Contenitori molecolari che rimuovono farmaci, tossine, o sostanze maleodoranti provenienti dall'ambiente sono detti sequestranti. Gli scienziati hanno sviluppato una classe di contenitori molecolari che sequestrano specificamente gli antagonisti dei neurotrasmettitori. Le molecole a forma di botte chiamate Pillar[n]MaxQ legano sostanze chimiche bloccanti neuromuscolari 100, 000 volte più strettamente degli agenti di disintossicazione macrociclica stabiliti, i ricercatori riferiscono sulla rivista Angewandte Chemie .

I contenitori molecolari del tipo ciclodestrina sequestrano i loro bersagli per complessazione. Le molecole a forma di anello o barile riconoscono le caratteristiche molecolari delle molecole bersaglio e le trascinano nella cavità centrale usando forze idrofobiche. Una volta che la molecola bersaglio è all'interno di questo contenitore molecolare, è neutralizzato. Questa complessazione ospite-ospite è il meccanismo mediante il quale le ciclodestrine, che sono grandi, molecole di zucchero a forma di anello, eliminare gli odori sgradevoli.

Però, le ciclodestrine non sono molto specifiche e falliscono per la maggior parte degli alcaloidi, una classe di sostanze chimiche contenenti azoto, compresi i neurotrasmettitori e molte droghe illecite. Per questi composti, una classe di contenitori molecolari chiamati pillarareni sembra essere utile. Mantengono gli alcaloidi strettamente legati nella loro cavità pillararenica avvolgendo una parete ad anello di unità di benzene aromatiche attorno al corpo molecolare ricco di idrocarburi.

Lyle Isaacs e il suo gruppo di ricerca dell'Università del Maryland hanno ulteriormente avanzato la struttura dei pilastrini per rendere le interazioni ospite-ospite più forti e specifiche. "Abbiamo immaginato di creare una maggiore densità di carica negativa attorno alla bocca della cavità introducendo gruppi funzionali solfati acidi, " hanno scritto gli autori. I gruppi solfato caricati negativamente attraggono e legano ioni ammonio quaternario, che sono un segno distintivo di diversi agenti bloccanti neuromuscolari clinicamente importanti. I gruppi solfato hanno anche irrigidito la struttura molecolare dei barili, i ricercatori hanno scoperto, in modo che l'ospite della droga fosse facilmente trascinato nella cavità da forze idrofobiche.

I ricercatori hanno soprannominato i contenitori molecolari Pillar[n]MaxQ, dove n indica un diametro dipendente dalla dimensione del target che è variabile. Hanno osservato che questa classe di agenti sequestranti lega i bloccanti neuromuscolari fino a 100, 000 volte più stretto del contenitore di ciclodestrina Sugammadex, che è in uso clinico. Inoltre, l'agente sequestrante discriminato l'acetilcolina, una sostanza naturale trasmittente di impulsi nervosi all'interno del sistema nervoso centrale e periferico, che non deve essere sequestrato.

Gli autori hanno misurato le attività di complessazione ospite-ospite di Pillar[n]MaxQ mediante studi di titolazione che coinvolgono calorimetria e risonanza magnetica nucleare delle molecole ospiti. Poiché è stato anche dimostrato che i pillarareni invertono gli effetti degli agenti neuromuscolari nei ratti, i ricercatori mirano a studiare le nuove azioni sequestranti Pillar[n]MaxQ in modelli animali. A causa dell'elevato legame e della specificità dei contenitori molecolari chimicamente adattati, sono fiduciosi che osserveranno risultati positivi.