مشخصات رهایش دارو از غشاهای مزوپور مبتنی بر سیلیکون اکسید

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

مشخصات رهایش دارو از غشاهای مزوپور مبتنی بر سیلیکون اکسید(SiO2) با ساختار منافذ و هندسه متغیر

چکیده

سیستم‌های دارورسانی از طریق پوست(TDDSs) به دلیل مزایای متمایز نسبت به سایر اشکال و انواع کاربرد دارو، نقش مهمی در درمان دارند. در حالیکه قطعات رایج TDDS تاکنون عمدتا از ماتریس‌های پلیمری تشکیل شده‌اند، حامل‌های معدنی مزایای متعددی مانند پایداری مکانیکی بالا، احتمال استفاده مجدد و بارگذاری مجدد داروها و سازگاری شیمیایی گسترده با ترکیبات درمانی مرتبط و تقویت‌کننده‌های شیمیایی را نشان می‌دهند. شیشه­‌های مزوپور را می‌­توان در اشکال مختلف یکپارچه تهیه نمود و طیف وسیعی از حجم منافذ احتمالی، قطر منافذ و مناطق سطحی خاص را ارائه می‌­دهد. علاوه‌­بر این، آنها ظرفیت بارگذاری بالا و خواص فیزیکی، فنی و بیولوژیکی مطلوب را نشان می­‌دهند. در اینجا،  برای اولین بار حامل‌­های یکپارچه مبتنی بر SiO₂  را به عنوان سیستم­‌های رهایش پایدار داروهای درمانی مورد بررسی قرار گرفت. در حالت ایده‌آل به‌عنوان سیستم مدل، به‌طور سیستماتیک تاثیر قطر منافذ، حجم منافذ، و ابعاد یکپارچه‌های شیشه را بر بارگیری و انتشار پایدار داروهای مختلف، از جمله آناستروزول، زایلازین، ایمی‌کیمود،لوتیراستام و فلونیکسین تجزیه و تحلیل گردید. از طریق رگرسیون چند خطی، تاثیر پارامترهای مختلف بر بارگذاری دارو و ضرایب انتشار محاسبه گردید. تنوع سیستماتیک خواص شیشه مزوپور، حجم منافذ و غلظت بارگذاری دارو را نشان داد، اما قطر منافذ یا سطح ویژه منافذ را به عنوان پارامترهای مهم بارگذاری دارو و سینتیک رهاسازی نشان نمی‌دهد. سایر عوامل مرتبط شامل وقوع انتشار جانبی در حامل و خواص خاص دارو مانند جذب است. رابطه ساختار با خواص به دست آمده از داده‌ها امکان تنظیم دقیق بیشتر سیستم‌ها را با توجه به ویژگی‌های مورد نظرشان به عنوان TDDS فراهم می‌نماید، بنابراین به سمت سیستم‌های بهینه برای استفاده از آن‌ها در کاربردهای دارویی ترانس­‌درمال هدایت می‌شود.

نتیجه­‌گیری

برای استفاده درمانی، حامل­‌های سیلیکا مزوپور می‌­توانند چندین مزیت از جمله طیف وسیعی از حجم منافذ احتمالی، پیچ خوردگی‌­ها و سطوح حفرات، پایداری مکانیکی و ذخیره­‌سازی بالا، ظرفیت بارگذاری بالا، استفاده مجدد احتمالی برای بارگذاری مجدد، سازگاری شیمیایی گسترده با ترکیبات مختلف مرتبط از نظر درمانی و تقویت کننده­‌های شیمیایی و همچنین خواص فیزیکی، فنی و بیولوژیکی مطلوب را نسبت به TDDS های موجود ارائه دهند. چندین مورد از این خواص مثبت قبلا در مورد نانوذرات مزو متخلخل، از جمله پایداری شیمیایی و فیزیکی، تنوع گسترده و قابل تکرار پارامترهای مهم مربوط به معماری منافذ، و زیست سازگاری عالی آنها، مورد بررسی قرار گرفته است. قابل ذکر است که، این موارد در مورد آماده‌سازی ماکروسکوپی نیز اعمال می‌شود، اکنون استفاده از سیستم‌های سیلیکا مزوپور را به سمت سیستم‌های رهایش پایدار ماکروسکوپی گسترش داده شده است. با این حال، برای پرداختن به اشکال دیگر رهایش و انتقال، برای ارائه پروفایل‌های انتشار دیگر، و برای اینکه می‌توانند مقادیر بیشتری دارو را ارائه دهند، این‌ها بر اساس اشکال هندسی متفاوتی هستند. بنابراین، غشاهای مورد تجزیه و تحلیل در اینجا بسیار فراتر از آنچه قبلاً توضیح داده شد، هستند.

تأثیر اساسی حجم منافذ و معماری منافذ، از جمله وقوع انتشار جانبی در حامل به عنوان یکی دیگر از پارامترهای مهم بارگذاری و سینتیک رهاسازی، در این مطالعه برجسته شده است و امکان تنظیم دقیق بیشتر سیستم‌ها را فراهم می‌­نماید. در واقع، رابطه ساختار با خواص که از داده‌ها به دست می‌آید، می‌تواند به سمت سیستم‌های بهینه برای استفاده در کاربردهای دارویی از طریق پوست راهنمایی نماید. داده های اولیه نیز زیست سازگاری بالا را تایید می‌­نماید. آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان‌دهنده اتصال و رشد عالی رده‌های سلولی مختلف (با رده‌های سلولی تومور در حال رشد مجاور که به عنوان مدل استفاده می‌شوند) بر روی غشاهای شیشه‌ای، با سرعت اتصال و رشد حداقل مشابه سطح پلاستیکی اطراف است (داده‌ها نشان داده نشده است). قابل ذکر است که، مشخص شد که این امر مستقل از پارامترهای دقیق غشاهای شیشه ای (معماری منافذ و غیره) است و برای همه غشاهای آزمایش­‌شده اعمال می‌­گردد. بنابراین، انتخاب آماده‌سازی شیشه‌ تعریف‌شده می‌تواند منحصرا بر پروفایل آزادسازی مورد نظر تکیه نماید، بدون اینکه نیازی به در نظر گرفتن اثرات بیولوژیکی (مضر) احتمالی باشد.

