Metal-Organic Frameworks: A New Class of Mesoporous Materials and Potential Possibilities of Their Use in Pharmaceutical Technology

Abstract

A -koncepcja i projekt badania; B -gromadzenie i/lub zestawianie danych; C -analiza i interpretacja danych; D -napisanie artykułu; E -krytyczne zrecenzowanie artykułu; F -zatwierdzenie ostatecznej wersji artykułu StreszczenieSieci metaloorganiczne typu MOF są nową grupą materiałów mezoporowatych o hybrydowej budowie organiczno-nieorganicznej. Ich wyjątkowe cechy: dowolność doboru elementów składowych umożliwiająca uzyskanie biozgodnych struktur oraz dobrze rozwinięta powierzchnia właściwa sprawiają, że MOF-y są obiecującymi nośnikami substancji leczniczych. MOF-y mogą być wykorzystane również w tzw. terapii celowanej, dzięki dołączonym do powierzchni nośnika ligandom lub przeciwciałom. Poprzez wbudowanie w strukturę kationów o właściwościach paramagnetycznych będzie możliwe użycie ich jako kontrastu w tomografii magnetyczno-rezonansowej (MRI). Połączenie zdolności przenoszenia cząsteczek substancji leczniczych i obrazowania w jednym nośniku wskazuje na potencjalne zastosowanie MOF-ów jako teranostyków i może dawać możliwość monitorowania substancji leczniczej w czasie rzeczywistym po wprowadzeniu do organizmu. Celem niniejszej pracy jest charakterystyka nowej grupy związków i prezentacja potencjalnych możliwości ich zastosowania jako substancji pomocniczych w technologii postaci leku (Polim. Med. 2015, 45, 2, 81-93).Słowa kluczowe: polimery koordynacyjne, układy mezoporowate, teranostyki, sieci metaloorganiczne. AbstractMetal-organic frameworks (MOFs) belong to the new class of mesoporous, hybrid materials composed of metal ions and organic binding ligands. Their unique features: wide range of chemical building components, which enables obtaining biocompatible materials, and high surface area and loading capacity, make them promising drug delivery vehicles for therapeutic agents. The ability to tune their structures and porosities provides better adjustment for adsorbed drug molecule. Moreover, MOFs functionalized with ligands or antibodies can be used in cancer targeted therapy. Through the incorporation of paramagnetic metal ions into the structure, MOFs are suited to serve as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents. Combining drug delivery ability with imaging properties of MOFs indicates their potential use as theranostic agents and makes possible monitoring drug delivery within the body after administration in the real time. The aim of the present study is to characterize a new class of compounds and to present potential possibilities of their use as excipients in pharmaceutical technology (Polim. Med. 2015, 45, 2, 81-93).Key words: mesoporous materials, coordination polymers, theranostics, metal-organic frameworks. Sieci metaloorganiczne (MOF -metal organic frameworks) to zupełnie nowa grupa materiałów porowatych, która pojawiła się pod koniec lat 90. XX w. Są to związki o budowie hybrydowej organiczno-nieorganicznej, określane również jako porowate sieciowe polimery koordynacyjne PCP (porous coordination polymers). Strukturę MOF stanowi sieć składająca się z dwóch głównych elementów: kationów lub...