Nanomateriały porowate jako nośniki dla leków stosowanych w terapii przeciwmigrenowej

Abstract

Sieci metalo‒organiczne (MOF) to hybrydowe materiały porowate o dużej różnorodności strukturalnej, wysokiej porowatości oraz możliwości doboru centrów metalicznych i linkerów organicznych. Cechy te sprawiają, że mogą pełnić funkcję nośników aktywnych substancji farmaceutycznych. Niniejsza rozprawa doktorska obejmuje cykl czterech publikacji dotyczących otrzymywania i charakterystyki materiałów MOF oraz ich kompozytów z krzemionką jako nośników przeciwzapalnych substancji aktywnych stosowanych w terapii migreny. W pracy P1 zbadano wpływ warunków syntezy MIL-88A na adsorpcję i uwalnianie diklofenaku sodu. W pracy P2 otrzymano kompozyty SBA-16@MIL-101(Fe) o różnej zawartości fazy MOF i zastosowano je jako nośniki diklofenaku sodu, ketoprofenu oraz naproksenu sodu. W pracy P3 zoptymalizowano syntezę MIL-101(Fe) do jednoczesnego dostarczania naproksenu sodu i kurkuminy oraz oceniono cytotoksyczność i aktywność biologiczną układów. W pracy P4 porównano kompozyty ZIF-8@SiO2 i SiO2@ZIF-8 jako nośniki kurkuminy. Uzyskane wyniki potwierdziły, że właściwości strukturalne, teksturalne i morfologiczne MOF-ów oraz ich kompozytów wpływają na pojemność sorpcyjną i profil uwalniania substancji aktywnych, co wskazuje na ich potencjał w projektowaniu nośników do zastosowań biomedycznych.

Metal–organic frameworks (MOFs) are hybrid porous materials with high structural diversity, large pore volume, and tunable metal centers and organic linkers. These features make them promising carriers for active pharmaceutical ingredients. This doctoral dissertation comprises four scientific publications focused on the synthesis and physicochemical characterization of MOFs and MOF–silica composites as carriers of anti-inflammatory active substances used in migraine therapy. In P1, the influence of MIL-88A synthesis conditions on the adsorption and release of diclofenac sodium was investigated. In P2, SBA-16@MIL-101(Fe) composites with different MOF contents were obtained and applied as carriers for diclofenac sodium, ketoprofen, and naproxen sodium. In P3, MIL-101(Fe) synthesis was optimized for the simultaneous delivery of naproxen sodium and curcumin, and the cytotoxicity and biological activity of the systems were evaluated. In P4, ZIF-8@SiO2 and SiO2@ZIF-8 composites were compared as curcumin carriers. The results confirmed that the structural, textural, and morphological properties of MOFs and their composites affect sorption capacity and release profiles, indicating their potential as carriers for biomedical applications.