Comparaison de l’interaction moléculaire entre le Taxol@ et les nanoparticules à base de poly (alkyl méthylidène malonate) PMM 2.1.2 et à base de poly (alkylcynoacrylate)(PACA

L’administration et le ciblage contrôlés de médicaments représentent un défi passionnant pour améliorer l’efficacité thérapeutique et/ou prophylactique des molécules biologiquement actives tout en réduisant leurs effets secondaires. Ainsi, différents systèmes tels que les supports macromoléculaires solubles, les liposomes et les particules polymériques ont été intensivement décrits et testés cliniquement. Pour cette étude, le taxol@ (TX, paclitaxel) a été choisi comme médicament hôte modèle pour comparer son encapsulation dans des nanoparticules à base de poly- alkylcynamoacrylates (PACA) et de poly-alkylmethylidenemalonate (PAMM en particulier le PMM 2.1.2). Une trajectoire de dynamique moléculaire pour chaque espèce a été générée à 300 K et étendue sur 1000 ps par pas de 1 fs. Les conformères échantillonnés toutes les 10 ps ont ensuite été minimisés en énergie en utilisant d'abord la méthode MM2 d'Allinger et la méthode Newton-Raphson bloc-diagonal jusqu'à ce que le gradient obtenu soit inférieur à 0,01 kcal/mol. Nous avons aussi utilisé les méthodes AMI et PM3, COSMO ainsi que les calculs théoriques et enfin les méthodes semi-empiriques SCF-MO AMI et PM3, telles qu'elles sont mises en œuvre dans l'ensemble CS MOPAC trouvé dans CS Chem3DPro 7.0.0. Nous avons adopté une approche tout à fait différente par rapport à celle précédemment combinant la dynamique moléculaire et la mécanique semi-quantique (AMI, PM3 et PM3 COSMO). Les oligomères de PAMM ont tendance à adopter une forme en U, contrairement à ceux de PACA qui adoptent préférentiellement des conformations hélicoïdales avec une disposition radiale des chaînes latérales. Ce résultat a été confirmé par plusieurs publications qui rapportent que, pendant la polymérisation anionique du monomère MM 2.1.2, un processus important de cyclotrimérisation a lieu, produisant un mélange de 4 diastéréo-isomères racémiques de cyclohexanone, c'est-à-dire 2S,4R,6R et 2S,4S,6S, et leurs contreparties énantiomériques. Ces études donnent un aperçu de l'architecture et de la dynamique des nanoparticules. L'approche in silico utilisée ici permet de prédire que le Taxol serait piégé plus efficacement dans le PAAM que dans le PACA, ce qui est en accord avec les résultats expérimentaux.