کاربرد نانوتکنولوژی در گیاهان دارویی

فهرست مطالب

کاربرد نانوتکنولوژی در گیاهان دارویی

گیاهان دارویی، از زمان های قدیم در نقاط مختلف جهان مانند چین باستان، مصر، آفریقا، آمریکا و هند از گیاهان برای اهداف گیاهان دارویی استفاده می‏شده است و به دلیل دارا بودن عوارض جانبی کمتر در مقایسه با داروهای مدرن، ارزش درمانی بهتری دارند. فعالیت داروهای گیاهی به عملکرد کلی انواع اجزای فعال بستگی دارد، هر جز فعالی نقش مهمی ایفا می کند و همه آنها با یکدیگر مرتبط هستند. سپس همه اجزای تشکیل دهنده اثر هم افزایی را ارائه می دهند و بنابراین ارزش درمانی را افزایش می دهند. با این حال اکثر داروهای گیاهی نانو تکنولوژی در گیاهان دارویی حلالیت کمی در آب دارند که منجر به فراهمی زیستی کمتر و خروج بیشتر این داروها از بدن می شود که نیاز به تجویز مکرر یا دوز بالاتر دارد، که این دارو را به عنوان کاندیدای ضعیف برای استفاده درمانی معرفی می کند. اگرچه این گیاهان دارویی اثرات فارماکولوژیک بسیار زیادی در برابر بسیاری از بیماری‌ها دارد، اما به دلیل عملکرد سینتیکی کمتر آن‌ها مانند جذب کم، ناتوانی در عبور از غشای لیپیدی، اندازه و وزن مولکولی بالا، جذب ضعیف که منجر به کاهش فراهمی زیستی و اثربخشی در سیستم بیولوژیکی می شود. علاوه بر این، برخی از عصاره ها به دلیل ممانعت های ذکر شده از نظر بالینی استفاده نمی شوند.

بسیاری از ترکیبات داروهای گیاهی قبل از رسیدن به خون، در pH بسیار اسیدی معده تجزیه می‌شوند و سایر ترکیبات ممکن است توسط کبد متابولیزه شوند. در نتیجه، مقدار بهینه داروهای گیاهی برای اثربخشی دارو ممکن است به خون نرسد. اگر دارو در “حداقل مقدار موثر” به مکان موردنظر نرسد، اثر درمانی نخواهد داشت. رویکردهای متعددی برای غلبه بر محدودیت‌های عمده داروهای گیاهی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. یکی از برجسته‌ترین استراتژی‌ها، طراحی سیستم های دارورسانی جدید (NDDS) برای ترکیبات گیاهی می باشد. NDDS ها نه تنها تجویز مکرر را برای غلبه بر عدم انطباق کاهش می دهند، بلکه با کاهش سمیّت و افزایش فراهمی زیستی به افزایش ارزش درمانی دارو کمک می کنند. 

یکی از این رویکردهای جدید برای NDDS، فناوری نانو است. سیستم های دارورسانی در اندازه نانو داروهای گیاهی، آینده بالقوه ای برای افزایش فعالیت و غلبه بر مشکلات مرتبط با داروهای گیاهی دارند. از این رو، ادغام نانوحامل ها به عنوان یک سیستم دارورسانی جدید NDDS  در سیستم طب سنتی برای مقابله با بیماری های مزمن مانند آسم، دیابت، سرطان و غیره ضروری است. ادغام عصاره های گیاهی در سیستم های فرمولاسیون جدید دارای مزایای افزون ویژه ای شامل بهبود نفوذپذیری، حلالیت، فراهمی زیستی، عملکرد درمانی، افزایش تخصیص در بافت ها، محافظت در برابر مواد فیزیکی و تخریب شیمیایی و تحویل مداوم و پایداری است، که می تواند بر معایب آن مانند دوز زیاد و جذب کمتر غلبه کند و توجه شرکت های بزرگ دارویی را به خود جلب کند.

