محققان ایرانی در طرحی تحقیقاتی یک حامل دارویی جدید بر پایه‌ی پلیمرهای حساس به pH و نانوذرات مغناطیسی تهیه کرده‌اند. در این مطالعات آزمایشگاهی، تلاش شده تا نانوحاملی خوراکی تولید شود که به مدت طولانی در محیط معده باقی مانده و داروی بارگذاری شده را به آرامی در بدن رها سازد.
دانشگاه خوارزمی: رهاسازی هدفمند دارو به کمک نانوذرات مغناطیسی
در دارورسانی سنتی عملاً هیچ کنترلی بر روی زمان، مکان و سرعت آزادسازی دارو وجود ندارد. علاوه بر این غلظت دارو مرتباً در خون در نوسان بوده و در نتیجه از میزان درمانی فراتر رفته و عوارض جانبی ناخواسته‌ای را در پی دارد. در این تحقیق یک سیستم دارورسانی بر پایه‌ی نانوذرات اکسید آهن و پلیمرهای هوشمند طراحی شده و برای رهاسازی کنترل شده و هدفمند داروی مدل فلوواستاتین مورد استفاده قرار گرفته است.
با نانوحامل هوشمند طراحی شده می‌توان سرعت، زمان و مکان آزادسازی دارو را تحت کنترل در آورد. این امر سبب اثرات درمانی بهتر، کارایی بیشتر، مصرف داروی پایین‌تر و در نتیجه عوارض جانبی کمتر می‌شود.
به گفته‌ی دکتر میترا آملی دیوا، با توجه به کوتاهی زمان حضور دارو در معده، رهاسازی کنترل شده‌ی داروها در این محیط امری بسیار مشکل است. وی در ادامه افزود: «در ساختار این حامل دارو، از نانوذرات اکسید آهن استفاده شده که خواص سوپرپارامغناطیس ویژه‌ای دارند. این خاصیت سبب می‌شود که بتوان با استفاده از یک میدان مغناطیسی قوی خارجی حامل را به مدت بیشتری در محیط معده نگه داشته و آن را به صورت کنترل شده و در مدت زمان طولانی‌تری رها کرد. در نتیجه غلظت دارو در محدوده‌ی درمانی باقی مانده و در هر زمان مقادیر کمتری از دارو به بدن وارد می شود. این امر در حالی که می‌تواند درمان لازم را فراهم کند، اثرات جانبی را، که به دلیل ورود ناگهانی مقادیر زیاد دارو ایجاد می‌شود، کاهش می‌دهد.»
در ساخت این حامل از پلیمرهای حساس به pH محیط استفاده شده است. این پلیمرها دارای شاخه‌هایی با گروه‌های یونیزه شونده هستند. هنگامی که pH محیط تغییر می‌کند، درجه یونیزاسیون این گروه‌ها تغییر می‌کند. این تغییرات سریع در بار خالص گروه‌های متصل، موجب تغییر حجم هیدرودینامیکی زنجیره‌های پلیمر و در نتیجه بارگذاری یا رهاسازی دارو می‌شود.
از طرفی، فلوواستاتین خواص فیزیکی و شیمیایی مناسبی از قبیل وزن مولکولی پایین، آب‌گریزی و زمان نیمه عمر نسبتاً پایینی در بدن دارد و به همین دلیل به عنوان مدل برای بررسی حامل سنتز شده استفاده شده است. این دارو سطح کلسترول پلاسما را با کاهش تولید کبدی لیپوپروتئین‌های دانسیته پایین (LDL) پایین می‌آورد.
آملی دیوا در ادامه روند تحقیقات صورت گرفته را بدین شرح توضیح داد: «برای ساخت نانوحامل ابتدا نانوذرات اکسید آهن به روش هم‌رسوبی شیمیایی تولیده شده و سپس در محیط سنتز پلیمر حساس به pH پلی(متااکریلیک اسید- اکریلیک اسید)- پلی وینیل پیرولیدون قرار داده شد. ساختار هسته-پوسته‌ی ایجاد شده در محلول داروی فلوواستاتین قرار گرفت تا دارو بر روی آن بارگذاری شود. جهت بررسی نحوه‌ی رهاسازی دارو در محلول‌های شبیه‌سازی شده‌ی محیط معده و روده از روش طیف سنجی استفاده شد.»
