Nieuws

Laadplan voor micellen

Arjen Dijkgraaf |
Medicijnen & Farmacologie, Nanotechnologie, Organische chemie

Hoe een geneesmiddel zich ophoopt in een synthetische micel, hangt vooral af van zijn oplosbaarheid in de vloeistof daarbuiten. Als je dat weet kun je het tempo instellen waarmee dat geneesmiddel later in het lichaam de micel weer verlaat, stellen Alessandro Ianiro, Remco Tuinier en collega’s uit Eindhoven en Utrecht in het tijdschrift Langmuir.

Zulke micellen zijn een populaire verpakking voor geneesmiddelen die slecht in water (en dus in bloed) oplossen.  Ze vormen zichzelf uit moleculen met een hydrofobe kop en een hydrofiele staart, waarbij de koppen een klontje vormen en de staarten naar buiten uitwaaieren en voor de oplosbaarheid zorgen. In Nature Chemistry liet Ianiro vorige maand al zien hoe dat in zijn werk gaat.

De geneesmiddelen gaan vervolgens vanzelf tussen die hydrofobe koppen zitten. En de vraag is dan hoe diep ze doordringen in de micel. Dat bepaalt immers de gemiddelde tijd die ze nodig hebben om er min of meer per ongeluk weer uit diffunderen, waarna ze in heel lage concentratie in de bloedbaan hun werk kunnen doen.

Om hier een idee van te krijgen gebruikten de onderzoekers Nijlrood, een kleurstof die qua afmetingen en oplosbaarheid redelijk representatief is voor het modale therapeutische molecuul. Nijlrood heeft tevens het voordeel dat je de oplosbaarheid kunt veranderen door ethanol toe te voegen aan het water. Voor de micellen werd weer het blokcopolymeer van polyetheenoxide en polycaprolacton gebruikt dat ook al de ster van de vorige publicatie was.

En dan zie je dat de locatie van Nijlrood in een micel afhankelijk is van de concentratie én van de ingestelde oplosbaarheid. In alle gevallen wordt het molecuul als het ware aangezogen door de hydrofobe kern van de micel. Maar zolang de concentratie lager is dan de oplosbaarheid in het water/ethanolmengsel, blijven de moleculen min of meer hangen op het grensvlak tussen hydrofiel en hydrofoob. Komt die concentratie daar bovenuit, dan verhuizen ze naar het hart van de micel waar ze zich massaal ophopen - volgens de publicatie een variatie op emulsievorming.

Onder de microscoop kun je het perfect zien omdat Nijlrood nóg een handige eigenschap heeft: de kleur hangt af van de omgeving waarin het molecuul zich op dat moment bevindt - van de polariteit van de omringende moleculen, om precies te zijn. Dus zelfs als de micellen, laat staan de losse moleculen, te klein zijn om in detail te bekijken, kun je aan die kleur zien wat er moet zijn gebeurd.

Computersimulaties bevestigen dat het ook in theorie logisch is.

Het betekent dat je bij de bereiding van je micellen kunt bepalen waar de nuttige lading terechtkomt, aan de hand van de samenstelling van het oplosmiddel. Zo kun je dus ook het tempo regelen waarin het geneesmiddel vrij komt, iets dat tot nu toe een kwestie was van trial and error.

bron: TU/e, Langmuir

Deel deze pagina
Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven