بررسي بارگذاري و رهايش كنترل شده يك داروي ضد آريتمي قلبي در يك چارچوب فلز ـ آلي

Investigation of Loading and Controlled Release of a Anti Arrhythmic Drug in a Metal Organic Framework

سامانه‌های دارورسانی نوین، فناوری دگرگون‌سازی در امر تشخیص و درمان بیماری‌ه امی‌باشند.دسته‌ی جدیدی از تركیب­های نانومتخلخل  بلوری به نام چارچوب‌های فلز ـآلی به دلیل ویژگی­ه ای منحصربه‌فرد خود هم­چون تخلخل زیاد و منظم، و حضور گروه‌های آلی قابل‌تغییر در چارچوب كه تنظیم اندازه‌ی حفره‌ها را ممكن می‌سازند، افق امیدبخشی در دارو رسانی نشان‌ دادند. در این پژوهش،پتانسیل یك ساختارآنیونی متعلق به این خانواده در جذب و رسانش داروی كاتیونی قلبی پروكاینامیدهیدروكلرید بررسی شده است. این دارو نیمه عمر كوتاهی در بدن داشته و باید هر 3 تا 4 ساعت مصرف شود. بنابراین، انتخابی مناسب به منظور بررسی رهایش كنترل شده‌ی دارو است. در این مطالعه‌ی اولیه، چارچوب فلز ـ آلی با فرمول {Zn3(Benzenedicarboxilate)4Dimethylammomium2.8Dimethylformamide} انتخاب شد. این چارچوب آنیونی ساختاری پایدار(دمای متلاشی شدن بالاتر از 300 درجه سلسیوس) و متخلخل دارد. كاتیون‌های آمونیوم دی متیل حبس شده درون حفره‌ها طی یك فرایند آهسته‌ی تبادل یون با مولكول‌های دارو تعویض شدند. آزمایش‌های انجام‌شده نشان دهنده آن است كه پس از گذشت یك هفته 36/7% دارو در ساختار بارگذاری شد. هم چنین، رهایش پیوسته‌ی دارو در 24 ساعت ابتدایی آزمایش رهایش، و آزادسازی بیش از 70 درصد دارو پس از گذشت 72 ساعت به دست آمد.

New drug delivery systems are considered as a destructive technology in diagnosis and treatment of disease. Metal Organic Frameworks (MOFs), as a relatively new crystalline nano porous material family have demonstrated promising horizon in drug delivery field due to their unique properties, such as high pore volume, and regular porosity, and the presence of tunable organic linkers within the framework which allow modulation of the pore sizes. This study investigates the potential of an anionic structure belongs to this family in absorption and delivery of a cationic antiarrhythmic drug, Procainamide hydrochloride. Procainamide hydrochloride has a short half-life in vivo and must be dosed every 3-4 hours. Therefore, it is an ideal candidate for controlled release administration. For this initial study, an anionic metal-organic framework formulated as {Zn3(Benzenedicarboxilate)4Dimethylammomium2.8Dimethylformamide} was chosen. This structure has a thermal stability (decomposition point is above 300◦C), and regular porosity. Cationic drug was introduced in to the pores through a cationic exchange process with dimethyl ammonium cations. Maximum loading (7.36%) was achieved after one week. Steady drug release was observed after 24 hours; and more than 70% drug release was obtained after 72 hours.