محققان دانشگاه بوعلی سینای همدان موفق به ارائه‌ی روشی نوین جهت اندازه‌گیری و تعیین فرمولاسیون‌های دارویی و خلوص مواد کایرال موجود در آن شدند. در مقایسه با روشهای موجود، روش پیشنهادی ارزان، ساده، حساس و بدون هیچ گونه نیاز به مراحل جداسازی است.
همدان: روشی نوین جهت تعیین خلوص نوری ترکیبات موجود در داروها
بسیاری از ترکیبات شیمیایی مورد استفاده در فرمولاسیون‌های دارویی، دارای یک یا چند مرکز کایرال هستند. در طول فرآیندهای پزشکی و دارویی، انانتیومرهای مختلف این ترکیبات کایرال، فعالیت‌های بیولوژیکی مختلفی در سیستم‌های زنده از خود نشان می‌دهند. این اختلاف می‌تواند به اندازه‌ای حاد باشد که یکی از انانتیومرهای ترکیب، خواص دارویی مورد نظر را نشان دهد در حالی‌که، انانتیومر دیگر ممکن است به عنوان ترکیبی با سمیت بالا برای محیط بیولوژیکی شناخته شود.
به گفته‌ی دکتر طیبه مدرکیان، استانداردهای سخت گیرانه‌ای در مواجهه با ترکیبات کایرال و درصد خلوص آن‌ها وضع شده است. لذا روشهای تشخیصی حساس و دقیقی برای این منظور مورد نیاز است. وی تأکید کرد که هدف کلی این کار ارائه‌ی روشی حساس، کاربردی، سریع، قابل اعتماد و در عین حال مقرون به صرفه جهت تجزیه و تحلیل ترکیبات کایرال بوده است.
این محقق در ادامه افزود: «در این پروژه یک روش نوین بر پایه‌ی تشدید پراکندگی نور برای اندازه‌گیری انانتیومرهای ترکیبات هدف، در حضور یکدیگر ارائه شده است. با استفاده از روش پیشنهادی می‌توان انانتیومرهای مورد نظر را تا حدود غلظت نانوگرم بر لیتر، با حساسیت و گزینش پذیری بالا در حضور هم اندازه‌گیری و تعیین نمود. نتایج حاصل شده در کلیه‌ی صنایع مرتبط با سنتز مواد آلی جهت کاربردهای بیولوژیکی قابل استفاده خواهد بود.»
لازم به توضیح است که مواد و روشهای موجود جهت تجزیه و تحلیل انانتیومرها، بر اساس روشهای جداسازی مانند روش HPLC، الکتروفورز موئین و GC بر پایه‌ی ستون‌های کایرال است. دقت و سطح اعتبار این روشهای جداسازی محدود به عملکرد مراحل جداسازی است. از طرفی در تمامی این روش‌ها حلال‌های آلی و سمی مصرفی مورد نیاز موجب محدودیت‌های زیست محیطی برای استفاده از آن‌ها شده است. علاوه بر این، این روش‌ها پرهزینه بوده و در تمام آزمایشگاه‌ها در دسترس نیست.
به گفته‌ی مدرکیان، در این تحقیق از خواص تشدید پراکندگی نور نانوکره‌های مغناطیسی اصلاح شده با لیگاندهای کایرال در حضور انانتیومرهای هدف استفاده شده است. بدین ترتیب روشی برای اندازه‌گیری انانتیومرهای داروی ناپروکسن و اسید آمینه فنیل گلایسین، به عنوان ترکیبات مدل، ابداع شده است. نکته جالب این است که انانتیومرهای یک ترکیب، تنها در خواص نوری با هم فرق داشته و از لحاظ ساختار شیمیایی تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند.
به گفته‌ی دکتر طیبه مدرکیان، استانداردهای سخت گیرانه‌ای در مواجهه با ترکیبات کایرال و درصد خلوص آن‌ها وضع شده است. لذا روشهای تشخیصی حساس و دقیقی برای این منظور مورد نیاز است. وی تأکید کرد که هدف کلی این کار ارائه‌ی روشی حساس، کاربردی، سریع، قابل اعتماد و در عین حال مقرون به صرفه جهت تجزیه و تحلیل ترکیبات کایرال بوده است.
این محقق در ادامه افزود: «در این پروژه یک روش نوین بر پایه‌ی تشدید پراکندگی نور برای اندازه‌گیری انانتیومرهای ترکیبات هدف، در حضور یکدیگر ارائه شده است. با استفاده از روش پیشنهادی می‌توان انانتیومرهای مورد نظر را تا حدود غلظت نانوگرم بر لیتر، با حساسیت و گزینش پذیری بالا در حضور هم اندازه‌گیری و تعیین نمود. نتایج حاصل شده در کلیه‌ی صنایع مرتبط با سنتز مواد آلی جهت کاربردهای بیولوژیکی قابل استفاده خواهد بود.»
لازم به توضیح است که مواد و روشهای موجود جهت تجزیه و تحلیل انانتیومرها، بر اساس روشهای جداسازی مانند روش HPLC، الکتروفورز موئین و GC بر پایه‌ی ستون‌های کایرال است. دقت و سطح اعتبار این روشهای جداسازی محدود به عملکرد مراحل جداسازی است. از طرفی در تمامی این روش‌ها حلال‌های آلی و سمی مصرفی مورد نیاز موجب محدودیت‌های زیست محیطی برای استفاده از آن‌ها شده است. علاوه بر این، این روش‌ها پرهزینه بوده و در تمام آزمایشگاه‌ها در دسترس نیست.
به گفته‌ی مدرکیان، در این تحقیق از خواص تشدید پراکندگی نور نانوکره‌های مغناطیسی اصلاح شده با لیگاندهای کایرال در حضور انانتیومرهای هدف استفاده شده است. بدین ترتیب روشی برای اندازه‌گیری انانتیومرهای داروی ناپروکسن و اسید آمینه فنیل گلایسین، به عنوان ترکیبات مدل، ابداع شده است. نکته جالب این است که انانتیومرهای یک ترکیب، تنها در خواص نوری با هم فرق داشته و از لحاظ ساختار شیمیایی تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند.
شماتیک کلی روش پیشنهادی
در روند دستیابی به اهداف مد نظر، نانوکره‌های اصلاح شده با عوامل کایرال به روش شیمیایی سنتز شده است. خواص پراکندگی نور این نانوذرات در حضور یا غیاب انانتیومرها مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت با بهینه‌سازی شرایط مؤثر بر پاسخ روش، منحنی کالیبراسیون با محدوده‌ی خطی گسترده و حدود تشخیص نانوگرم بر لیتر حاصل گردید.
لذا با توجه به تفاوت رفتار قابل ملاحظه‌ی مشاهده شده در شدت پراکندگی نور، امکان ارائه‌ی روشی حساس و گزینش‌پذیر برای مقاصد تجزیه‌ای و تشخیصی فراهم شده است. همچنین نتایج بررسی نمونه‌های آزمایشگاهی نشان داده که کاربرد این روش در عمل قابل قبول بوده و از سطح اطمینان بالایی برخوردار است.
این تحقیقات حاصل همکاری دکتر طیبه مدرکیان، دکتر عباس افخمی- اعضای هیأت علمی دانشگاه بوعلی سینای همدان- و مظاهر احمدی -دانشجوی دکترای شیمی تجزیه دانشگاه بوعلی سینا- است که نتایج آن در مجله‌ی Sensors and Actuators B: Chemical (جلد ۲۱۰، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۴۳۹ تا ۴۴۵) به چاپ رسیده است.
