نانو پلیمرهای زیست تخریب پذیر کیتوزان سیستمی دارو رسان

Παρουσίαση με θέμα: "نانو پلیمرهای زیست تخریب پذیر کیتوزان سیستمی دارو رسان"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 نانو پلیمرهای زیست تخریب پذیر کیتوزان سیستمی دارو رسان
سید حسین مصطفوی، اسماعیل میرزایی

2 کاربردهای فناوری نانو نانوپزشکی 25

3 سیستم های دارورسان بیشتر داروها در فاز کلینیکی بدلیل نداشتن توانایی دستیابی به ناحیه عمل هدف، رد می شوند. مقدار عمده ای از داروهای استفاده شده در بافتها و اندامهای نرمال تخریب می شوند که اغلب منجر به اثرات جانبی شدیدی می شود. دستاورد موثر برای غلبه بر این مشکلات توسعه سیستمهای دارورسان هدفمند است.

4 سیستم های دارورسان سیستمهای دارورسان، دارو یا عاملهای زیست فعال را در ناحیه عمل مدنظر، آزاد می کنند. این امر می تواند اطمینان بیمار و بازده درمانی عاملهای درمانی را از طریق بهبود فارماکوسنتیک و توزیع زیستی، افزایش دهد.

5 سیستم های دارورسان کشف و توسعه یک داروی جدید شامل مراحلی با چالش های عظیم، پر زحمت و پر هزینه است. مراحل توسعه هر داروی جدید به طور متوسط ۱۵ سال با قیمت تخمینی حدوداً ۸۰۲ میلیون دلار آمریکاست. این قیمت با سرعت سالیانه ۴/۷ % بیش از ارزش تورم عمومی، افزایش می یابد.

6 سیستم های دارورسان ایده توسعه دارویی که به طور گزینشی به سلولهای بیمار آسیب رساند بدون اینکه آسیبی به سلولهای سالم وارد کند... در تقریباً یک قرن پیش و توسطPaul Ehrlich پیشنهاد شد. او داروی فرضی اش را " گلوله جادویی" نامید. در طی چندین دهه گذشته بسیاری از محققان توجه خود را به توسعه داروهای ایده ال که به طور اختصاصی ناحیه عمل را هدف قراردهند، معطوف کردند.

7 سیستم های دارورسان سیستم دارورسان هدفمند شامل سه جزء است: عامل درمانی
جزء هدفدار سیستم حامل

8 سیستم های دارورسان گستره عظیمی از مواد مثل پلیمرهای طبیعی یا ساخته شده، لیپیدها، سورفاکتانتها و دندریمرها به عنوان حامل به کارگرفته شده اند. در میان آنها پلی ساکاریدها بدلیل ویژگیهای فیزیکی و بیولوژیکی برجسته شان، مورد توجه گسترده ای قرارگرفته اند.

9 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
کیتوزان یک آمینو پلی ساکارید خطی ترکیبی از رابطهای به طورتصادفی پراکنده شده (۴→۱) واحدهای D-گلوکزآمین و N-استیل-D-گلوکزآمین است.

10 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
کیتوزان توسط داستیلاسیون کیتین، تهیه می شود. کیتین: پلی ساکارید طبیعی و فراوان موجود در اسکلت خارجی سخت پوستانی همچون خرچنگ و میگو

11 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
این پلی ساکارید کاتیونی به دلیل موارد برشمرده در زیر، در زمینه های بیوپزشکی و داروی مورد توجه گسترده قرارگرفته است: دسترس پذیری فراوان چسبندگی بی نظیر خواص دارویی مناسب زیست سازگاری زیست تخریب پذیری عدم سمیت و تحریک کم سیستم ایمنی

12 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
خواص فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی کیتوزان به شدت توسط... وزن مولکولی و درجه داستیلاسیون، تحت تاثیر قرار می گیرد. حضور گروههای عاملی واکنش پذیر در کیتوزان فرصتهای عظیمی برای اصلاح شیمیایی ایجاد می کند.

