Tento příspěvek se vrací k tématu nanomateriálů a nanosystémů, které vykazují nadějný potenciál jako multifunkční nosiče léčiv. Richard Feynman již téměř před šedesáti lety otevřel dveře do světa nanomateriálů a nanotechnologií a v oblasti nanomedicíny nedávné úsilí o optimalizaci terapeutické účinnosti nově objevených léčiv vedlo k formulaci nanostrukturních systémů, které umožňují nejen cílené doručení léčiva, jeho řízené uvolňování a dočasnou ochranu, ale také kombinují výhody pevných a kapalných lékových forem. V této souvislosti byly vyvinuty velmi zajímavé systémy, které se makroskopicky chovají jako pevné práškové materiály, ale které ve své porézní hmotě ukrývají aktivní substance ve formě kapalného filmu a jsou tudíž snadno uvolnitelné do tělních tekutin.
Tyto liquisolid systémy jsou založeny na zabudování kapalného filmu léčiva na povrch mezoporézní siliky, kdy se jako rozpouštědlo obvykle používá PEO s nízkou molekulovou hmotností nebo jiné netoxické rozpoštědlo s vysokým bodem varu. Ačkoli již bylo mnoho učiněno při syntéze těchto materiálů, velmi málo je známo o jejich struktuře, zvláště o molekulární struktuře aktivních látek na fázovém rozhraní. Vzhledem ke komplexnosti slabých a většinou reverzibilních interakcí mezi povrchem a aktivní sloučeninou lze očekávat vznik řady nejrůznějších forem a to od kapalných filmů, vzniku krystalických, amorfních i částečně uspořádaných domén až po vznik protokrystalických či kapalně-krystalických fází.
Z toho důvodu ve spolupráci s farmaceutickou společností TEVA Pharmaceuticals CR a Ratiopharm GmbH soustavně rozvíjíme spolehlivé experimentálně-výpočetní strategie, které poskytují jasný pohled na strukturu těchto komplexních hybridních anorganicko-organických systémů mikročástic pro podávání léčiv na úrovni atomového rozlišení. V této souvislosti jsme již dokázali vyvinout relativně jednoduchou a robustní metodu, která je založená na jednoduchých NMR experimentech. Ty však v kombinaci poskytují relativně detailní pohled na vznikjící nové fáze aktivních látek. Díky tomu jsme též prokázali vznik relativně exotických, částečně uspořádaných, možná i protokrystalických fází léčiv, které vznikají na povrchu indukovány porézní strukturou nosiče. Tyto silně organizované fáze reprezentují netradiční formu hmoty nacházející se na rozhraní kapalné a pevné fáze, neboť stále vykazují chování roztoku, kdy molekuly jsou pohyblivé a vykazují jistou nezanedbatelnou kooperativní dynamiku a díky tomu usnadňují uvolnění léčiva do tělních tekutin. Na druhou stranu tyto fáze zároveň vykazují vysokou míru molekulárního uspořádání a architektury, která tak dává systému dostatečnou dlouhodobou stabilitu při skladování léčiva.
Autor: Jiří Brus