие технологии требуют использования дорогих или редких материалов.

Ученые под руководством Валентина Ананикова (Valentine Ananikov) из Санкт-Петербургского государственного университета научились создавать пористые полимеры, которые могут служить матрицей для других веществ, используя при этом распространенные исходные материалы. В качестве сырья в их методе используются недорогой и распространенный карбид кальция и углеводы. Для того, чтобы карбид реагировал только с нужными гидроксильными группами углеводородов, ученые предложили присоединять к остальным гидроксильным группам изопропилиден, который служит защитной группой, не дающей им реагировать на дальнейших стадиях синтеза. После этого полученные модифицированные углеводы винилируются — к ним присоеднияется винильной группа — СН=СН2. Полученные вещества затем используются в качестве мономеров и полимеризуются в единую структуру.

Konstantin Rodygin et al. / ChemSusChem, 2017

Схема синтеза полимера. Konstantin Rodygin et al. / ChemSusChem, 2017

Исследователи синтезировали образцы полимера на основе фруктозы и исследовали их структуру. Они получили два вида структуры: в виде полых микросфер и единую матрицу с полыми сферическими включениями размером около микрометра, напоминающую швейцарский сыр. Ученые предлагают использовать таки сферы в качестве носителей других веществ, которые смогут растворяться и выпускать вещество в присутствии специального растворителя.

В начале 2017 года японские ученые разработали белковые кристаллы, пористая структура которых позволяет удерживать молекулы внутри живых клеток. Они предложили использовать их для внутриклеточной доставки лекарств или ферментов.

Автор: Григорий Копиев