13 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
اصلاح شیمیایی طیف گسترده ای از مشتقات را در بر می گیرد نظیر... N,N,N- تری متیل کیتوزان کربوکسی الکیل کیتوزان کیتوزان گوگرد دارشده کیتوزانهای تعدیل کننده اسید صفرا کیتوزانهای با رابطهای سیکلودکسترین

14 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
مشتقات کیتوزان برای بهبود خواص ویژه کیتوزانهای طبیعی طراحی شده اند. گوگرددارکردن کیتوزان به طورقابل توجهی... ویژگیهای چسبندگی مخاطی آن را به دلیل تشکیل پیوندهای دی سولفیدی با گلیکوپروتئینهای مخاطی غنی از سیستئین، بهبود می بخشد.

15 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
اصلاح شیمیایی کیتوزان آبدوستی آن را آشکار می کند. آبدوستی خصلت مهمی برای تشکیل نانوذرات خود تجمع است و به طور ذاتی برای کاربردهای دارورسانی مناسب است. حفره های آبگریز به عنوان انبار یا میکرو محفظه برای مواد زیست فعال گوناگون عمل می کنند.

16 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
نانوذرات به دلیل ابعاد کوچکشان می توانند از طریق تزریق های درون وریدی برای دارورسانی هدفمند بکارگرفته شوند. اتصال اجزاء هدفدار به سطح نانوذرات بارگیری شده با دارو، می تواند بازده درمانی دارو را بهبود بخشد.

17 کیتوزان: نانو پلیمری زیست تخریب پذیر
کیتوزان به فراوانی به عنوان سیستم دارو رسان برای داروهای با وزن مولکولی کم، پپتیدها یا ژن، مورد استفاده قرارگرفته است.

18 مشتقات آبدوست کیتوزان در دارورسانی
(مشتقات) ساختار شیمیایی کیتوزان(مشتقات) بخش آبکریز ساختار شیمیایی جزء آبکریز دارو الوئیک اسید دکسوروبیسن کلسترول اپی روبیسین استئاریک اسید پاکلی تاکسل

19 مشتقات آبدوست کیتوزان در دارورسانی
(مشتقات) ساختار شیمیایی کیتوزان(مشتقات) بخش آبکریز ساختار شیمیایی جزء آبکریز دارو کیتوزان سولفاته اکتالدئید پاکلی تاکسل mPEG- کیتوزان کولیک اسید کامپتوتسین

20 مشتقات آبدوست کیتوزان در دارورسانی
(مشتقات) ساختار شیمیایی کیتوزان(مشتقات) بخش آبکریز ساختار شیمیایی جزء آبکریز دارو گروه فتالیمیدو همه ترانس رتنوئیک اسیدها کامپتوتسین کیتوزان-g- پلی(β- مالئیک اسید) لینولئیک اسید پاکلی تاکسل

21 مشتقات آبدوست کیتوزان در دارورسانی
(مشتقات) ساختار شیمیایی کیتوزان(مشتقات) بخش آبگریز ساختار شیمیایی جزء آبکریز دارو o- کربوکسی متیل کیتوزان کلسترول پاکلی تاکسل لینولئیک اسید دکسوروبیسن

22 مشتقات آبدوست کیتوزان در دارورسانی
(مشتقات) ساختار شیمیایی کیتوزان(مشتقات) بخش آبکریز ساختار شیمیایی جزء آبکریز دارو گلیکول کیتوزان 5- β- کولائیک اسید پاکلی تاکسل کامپتوتسین سیس پلاتین دکسوروبیسن داکسی کولیک اسید دکسوروبیسن

23 روشهای ساخت نانوذرات کیتوزان
حداقل چهار روش برای تهیه نانوذرات کیتوزان وجود دارد: ژله ای شدنIONO TROPIC میکروامولسیون نفوذ حلال امولسیفه کمپلکس پلی الکترولیت

24 روشهای ساخت نانوذرات کیتوزان
ژله ای شدن IONOTROPIC براساس برهمکنش الکتروستاتیک بین گروههای آمینی کیتوزان و گروههای با بار منفی پلی آنیونی نظیر تری پلی فسفات (TPP) است. در این روش کیتوزان در اسید استیک در حضور یا غیاب عامل تثبیت کننده، حل می شود. سپس پلی آنیون اضافه شده و نانوذرات به تدریج با همزن مکانیکی تشکیل می شوند.

25 روشهای ساخت نانوذرات کیتوزان
در روش میکروامولسیون، یک سورفاکتانت در حلالی آلی نظیر n-هگزان، حل می شود. سپس کیتوزان در محلول استیک اسید و گلوتارالدئید به مخلوط سورفاکتانت/ هگزان در شرایط همزدن پیوسته در دمای اتاق، اضافه می شود.

