Nowa technika stabilizacji tlenku azotu(II)

Grupa naukowców prowadzących badania na Université de Versailles’ Institut Lavoisier we Francji, odkryła jak ustabilizować gaz taki jak tlenek azotu(II) na nośniku metaloorganicznym. Gaz w takiej formie, znacznie łatwiejszej do kontrolowania, może znaleźć zastosowanie w leczeniu niebezpiecznych infekcji i chorób serca.  

256px-Nitric_oxide.svg

Rys. 1 Tlenek azotu(II) wykazuje silne działanie antybakteryjne, które zawdzięcza swojej reaktywności w postaci wolnych rodników

Tlenek azotu(II) jest jednym z kilku gazowych związków, które należą do szlaków przekazywania sygnałów biologicznych. Jest obecny w komórkach bakterii, roślin, zwierząt i grzybów. U ludzi NO jest silnym środkiem rozszerzającym naczynia krwionośne, przyspieszającym przepływ krwi i zmniejszającym ciśnienie w naczyniach krwionośnych. Z tych powodów, gazowy NO jest czasami stosowany by leczyć niewydolność oddechową u wcześniaków. Wykazuje także silne działanie antybakteryjne, które zawdzięcza swojej reaktywności w postaci wolnych rodników. Komórki ludzkiego układu odpornościowego produkują więc naturalnie NO, co służy niszczeniu patogenów. Dodatkowo NO jest uważany  za główny neuroprzekaźnik odpowiedzialny za regulację męskiej erekcji. Suplementacja tego gazu może więc wyeliminować problemy z potencją u mężczyzn.

NO wydaje się więc być istotnym związkiem przy leczeniu wielu schorzeń, problem stanowi jednak dostarczenie go do organizmu, ze względu na jego gazową postać. W ciągu ostatnich lat badania nad nośnikami cząsteczek NO skupiły się na matrycach metaloorganicznych – substancjach złożonych z nietrwałych jonów metali i stabilnych związków organicznych, które mogą przechwycić i zatrzymać cząsteczki gazu. Stały się one obiecującymi kandydatami do wytwarzania leków, dostarczających do organizmu gazowe substancje czynne.

– Jest to wydajna metoda dostarczania do organizmu dużych dawek NO zwalczających patogeny lub niewielkich jego ilości przez wydłużony okres czasu w celu zmniejszenia agregacji płytek krwi.- powiedział Christian Serre, dyrektor badań CNRS w Institut Lavoisier de Versailles.

Serre i jego zespół współpracował z zespołem Russella Morrisa z University of St Andrews w Szkocji i z naukowcami z Université de Basse-Normandie we Francji. Zespoły te zbadały właściwości procesu adsorpcji i uwalniania NO z kilku porowatych biodegradowalnych i biokompatybilnych metaloorganicznych nośników złożonych z karboksylanów żelaza, poprzez zastosowanie spektroskopii w podczerwieni, izoterm adsorpcji i desorpcji  oraz  testów uwalniania.

W ten sposób potwierdzili oni wysoką wydajność procesu adsorpcji NO na nośnikach żelazowych oraz że NO silnie wiązany jest z kwasowymi metalami w nośniku. Zespół Serre’ego i współautorzy publikacji odkryli także, że częściowa redukcja żelaza(III) do żelaza(II) zwiększa powinowactwo NO  do nośnika. To silne oddziaływanie pozwala na powolne uwalnianie cząstek gazu przez dłuższy okres czasu.

Obecne i nadchodzące badania zespołu Serre’ego uwzględniają badania spektroskopowe, dzięki którym możliwe będzie zrozumienie skomplikowanych procesów, którym ulegają nośniki żelazowe już raz wypełnione tlenkiem azotu(II).

1. J. F. Eubank, P. S. Wheatley, G. Lebars, A. C. McKinlay, H. Leclerc, P. Horcajada, M. Daturi, A. Vimont, R. E. Morris, C. Serre (2014) Porous, rigid metal(III)-carboxylate MOFs for the delivery of nitric oxide, APL Materials

2. http://www.aip.org/publishing/journal-highlights/gift-wrapped-gas-molecules

Opracowała: Emilia Strzałka

Korekta: Anna Marczewska

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*