تهیه نانو ساختارهای هسته-پوسته بر پایه کوپلیمرهای پلی اتیلن گلیکول با هدف دارورسانی تزریقی همزمان داروهای لیزینوپریل و آتورواستاتین
Abstract
سیستم های دارورسانی بدلیل مزایایی نظیر افزایش فراهمی زیستی و حلالیت داروها و کاهش اثرات جانبی داروها مورد توجه زیادی واقع شده اند. در این زمینه نانوذرات مختلف مانند مایسلها ، پلیمرزوم ها و لیپوزوم ها پتانسیل بالایی به عنوان سیستم های نوین دارورسانی از خود نشان داده اند. علاوه بر آن، اتصال داروها به زنجیرهای پلیمری - پیش داروها- روش دیگری برای افزایش میزان بارگذاری وحلالیت داروها می باشد. از طرف دیگر مطالعات نشان داده اند در برخی موارد حضور همزمان دو یا چند دارو در محل اثر می تواند بعنوان استراتژی موثر برای کاهش سمیت و دوز دارو و افزایش میزان کارآمدی داروها مورد توجه قرار گیرد.
در این پروژه توانایی پلیمرزومها برای دارورسانی داروهای هیدروفیل و هیدروفوب مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. همچنین امکان استفاده از مایسل های برای دارورسانی داروهای هیدروفیل با استفاده از کونژوگه پلیمر- دارو مورد مطالعه قرار گیرد. در ادامه برای افزایش میزان اثر گذاری داروها از مایسل های کونژوگه شده با فولیک اسید برای دارورسانی هدفمند داروهای ضد سرطان استفاده شد. در نهایت مایسل های تشکیل شده از کوپلیمرهای دوتایی mPEG–PCLبرای دارورسانی همزمان داروهای دکسوروبیسین و کورکومین بترتیب بعنوان داروهای ضد سرطان هیدروفیل و هیدروفوب بکار گرفته شدند.
در این پروژه ابتدا کوپلیمرهای PLA-PEG-PLA به روش پلیمریزاسیون حلقه گشایی سنتز و از تکنیکهای مختلفی همچون HNMR, FT-IR, GPC و DSC برای تایید سنتز موفقیت آمیز و تعیین ویژگیهای آنها استفاده گردید. کوپلیمرهای حاصل برای تهیه پلیمرزومها استفاده و در ادامه نانوذرات بدست آمده برای بارگذاری داروهای لیزینوپریل و آتورواستاتین استفاده شدند. ویژگیهای فیزیکوشیمیایی(اندازه ذرات، مورفولوژی ذرات، برهمکنش دارو با کوپلیمر و نقطه ذوب پلیمرزوم) پلیمرزومها با تکنیکهای متفاوتی مانند AFM, PCS, FT-IR و DSC مورد مطالعه قرار گرفته و میزان بارگذاری و رهش این داروها در محیطهای مختلف بررسی شد. نتایج بارگذاری داروها در پلیمرزومها نشان می دهد که میزان بارگذاری داروهای آتورواستاتین و لیزینوپریل به ترتیب برابر با %78 و %8/70 می باشد. تاثیر نسبت های مختلف دارو به کوپلیمر و همچنین ترکیبهای مختلف کوپلیمر با جرم های متفاوت روی میزان بارگذاری داروها و همچنین میزان رهش داروها نیز بررسی گردید. بطور کلی از نتایج حاصل از این مطالعه چنین بر می آید که پلیمرزوم ها از پتانسیل بالایی بعنوان حامل های داروهای هیدروفوب و هیدروفیل از جمله آتورواستاتین و لیزینوپریل برخوردار می باشند.
در مطالعه بعدی بمنظور بررسی توانمندی مایسل ها برای دارورسانی داروهای هیدروفیل، لیزینوپریل بعنوان داروی هیدروفیل در حضور DCC و DMAP بر روی کوپلیمرهای PLA-PEG-PLA کونژوگه شده که میزان کونژوگه شدن در حدود %5/68 بوده که از کونژوگه های حاصل برای تهیه مایسل استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد مایسل های حاصل کاملا کروی بوده و اندازه آنها در حدود nm170 می باشد. نتایج بررسی رهش لیزینوپریل از این مایسل ها نشان می دهد که در مایسلهای تشکیل شده از کونژوگه دارو-پلیمر، بر خلاف مایسلهایی که لیزینوپریل بصورت فیزیکی در آنها بارگذاری شده است در محیطهای خنثیpH=7.4)) هیچ گونه رهش دارو مشاهده نشد حال آنکه با کاهش pH محیط میزان رهش دارو افزایش می یابد. بعبارتی دیگر می توان گفت رهش دارو از این حامل، رفتاری وابسته به pH نشان می دهد که این امر می تواند برای دارورسانی هدفنمد داروهای ضد سرطان از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در ادامه از مایسل های کونژوگه شده با فولیک اسید برای دارورسانی هدفمند کورکومین استفاده شد که میزان بارگذاری کورکومین در این مایسل ها در حدود %23 بوده و نتایج کشت سلولی این مایسل های کونژوگه بر روی سلول های سرطانی سینه خیلی بهتر از مایسل هایی بوده که در آنها فولیک اسید استفاده نشده است.
در نهایت مایسلهای تشکیل شده از کوپلیمرهای mPEG–PCL برای دارورسانی همزمان داروهای دوکسوروبیسین( (DOX و کورکومین(CUR) مورد مطالعه قرار گرفتند. برای نیل به این مقصود، ابتدا کونژوگه DOXبر روی کوپلیمر mPEG–PCL سنتزو کونژوگه حاصل برای تهیه مایسل و بارگذاری فیزیکی CUR مورد استفاده واقع شد. نتایج نشان می دهد میزان بارگذاری DOX و CUR در این مایسلها به ترتیب به میزان % 5/2 و% 04/20 می باشد. مطالعات مربوط به رهش داروها نشان می دهد که در هر دو مورد رهایش دارو آهسته و کنترل شده می باشد با این تفاوت که در موردDOX رهش وابسته به pH می باشد نتایج کشت سلولی این داروها، بر روی سلول سرطانی ریه نشان داده که مایسل های این داروها نتایج خیلی بهتری نسبت به خود داروها در حالت آزاد داشته اند. که میزان IC50 مایسل های بارگذاری شده با کورکومین و دوکسوروبیسین بطور همزمان(Co delivery) در حدود 81.84µg/ml می باشد.