26 روشهای ساخت نانوذرات کیتوزان
کمپلکس پلی الکترولیت (Polyelectrolyte complex (PEC)) یا پلی الکترولیت خودتجمع واژه ای برای بیان... کمپلکسهای تشکیل شده توسط خودتجمعی پلیمرهای کاتیونی و DNA پلاسمید است.

27 روشهای ساخت نانوذرات کیتوزان
مکانیسم تشکیل PEC شامل خنثی سازی بار بین پلیمرکاتیونی و DNA،... منجر به افت آبدوستی جزء پلی الکترولیت خود تجمع می شود. در این روش نانوذرات به تدریج بعد از افزودن محلول DNA به محلول کیتوزان در استیک اسید در حین همزدن مکانیکی و یا در دمای اتاق، تشکیل می شوند.

28 اصلاح سطح در کیتوزان نانوذرات PEG دارشده کیتوزان

29 اصلاح سطح در کیتوزان PEG دار کردن نانوذرات کیتوزان، خواص فیزیکی آنها را افزایش می دهد. دوره گردش آنها در خون را از طریق کاهش حذف از سیستم رتیکلواندوتلیال، طولانی تر می کند. اصلاح کیتوزان باPEG بارمثبت سطح ذرات را کاهش می دهد.

30 اصلاح سطح در کیتوزان نانوذرات کیتوزان PEG دار شده به عنوان حامل برای مولکولهای دارویی کوچکی نظیر... پاکلی تاکسل، کامپتوتسن، متوترکسات و همه ترانس- رتینوئیک اسیدها بررسی شده است. یافته شده که ذراتPEGدار شده کمتر از انواع فاقد PEGتوسط سیستم رتیکولواندوتلیال، فاگوسیت می شوند.

31 چند نوع از کیتوزان های اصلاح سطح شده

32 دارورسانی با کیتوزان کپسولاسیون داروهای ضدهورمونی(گلسیریزین)، در نانوذرات کیتوزان گلیسیرتیک اسید (Glycyrrhetic acid, GLA) از متابولیسم پروژسترون جلوگیری می کند.... به طور غیرمستقیم با ممانعت از تولید تری فسفوپریدین نوکلئوتید یا به صورت مستقیم با ممانعت از تولید پروژسترون

33 دارورسانی با کیتوزان تاثیرات درمانی گلیسیرتیک اسید:
ضد التهابی، ضدتوموری و فعالیت ضد سمیت کبدی گلیسیرتیک اسید، واجد نقشی مهم در فعالیت بیولوژیکی تجویز دهانی گلایسرین است چون بعد از تجویز دهانی گلایسرین، تنها GLA در گردش خون آشکار می شود. نانوذرات کیتوزان ظرفیت بی نظیری برای همراهی با آمونیوم گلایسریزینات، دارند.

34 دارورسانی با کیتوزان اصلاح سطح با ساخت پلیمر کیتوزان همراه با آنیونهای تری فسفات و PEG، بدست می آید. این اصلاح سطح موجب کاهش بار مثبت و بازده کپسولاسیون شده و جذب به واسطه افزایش ابعاد ذره را، کاهش می دهد. بنابراین در این مورد خاص اصلاح سطح چندان موثر نیست.

35 دارورسانی با کیتوزان پروفایل رهاسازی آمونیوم گلایسریزینات از نانوذرات اثر انفجاری آشکاری دارد و یک فاز رهاسازی آهسته در ادامه آن اتفاق می افتد. نانوذره ممکن است جذب دهانی آمونیوم گلایسریزینات را بهبود بخشد.

36 دارورسانی با کیتوزان کپسولاسیون انسولین در نانوذرات کیتوزان
انسولین به طورمستقیم توسط انتروسیتها با تماس با روده کوچک و بزرگ درونی می شود. نگهداری دارو در نواحی جذبی با حاملهای چسبنده مخاطی، فاکتور همکاری محسوب می شود.

37 دارورسانی با کیتوزان اثر هیپوگلایسیمی وسطح انسولین بیشتر از انسولینی است که از محلول انسولین و مخلوط فیزیکی انسولین دهانی و نانوذرات خالی، بدست می آید. مکانیسم جذب انسولین، ترکیبی از.. درونی سازی انسولین از طریق ساختار وزیکولی در انتروسیتها و جذب انسولین بارگیری شده با نانوذرات توسط سلولهای محیط کشت Peyers است.

