Самоорганизующиеся нанопористые биоматериалы для усиления приема витаминов
Научная группа под руководством профессора Ивана Стоикова, занимающаяся исследованиями в области супрамолекулярной химии более 20 лет, впервые применила водорастворимые макроциклические системы на основе производных пиллар[5]аренов (пара-циклопанов) в качестве самоорганизующихся систем доставки витамина D3.
Ключевые особенности разработки:
- Повышение концентрации: Увеличение конечной рабочей концентрации витамина D3 в воде на порядок, что позволяет использовать препарат в более высокой дозировке при меньшем объеме дозы.
- «Умное» поведение: В растворе формируются стабильные наноразмерные частицы витамина D3, диспергированные в воде. При испарении воды на поверхности образуется нанопористая пленка (супрамолекулярная полимерная система) из макроцикла и витамина D3.
- Нетоксичность: Примененные макроциклические системы на основе пиллар[5]арена полностью нетоксичны для организма человека.
Механизм и преимущества:
Высококонцентрированная водорастворимая форма витамина D3 создана за счет инкапсуляции витамина в полость пиллар[5]арена с последующей ассоциацией в наночастицы. Способность этих частиц к контролируемой самоорганизации позволяет выбирать путь введения витамина в зависимости от особенностей организма.
Такие стабильные наноразмерные частицы макроцикл/D3 в воде могут использоваться как «умная» пищевая добавка пролонгированного действия. Одна доза способна обеспечить постоянное поступление витамина D3 в организм в течение длительного времени без повторного приема, решая проблему сложности точного дозирования обычных добавок.
Уникальное свойство нанопористых пленок:
Полученные системы макроцикл/D3 при высыхании раствора формируют на поверхности нанопористые пленки. Их отличительная черта — способность защищать инкапсулированный витамин D3 от агрессивного ультрафиолетового излучения, которое обычно быстро разрушает чистый витамин D3 на поверхности кожи.
Дальнейшая работа будет сосредоточена на изучении свойств этого нового материала, примеров применения которого в медицине пока практически нет.