نتایج به دست آمده حاکی از این است که این نانوحامل در محیط شبیه‌سازی شده‌ی معده با ۱/۲=pH، تقریباً ۹۰ درصد دارو را در مدت ۱۲ ساعت رها می‌کند. در حالی که میزان رهایش آن در محیط روده (pHهای ۵/۵ و ۷/۲ ) بسیار کمتر است.
این تحقیق از همکاری دکتر میترا آملی دیوا، دکتر کامیار پورقاضی و دکتر محمد حسین مشهدی زاده، اعضای هیأت علمی دانشگاه خوارزمی، حاصل شده که نتایج آن در مجله‌ی Materials Science and Engineering C (جلد ۷۴، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۲۸۱ تا ۲۸۹) به چاپ رسیده است.
با نانوحامل هوشمند طراحی شده می‌توان سرعت، زمان و مکان آزادسازی دارو را تحت کنترل در آورد. این امر سبب اثرات درمانی بهتر، کارایی بیشتر، مصرف داروی پایین‌تر و در نتیجه عوارض جانبی کمتر می‌شود.
به گفته‌ی دکتر میترا آملی دیوا، با توجه به کوتاهی زمان حضور دارو در معده، رهاسازی کنترل شده‌ی داروها در این محیط امری بسیار مشکل است. وی در ادامه افزود: «در ساختار این حامل دارو، از نانوذرات اکسید آهن استفاده شده که خواص سوپرپارامغناطیس ویژه‌ای دارند. این خاصیت سبب می‌شود که بتوان با استفاده از یک میدان مغناطیسی قوی خارجی حامل را به مدت بیشتری در محیط معده نگه داشته و آن را به صورت کنترل شده و در مدت زمان طولانی‌تری رها کرد. در نتیجه غلظت دارو در محدوده‌ی درمانی باقی مانده و در هر زمان مقادیر کمتری از دارو به بدن وارد می شود. این امر در حالی که می‌تواند درمان لازم را فراهم کند، اثرات جانبی را، که به دلیل ورود ناگهانی مقادیر زیاد دارو ایجاد می‌شود، کاهش می‌دهد.»
در ساخت این حامل از پلیمرهای حساس به pH محیط استفاده شده است. این پلیمرها دارای شاخه‌هایی با گروه‌های یونیزه شونده هستند. هنگامی که pH محیط تغییر می‌کند، درجه یونیزاسیون این گروه‌ها تغییر می‌کند. این تغییرات سریع در بار خالص گروه‌های متصل، موجب تغییر حجم هیدرودینامیکی زنجیره‌های پلیمر و در نتیجه بارگذاری یا رهاسازی دارو می‌شود.
از طرفی، فلوواستاتین خواص فیزیکی و شیمیایی مناسبی از قبیل وزن مولکولی پایین، آب‌گریزی و زمان نیمه عمر نسبتاً پایینی در بدن دارد و به همین دلیل به عنوان مدل برای بررسی حامل سنتز شده استفاده شده است. این دارو سطح کلسترول پلاسما را با کاهش تولید کبدی لیپوپروتئین‌های دانسیته پایین (LDL) پایین می‌آورد.
آملی دیوا در ادامه روند تحقیقات صورت گرفته را بدین شرح توضیح داد: «برای ساخت نانوحامل ابتدا نانوذرات اکسید آهن به روش هم‌رسوبی شیمیایی تولیده شده و سپس در محیط سنتز پلیمر حساس به pH پلی(متااکریلیک اسید- اکریلیک اسید)- پلی وینیل پیرولیدون قرار داده شد. ساختار هسته-پوسته‌ی ایجاد شده در محلول داروی فلوواستاتین قرار گرفت تا دارو بر روی آن بارگذاری شود. جهت بررسی نحوه‌ی رهاسازی دارو در محلول‌های شبیه‌سازی شده‌ی محیط معده و روده از روش طیف سنجی استفاده شد.»
نتایج به دست آمده حاکی از این است که این نانوحامل در محیط شبیه‌سازی شده‌ی معده با ۱/۲=pH، تقریباً ۹۰ درصد دارو را در مدت ۱۲ ساعت رها می‌کند. در حالی که میزان رهایش آن در محیط روده (pHهای ۵/۵ و ۷/۲ ) بسیار کمتر است.
این تحقیق از همکاری دکتر میترا آملی دیوا، دکتر کامیار پورقاضی و دکتر محمد حسین مشهدی زاده، اعضای هیأت علمی دانشگاه خوارزمی، حاصل شده که نتایج آن در مجله‌ی Materials Science and Engineering C (جلد ۷۴، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۲۸۱ تا ۲۸۹) به چاپ رسیده است.