38 دارورسانی با کیتوزان کپسولاسیون داروهای چشمی (سیکلواسپورینA ) بر نانوذرات کیتوزان موارد توانایی سیکلواسپورینA، (cyclosporin A, Cy A) عبارت اند از: ممانعت کردن از فعالیت سلولهای T-شکل در معالجه بیماریهایی مثل... سندروم نفروتیک، بیماری سخت Crohn، سیروز صفرایی، آپلاستیک آنمی، آرتریت روماتیسمی، مایستینی گراویس (ضعف ماهیچه ها) و درماتومیوسیتیس.

39 دارورسانی با کیتوزان ملاحظات بیشتر در دهه اخیر این ذهنیت را تایید می کند که سرکوب ایمنی موضعی با Cy A برای معالجه بیماریهای چشمی موثر است. علارغم شواهدی که نشان می دهد نواحی هدف سیستمهای تحویل Cy A، برای درمان بیماریهای چشمی، قرنیه و ملتحمه چشم هستند اما... تا به حال بررسی ها موفقیت آمیز نبوده است.

40 دارورسانی با کیتوزان نانوذرات کیتوزان بارگیری شده با Cy A به دلیل بار مثبت می توانند از نزدیک با سطوح قرنیه و ملتحمه با بر منفی، تماس برقرار کنند. بنابراین بدون لطمه زدن به ساختارهای درونی چشم و در معرض دارو قرار دادن سیستمک، تحویل به بافتهای بیرونی چشم افزایش می یابد. این پدیده به سطح بالای تاثیرگذاری دارو در بافتهای هدف کمک می کند.

41 جذب داروهای حمل شده با کیتوزان به سلولهای سرطانی
اخیرا زوج N-استیل هیستیدین–گلیکول کیتوزان(N-acetyl histidine conjugated glycol chitosan (NAcHis–GC))، برای تحویل موثر درون سیتوپلاسمی پاکلی تاکسل، توسعه یافت.

42 جذب داروهای حمل شده با کیتوزان به سلولهای سرطانی
تحت شرایط اسیدی ملایم (مشابه آنچه در اندوزومها یافت می شود)، گروه ایمیدازول از NAcHis پروتنه می شود. وقتی که نانوذرات به سلولها جذب می شوند، ممکن است موجب سرازیر شدن آب و یونها به اندوزوم شوند که موجب برهم خوردن غشاء اندوزومی می شود. درنتیجه نانوذرات واپاشیده می توانند پاکلی تاکسل کپسوله شده را درون سیتوزول آزاد کنند.

43 جذب داروهای حمل شده با کیتوزان به سلولهای سرطانی
برای داروهای ضدسرطان که مولکولها را درون سلول مورد هدف قرار می دهند، قبل از بروز اثرات بیولوژیکی،... دارو می بایست به غشاء سلولی نفوذکرده و از اندوزوم فرارکند. درمورد پاکلی تاکسل غلظت درون سلولی آن برای اثرات فارماکولوژی، حیاتی است. بنابراین تحویل کافی درون سلولی این داروها برای از بین بردن سرطان ضروری است.

44 بحث و نتیجه گیری استفاده از پلیمرهایی مانند کیتوزان برای انتقال دارو به محل های مناسب در سیستم های بیولوژیک مورد توجه زیادی است. کیتوزان در طول زمان در سیستم های بیولوژیک تخریب می شود. میزان تخریب پذیری کیتوزان با کنترل مقدار استیل زدائی آن قابل کنترل است. این ویژگی باعث می شود داروها به طور کنترل شده در بدن آزاد شود و بنابراین اثر گذاری آن را افزایش می دهد. گروه های آزاد آمین که به کیتوزان بار مثبت می دهد، برای انتقال دارو ضروری است. این بارهای مثبت باعث برهمکنش با بارهای منفی داروها، پلیمرها و مولکولهای زیست فعال، می شود.

45 بحث و نتیجه گیری نانوذرات کیتوزان به دلیل ویژگی های منحصربه فرد آن برای انتقال انواع مختلفی از داروها مانند موارد زیر استفاده شده اند: داروهای ضد هورمونی انسولین داروهای ضد سرطان

46

47