Nanokompoziti na bazi pirofilita: kinetički aspekti otpuštanja bioaktivnih molekula

NACIONALNI PROJEKAT

Sažetak projekta:

Nanokompozitni materijali se mogu definisati kao multifazni materijali, kod kojih je barem jedna dimenzija manja od 100 nm. Novija istraživanja na bazi nanokompozita idu u smjeru sintetisanja hibridnih materijala  kod kojih se organski polimerni matriks zamjenjuje sa neorganskim matriksom slojevite strukture. Sintetisanjem ovakvih hibridnih materijala pospješuje se povezivanje bioaktivnih molekula/lijekova i neorganskih matriksa putem dva mehanizma: adsorpcija na površini i interkalacija biomolekula unutar/lijekova u slojevitu strukturu neorganskog matriksa.

Dokazano je da bolja adsorpcija bioaktivnih molekula/lijekova doprinosi poboljšanoj aktivnosti, boljoj rastvorljivosti i stabilnosti bioaktivnih molekula/lijekova. Jedan od pogodnih matriksa koji imaju izrazito slojevitu strukturu su minerali vulkanskog porijekla, odnosno, gline koje u formulacijama imaju ulogu i ekcipijenasa i aktivnih materija.  Inkorporiranjem bioaktivnih molekula/lijekova unutar slojeva neorganskog matriksa može se uticati na brzinu i na vrijeme otpuštanja bioaktivnih molekula/lijekova iz neorganskog matriksa, što može poslužiti kao odlična osnova za unapređenje sistema za isporuku farmakološki aktivnih supstanci. Prednost primjene ovih neorganskih matriksa je i u tome, što se njihovom primjenom utiče i na viskoznost, odnosno, dolazi do povećavanja viskoznosti čime se usporava difuzija bioaktivnih molekuka/lijekova i povećava se dužina difuzionog puta. Neorganski matriksi slojevite strukture su veoma dostupni materijali, podložni jonskim izmjenama i nadasve biokompatibilni materijali.

U ovoj studiji kao neorganski matriks koristiće se pirofilit Al₂Si₄O₁₀(OH)₂. Ideja studije je da se sintetiše hibridni materijal sa odgovarajućim fizičkohemijskim karakteristikama u kome će pirofilit biti iskorišten kao neorganski matriks,  sa dispergovanim bioktivnim molekulima/lijekovima unutar slojeva.

Cilj je da se dobije uvid u kinetiku i mehanizam otpuštanja bioaktivnih supstanci/lijekova iz strukture pirofilita. Mehanizam će se odrediti na osnovu kinetičkih parametera, koji će ujedno dati i informacije vezano za stabilnost i rastvorljivost biomolekula/lijekova dispergovanih unutar pirofilitne strukture. Reološke i antimikrobne karakteristike će takođe biti predmet istraživanja.

Pored naučnog doprinosa, projekat ima za cilj da podstakne saradnju naučno-istraživačke zajednice sa privredom i da predstavi i razradi ideje o potencijalnim mogućnostima primjene pirofilita kao potencijalnog  nosača za bioaktivne molekule/lijekove i za prijemu kod čovjeka.