Estudio de la adsorción y liberación de ibuprofeno en MOFs bio-compatibles mediante simulaciones de GCMC

BERNINI M. C.; FAIRÉN- JIMENEZ D.; PASINETTI P. M.; RAMIREZ PASTOR A. J.; SNURR R. Q.

San Luis

Jornada; Segunda Jornada Anual de Investigación en Física (JAIFI II); 2013

Departamento de Física (UNSL)- INFAP- CONICET

Los MOFs (Metal Organic Frameworks) son compuestos cristalinos cuyas redes orgánico-inorgánicas están constituidas por clusters metálicos de distinta dimensionalidad, los cuales se autoensamblan covalentemente con ligandos orgánicos multifuncionales, generando redes poliméricas periódicas con cavidades o canales. Una de las aplicaciones más reciente de los MOFs es su uso como soportes en liberación controlada de fármacos.[1] Las simulaciones de GCMC han sido muy útiles para comprender el proceso de adsorción de gases livianos y líquidos en materiales porosos, permitiendo predecir y explicar resultados experimentales de una manera precisa y realista.[2] En este contexto, se han utilizado por primera vez simulaciones de GCMC para estudiar la adsorción de moléculas de un fármaco modelo (ibuprofeno) en MOFs bio-compatibles. Primeramente, los resultados fueron validados con datos experimentales disponibles para la adsorción y liberación del fármaco en MIL-53(Fe), MIL-100(Fe) y MIL-101 (Cr). [1] Se analizó la máxima capacidad de adsorción de cada MOF; la forma de las isotermas de adsorción simuladas; la localización de las moléculas del fármaco en las estructuras porosas utilizando funciones de distribución radial (RDF) y snapshots, y la dependencia del calor isostérico de adsorción (Qst) con la carga de ibuprofeno en estos MOFs. Luego, se amplió el estudio a tres MOFs bio-compatibles basados en metales no tóxicos (MOF-74 (Mg)), ligandos de carbohidratos (CD-MOF-1) y con volumen de poro en el rango de mesoporos (BioMOF-100).