با این حال، محیط رهاسازی موجود بر روی پوست با شرایط غوطه‌وری استفاده‌شده در این مطالعه متفاوت است.. نمایه‌های رهاسازی از TDDS زمانی که به‌عنوان پچ‌های پوستی استفاده می‌شوند، کندتر خواهند بود و احتمالا سیستم‌هایی را که در این مطالعه ویژگی‌های رهاسازی نسبتاً سریع نشان داده‌اند، ترجیح می‌دهند. از سوی دیگر، ویژگی‌های آزادسازی بسیار آهسته و طولانی‌مدت ممکن است از نظر درمانی برای داروهای خاص مورد نظر باشد.

در این زمینه، عامل­‌دار ‌سازی شیمیایی غشاهای مزوپور می‌تواند برای کاوش جذب-دفع دارو به‌عنوان یک عامل اضافی بارگذاری و آزادسازی دارو، مورد توجه خاص قرار گیرد. این امر به ویژه امکان پذیر است زیرا سیلیکاهای مزوپور به آسانی امکان ایجاد طیف گسترده‌­ای از مشتق سازی شیمیایی را بدون آسیب رساندن به پایداری کلی، یکپارچگی یا سایر خواص اساسی آنها فراهم می‌­نماید. در واقع، مطالعات پیش از این امکان تداخلات (وابسته به دارو) با تغییرات بعدی در بارگیری و انتشار دارو را نشان می‌دهد.

فراتر از غشاهای نازک، سیستم‌های سیلیکایی مزوپور نیز می‌توانند برای تولید منسوجات معدنی یا دیگر ساختارهای ماکروسکوپی استفاده شوند. این ممکن است در هنگام در نظر گرفتن مسائل مربوط به سطح پوست (ناهموار) و نیاز به تحقق تعامل نزدیک پچ با پوست تا حد امکان مستقیم، همگن و قابل تکرار باشد. با این حال، مجددا، منافذ در این سیستم ها به شدت شبیه همتایان خود در غشاهای مدل استفاده شده در اینجا خواهند بود. بنابراین، یافته های ارائه شده در این مطالعه همچنین مبنایی را برای ترجمه به این سیستم­های پیچیده تر فراهم می­‌نماید.

استفاده از طیف نسبتاً گسترده­‌ای از داروها با خواص فیزیکوشیمیایی مختلف در این مقاله، با توجه به آب دوستی / چربی دوستی و وجود / عدم وجود هترواتم‌های پروتون­‌سازی برای برهم­کنش با سطح غشا، کاربرد گسترده مورد انتظار سیستم ها را برای تحویل دارو (ترانس پوستی) را تایید می­‌نماید. این وسوسه انگیز است که حدس بزنیم که معماری منافذ پیچیده‌­تر همچنین اجازه می‌­دهد تا پروفایل‌­های پیچیده‌­تر، به عنوان مثال، دو فازی، رهاسازی دارو را ایجاد نماید. استفاده از محرک‌های فیزیکی ممکن است امکان تنظیم دقیق و کنترل انتشار دارو را بیشتر گسترش دهد، همانطور که قبلا در سیستم‌های دیگر، به عنوان مثال، پاسخ‌دهنده به حرارت دیده می‌شود. قابل ذکر است، این محرک‌ها نه تنها ممکن است برای ایجاد تغییراتی که منجر به افزایش جذب دارو می‌شود، روی پوست اثر بگذارند، بلکه ممکن است روی خود چسب نیز تاثیر بگذارند. در حالیکه این موضوع برای برخی از TDDS های موجود نیز صادق است، باید توجه داشت که سیستم‌­های ارائه شده در اینجا بر مواد معدنی متکی هستند. بنابراین، سایر محرک‌ها نیز مانند اصلاح/خاموش نمودن حامل‌ها با اجزای فعال الکتریکی، برای تولید سیستم‌های واکنش‌دهنده الکتریکی برای انتشار دارو به صورت دیجیتالی کنترل‌شده به آسانی امکان‌پذیر هستند.

مجددا، این اصلاحات بر تعریف قبلی از خواص ساختار-رهایش منافذ اصلاح نشده تکیه می‌­نمایند که در اینجا بررسی شده و در این مطالعه ارائه شده‌اند.

دانلود فایل : مشخصات رهایش دارو از غشاهای مزوپور مبتنی بر سیلیکون اکسید(SiO2)  با ساختار منافذ و هندسه متغیر

Reference:

Baumann F, Paul T, Wassersleben S, Regenthal R, Enke D, Aigner A. Characterization of drug release from mesoporous sio2-based membranes with variable pore structure and geometry. Pharmaceutics. 2022 May 31;14(6):1184.

DOI: 10.3390/pharmaceutics 14061184

ترجمه و ویرایش : هانیه میران موسوی