یکی از برجسته‌ترین استراتژی‌ها، استفاده از نانوحامل های گیاهان دارویی می باشد. بنابراین از نانوحامل‌ها برای داروهای گیاهی استفاده می‌شود، تا با دور زدن تمام موانع مانند pH اسیدی معده، متابولیسم کبد و افزایش گردش طولانی‌مدت دارو در خون به دلیل اندازه کوچک، مقدار بهینه دارو را به محل اثر خود منتقل کنند.

برای بهبود خواص فیزیکوشیمیایی و افزایش کارایی نانوحامل ها، مکانیسم های مختلفی پیشنهاد شده است. استفاده ترکیبی از فناوری نانو و استراتژی‌های آزادسازی داروی کنترل‌شده مانند جفت شدن یون آبگریز و اتصال متقابل شیمیایی می‌تواند سرعت رهاسازی دارو از نانوذرات را تعدیل کند. علاوه بر این، اصلاح سطح نانوحامل ها با هدف قرار دادن مکان خاص (مانند تومور)، تحویل هدفمند داروهای گیاهی را به محل فعالیت خاص خود ممکن می‌سازد و از این رو کارایی آنها را افزایش داده و سمیّت سیستمیک را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، استفاده از نانوحامل های چند محفظه ای تحویل ترکیبی چندین دارو را قادر می سازد که مصرف همزمان داروهای گیاهی و سایر داروها را برای هم افزایی فعالیت تسهیل می کند.

در دهه‌های گذشته، سیستم‌های مختلف مبتنی بر فناوری نانو مانند نانوذرات پلیمری، نانوذرات لیپیدی جامد، نانوذرات مغناطیسی، نانوذرات فلزی و معدنی، نقاط کوانتومی، میسل های پلیمری، میسل فسفولیپیدها، نانو لیپوزوم های کلوئیدی، دندریمرها، نانوذرات چارچوب فلزی-آلی (MOF) و میسل های پایدار برای حمل داروهای گیاهی در حال بررسی هستند.

تکنیک های رایج برای فرمولاسیون نانوحامل ها عبارتند از:

روش همگن سازی داغ

این فرآیند در حضور دمای بالاتر از نقطه ذوب لیپید انجام می شود. پیش امولسیون زمانی که دارو بارگیری می شود با لیپیدهای ذوب شده در حضور محلول آبی داغ سورفاکتانت تشکیل می شود و در نهایت نانوذرات تشکیل خواهند شد.

 

تکنیک همگن سازی سرد

در این روش، دارو در مذاب لیپیدی ذوب می‌شود و با استفاده از سیستم‌های برودتی مانند نیتروژن مایع یا نیتروژن یخ به سرعت سرد می‌شود. سپس با استفاده از آسیاب آن را به صورت پودر پراکنده درمی آورند. سپس در دمای اتاق یا دمای کمتر از آن همگن می کنند تا نانوذرات به دست آید. به عنوان مثال: از روش های همگن سازی سرد و گرم بیشتر برای تهیه فرمول نانوذرات مبتنی بر لیپید استفاده می شود.

 

روش همگن سازی با فشار بالا

در این روش، لیپید با فشار بالا (100 تا 2000 بار) از طریق یک تنش برشی بسیار بالا رانده می شود که منجر به کوچک شدن اندازه ذرات تا محدوده زیر میکرومتر یا نانومتر می شود. روش همگن سازی فشار بالا یک تکنیک بسیار قابل اعتماد و قدرتمند برای تولید در مقیاس بزرگ حامل های لیپیدی نانوساختار، ترکیبات دارویی لیپیدی، نانوذرات لیپیدی جامد و امولسیون های تزریقی است.

روش رسوب همزمان این روش اصلاحی از روش coacervation پیچیده برای تهیه ذرات هسته پوسته در مقیاس نانو است. روش نمک زدایی مبتنی بر این پدیده است که حلالیت یک غیر الکترولیت در آب با افزودن یک الکترولیت کاهش می‌یابد. گزارش شده است که این روش پایداری پراکندگی خوبی را برای داروهایی که انحلال ضعیفی در آب دارند ارائه می دهد.

