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Des solutions pour des composants bioactifs insolubles

De nombreux composants bioactifs prometteurs présentent une utilité clinique restreinte en raison de problèmes de solubilité dans les fluides biologiques. Les chercheurs de l'UE ont œuvré à améliorer la dissolution de ces molécules, afin de renforcer leur efficacité thérapeutique.
Des solutions pour des composants bioactifs insolubles
Le projet BIOSOL (Solvent effects on physico-chemical properties of bioactive compounds: combination of theory with experiments) pluridisciplinaire a combiné une chimie informatique à faible coût avec la modélisation mathématique, la mécanique moléculaire et la théorie fonctionnelle de la densité, afin d'optimiser la dissolution des molécules.

Les chercheurs ont cherché à stimuler la solubilité des composants bioactifs via le polymorphisme, le contrôle du pH et l'utilisation de co-solvants. Le polymorphisme décrit la capacité d'une molécule à exister sous diverses formes solides, en fonction de la structure cristalline et d'autres propriétés.

Les chercheurs ont utilisé des fluides supercritiques pour cristalliser certains polymorphes de molécules bioactives en faisant varier les paramètres du solvant. Le terme «supercritique» indique des conditions de température et de pression dans lesquelles la substance n'a pas de distinction entre les phases liquide et gaz. Les chercheurs ont pu obtenir des cristaux contenant des polymorphes spécifiques à l'aide de dioxyde de carbone supercritique.

L'équipe BIOSOL a également utilisé d'autres techniques pour augmenter la solubilité. C'est ainsi que la co-cristallisation des médicaments avec d'autres molécules s'est avérée très efficace. L'analyse a montré une bioactivité et une solubilité améliorée en comparaison au médicament pur.

Les membres de BIOSOL ont étudié la thermodynamique de la dissolution de molécules bioactives prometteuses, en associant des méthodes expérimentales et théoriques avec la chimie informatique. Ils ont mis au point des méthodes plus efficaces afin de résoudre des équations intégrales, et optimisé leur modèle informatique. Par conséquent, ils ont pu prédire l'énergie libre d'hydratation de nombreuses molécules bioactives. Ce modèle a été étendu davantage pour décrire le comportement des macromolécules dans divers solvants en présence d'espèces moléculaires dissoutes.

Le modèle de BIOSOL pourrait s'avérer utile pour la conception de systèmes de transport de médicaments et pour la sélection des composants bioactifs les plus prometteurs. Les résultats de la recherche devraient permettre d'accroître la biodisponiblité des composants bioactifs prometteurs précédemment inappropriés à la thérapie en raison de leur insolubilité dans les fluides biologiques.

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Mots-clés

Bioactif, solvatation biomoléculaire, polymorphisme, dioxyde de carbone supercritique, modèle informatique, systèmes de transport de médicament, biodisponiblité