| Περίληψη |
Οι διφωσφονικές ενώσεις αποτελούν μία οικογένεια φαρμάκων που χρησιμοποιούνται στην αντιμετώπισης της οστεοπόρωσης και άλλων ασθενειών που αφορούν τα οστά. Τα διφωσφονικά αποτελούν σταθερότερο χημικό ανάλογο του πυροφωσφορικού οξέος, το οποίο λαμβάνει μέρος στα μεταβολικά μονοπάτια ρύθμισης εναπόθεσης ασβεστίου (ασβεστοποίηση). Μερικά από τα μειονεκτήματα των προαναφερόμενων ενώσεων, αποτελούν η περιορισμένη βιοδιαθεσιμότητα, η μειωμένη βιοσυμβατότητα και ο γρήγορος μεταβολισμός τους, επάγοντας μία πληθώρα παρενεργειών. Συνεπώς, η ανάπτυξη έξυπνων συστημάτων μεταφοράς τους είναι αναγκαία για την αποτελεσματικότητα της θεραπευτικής τους ικανότητας. Το ορυκτό Laponite® ανήκει σε μία τάξη φυλλοπυριτικών αργίλων, το οποίο είναι αδιάλυτο στο νερό, αλλά μπορεί να υποστεί ισχυρή ενυδάτωση σχηματίζοντας υδρογέλες με υψηλή θιξοτροπική ικανότητα. Η θιξοτροπία αποτελεί ιδιότητα των κολλοειδών διαλυμάτων διασποράς, και εκφράζεται με τη μετατροπή τους από υδρογέλες σε κολλοειδή διαλύματα με αντιστρεπτό τρόπο, όταν τους ασκείται εξωτερική πίεση ή ανακινούνται. Οι υδρογέλες Laponite® είναι μη τοξικές και βιοσυμβατές. Ως φυσικό επακόλουθο, χρησιμοποιούνται ευρέως στα καλλυντικά και φαρμακευτικά προϊόντα για την ρύθμιση των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών τους. Επιπρόσθετα, τα διαλύματα διασποράς τους σχηματίζουν μία ιδιαίτερη δομή ονομαζόμενη “house-of-cards”. Αυτή επιτρέπει το σχηματισμό κενών χώρων και μπορεί να υποστεί διατμητική αραίωση, καθιστώντας τα ιδανικά ως συστήματα μεταφοράς φαρμάκων για ενέσιμη χορήγηση. Κατά αυτό τον τρόπο η θεραπεία μπορεί να εκτελεστεί με πιο στοχευμένο τρόπο μειώνοντας την εμφάνιση παρενεργειών και αυξάνοντας την αποτελεσματικότητά της. Στόχος της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής εργασίας ήταν η παρασκευή σταθερών υδρογελών Laponite® XL-21 XR (F18Mg16Na10O66Si27) που φέρουν το αντιοστεοπορωτκό φάρμακο Etidronic acid (CH3C(OH)(PO3H2)2), και η αξιολόγησή τους, ως αποκρίσιμα σε εξωτερικούς παράγοντες συστήματα, για την ελεγχόμενη αποδέσμευση του ενθυλακωμένου φαρμάκου. Η φόρτωση του Etidronic acid στις υδρογέλες Laponite® ήταν αποτελεσματική, διότι μπορεί να αλληλεπιδράσει ηλεκτροστατικά ή να σχηματίσει δεσμούς υδρογόνου με το πυριτικό δίκτυο του αργίλου. Ακολούθως, πραγματοποιήθηκαν μελέτες ελεγχόμενης αποδέσμευσης σε τεχνητά υδατικά συστήματα που προσομοιάζουν το ανθρώπινο στομάχι (pH 1.3) και το πλάσμα του αίματος (pH 7.4). Υδρογέλες Laponite® φορτωμένες με φάρμακο Etidronic acid 10 παρασκευάστηκαν και αφέθηκαν να ωριμάσουν σε ποτήρια ζέσεως. Κατόπιν, προστέθηκε προσεκτικά στο επάνω μέρος της υδρογέλης υδατικό διάλυμα κατάλληλου pH και σύστασης ως υπερκείμενη φάση. Ως φυσικό επακόλουθο, το φάρμακο απελευθερωνόταν σταδιακά από την υδρογέλη στην υπερκείμενη φάση και πραγματοποιήθηκε ποσοτικοποίηση του αρχικού ρυθμού αποδέσμευσης μέσω Φασματοσκοπίας Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού πρωτονίου. Τα δεδομένα που παρήχθησαν (ολοκλήρωμα κορυφών σε συνάρτηση με τον χρόνο) μετατράπηκαν σε διαγράμματα αποδέσμευσης (% αποδέσμευση σε συνάρτηση με τον χρόνο). Μελετήθηκαν ποικίλοι παράγοντες προκειμένου να επιτευχθεί βαθύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς των συγκεκριμένων συστημάτων υδρογέλης και του προφίλ αποδέσμευσης που εμφανίζουν. Μερικοί παράγοντες που παρατηρήθηκε ότι επηρέασαν την κινητική αποδέσμευσης ήταν: (α) Η σύσταση της υδρογέλης και της υπερκείμενης φάσης, (β) το pH της υπερκείμενης φάση, και (γ) Η θερμοκρασία του συστήματος. Προκειμένου να επιτευχθεί βαθύτερη κατανόηση του δικτύου της υδρογέλης, διεξήχθησαν μελέτες διαρροής ιόντων Mg2+ και διαλυτών ειδών πυριτικών, που είναι ενδογενή στην υδρογέλη. Τέλος, επιχειρήθηκε η επιφανειακή τροποποίηση της επιφάνειας της υδρογέλης, χρησιμοποιώντας τα οργανοσιλάνια APTES (3-aminopropyl)triethoxysilane) και TESPSA (3- (triethoxysilyl)propyl succinic anhydride) προκειμένου να ληφθούν επιφανειακά σιλανοποιημένα παράγωγα. Στόχος ήταν η εισαγωγή λειτουργικών ομάδων, που θα αλλάξουν το επιφανειακό φορτίο των νανοσωματιδίων του αργιλοπυριτικού υποστρώματος. Ως φυσικό επακόλουθο, αναμένεται να επηρεαστεί ο τρόπος αλληλεπίδρασης μεταξύ του Etidronic acid και της υδρογελικής μήτρας, που θα προκαλέσει ελεγχόμενη τροποποίηση της κινητικής αποδέσμευσης του φαρμάκου.
|
Υδρογέλες Laponite® XL-21 XR ως αποκρίσιμα συστήματα αποδέσμευσης αντιοστεοπορωτικών φαρμάκων