روش نانو رسوب یا جابجایی حلال

این روش بر اساس رسوب سطحی یک پلیمر پس از جابجایی یک حلال نیمه قطبی قابل امتزاج با آب از یک محلول چربی دوست است، در نتیجه منجر به کاهش کشش سطحی بین دو فاز می شود، که باعث افزایش مساحت سطح با تشکیل مواد کوچک می‏شود.

 

روش های سیال فوق بحرانی

از این روش می توان برای تهیه فرمولاسیون در ابعاد زیر میکرومتر و نانو استفاده کرد. یک سیال فوق بحرانی (SCFs) می تواند مایع یا گاز باشد و بالاتر از نقطه بحرانی ترمودینامیکی دما و فشار استفاده شود. متداول ترین SCF ها دی اکسید کربن و آب هستند.

 

روش های خود آرایی

خودآرایی فرآیندی فیزیکی است که در آن اجزاء، اتم‌ها یا مولکول‌های بی‌نظم قبلی خود را در ساختارهای نانومقیاس تنظیم‌شده با واکنش‌های فیزیکی یا شیمیایی بدون هیچ مشارکتی سازماندهی می‌کنند.

 

مقایسه نانوحامل های پروتئینی گیاهی و حیوانی

استفاده از نانوحامل های پروتئینی گیاهی رویکرد جدیدی در دارورسانی است. بر خلاف نانوحامل های پروتئینی حیوانی، پروتئین های گیاهی به علت ماهیت آبگریزی توانایی رهایش طولانی تری از دارو را دارند. همچنین به واسطه آبگریزی بالا ممکن است نانوذرات پایدار پروتئین های گیاهی بدون نیاز به تیمارهای شیمیایی و فیزیکی و استفاده از مولکول های لینکر شیمیایی تولید شوند. منابع فراوان و دسترسی آسان و ارزان از مزایای دیگر نانوحامل های پروتئینی گیاهی هستند. محققین در صنایع دارویی و پزشکی همواره به دنبال حامل هایی هستند که تکرارپذیری آنها در هنگام تولید انبوه صنعتی زیاد بوده و کنترل ویژگی های مختلف آنها مانند اتصال عوامل هدفمندسازی امکان پذیر باشد. خصوصیات نانوقفس های پروتئینی نوید تولید نانوحامل های ایده ال در آینده را می دهند.

 

استفاده از نانوداروهای گیاهی در درمان سرطان

عوامل دارویی فعال با منشا گیاهی به عنوان جایگزین و/یا کمکی برای عوامل شیمی درمانی معمولی توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. یک فعالیت دارویی امیدوارکننده برای بسیاری از مواد گیاهی از جمله ضد نئوپلاستیک، ضد التهاب، محافظ کبد، قلب و غیره می باشد. بر اساس مطالعات ذکر شده، می توان آینده امیدوارکننده ای را در درمان سرطان با استفاده از نانوداروهای گیاهی انتظار داشت. با این حال، برخی از مسائل مهم باید در نظر گرفته شود. اولاً، استفاده از عصاره های گیاهی در مقایسه با ترکیبات گیاهی خالص شده، عملی و کم کارآمد به نظر می رسد. وجود اجزای مخلوط ممکن است منجر به اثر آنتاگونیستی یا اثرات جانبی ناخواسته شود و همچنین بر روی قدرت درمانی ماده اصلی تاثیر می گذارد. دوم، اثر ضد سرطانی جزء گیاهی باید بر اساس IC50  برای سلول سرطانی توجیه شود.

 

نویسنده: دکتر زینب رضوانی نیا

 

تجربه مشتریان
TESTIMONIAL
سوالات متداول
FAQ
دیدگاه ها
COMMENTS

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.