De wetenschappelijke groep onder leiding van professor Ivan Stoikov houdt zich al meer dan 20 jaar bezig met supramoleculaire chemieonderzoek en is bekend in de professionele gemeenschap. De belangrijkste onderneming van de onderzoeksgroep is de studie van nieuwe, biologisch significante materialen verkregen op basis van macrocyclische verbindingen.

In recente jaren, hun werk heeft zich gericht op een nieuwe klasse van macrocyclische verbindingen, pijler[5]arenen.

In een recent krantenartikel, het team rapporteerde het eerste voorbeeld van het gebruik van in water oplosbare macrocyclische systemen op basis van pijler[5]areenderivaten (para-cyclofanen) als zelfassemblerende biomedische vitamine D3-afgiftesystemen. Een onderscheidend kenmerk van deze ontwikkeling is een toename in grootteorde van de uiteindelijke werkconcentratie van vitamine D3 in water, waardoor het mogelijk is om het medicijn in een hogere dosering en een kleinere dosis in volume te gebruiken. Een ander onderscheidend kenmerk is het "slimme" gedrag van macrocyclische/D3-deeltjes in water. Bij een oplossing, er zijn stabiele nanodeeltjes vitamine D3 gedispergeerd in water, maar zodra het water verdampt, een nanoporeuze film (supramoleculaire polymeersysteem) bestaande uit een macrocyclus en vitamine D3 vormt zich op het oppervlak.

Dus, slaagden de auteurs erin een zeer geconcentreerde, in water oplosbare vorm van vitamine D3 door de vorming van nanodeeltjes die wordt verkregen door het inkapselen van de vitamine in de holte van de pilaar [5]arene met daaropvolgende associatie. Door het vermogen van deze deeltjes om zichzelf op een gecontroleerde manier te assembleren (associatie), het mogelijk wordt om de toedieningsweg van vitamine D3 te kiezen, afhankelijk van de kenmerken van het menselijk lichaam. Een belangrijk kenmerk van dergelijke systemen is de toxiciteit van de componenten zelf. Dit complexe werk heeft aangetoond dat de toegepaste macrocyclische systemen op basis van pijler[5]areen volledig niet-toxisch zijn voor het menselijk lichaam.

Vitaminen van de D-groep worden intern door het lichaam gesynthetiseerd bij blootstelling aan zonlicht. Maar als de aanmaak van vitamine D in het lichaam niet voldoende is, dan, als een regel, ondersteunende therapie wordt voorgeschreven met toevoeging van voedingssupplementen met vitamine D aan de dagelijkse voeding. Het probleem met voedingssupplementen is dat het moeilijk is om de vereiste concentratie te berekenen en zich strikt aan het dieet te houden. Het gebruik van "slimme" supplementen die gedurende lange tijd een bepaalde hoeveelheid vitamine gecontroleerd kunnen afgeven, is een urgente opgave voor de farmaceutische industrie en neemt de bovengenoemde ongemakken weg. Dus, stabiele macrocyclische/D3-deeltjes op nanoschaal in water kunnen worden gebruikt als een slim voedingssupplement met langdurige werking. Met andere woorden, één dosis kan het lichaam gedurende lange tijd een constante toevoer van vitamine D3 geven zonder herhaalde inname.

De resultaten toonden een uniek kenmerk van de verkregen macrocyclische/D3-systemen om nanoporeuze films op het oppervlak te vormen wanneer de oplossing opdroogt. Dergelijke systemen werden pas een paar jaar geleden in de literatuur beschreven, maar er zijn praktisch geen voorbeelden van het gebruik van dergelijke systemen in de geneeskunde. Een onderscheidend kenmerk van deze nieuwe nanoporeuze films is het vermogen om ingekapselde vitamine D3 te beschermen tegen agressieve ultraviolette straling. Het nadeel van het gebruik van pure vitamine D3 op het huidoppervlak is de snelle vernietiging door ultraviolet licht. Verder werk zal zich richten op het bestuderen van de eigenschappen van dit materiaal.