سير تکاملی داروها
استفاده از داروها به قبل از تاريخ مکتوب می رسد. شکل های مختلف داروها اغلب قدمتی به اندازه بشریت دارند، یعنی درست از زمانی که انسان اولیه سعی کرد بهترین راه را برای بهبود جراحات و بیماری ها با درمان های طبیعی به کار گیرد (مثلا تسکين درد زخم‌هاي بدن با استفاده از برگ تازه درختان و يا گل آلود کردن عضو). در ادامه در مورد دارو رسانی هوشمند، مطلب جالبی را در اختیار شما قرار خواهیم داد.
تمدن های بدوی فهمیدند که نمی توانند مواد را مستقیماً برای درمان استفاده کنند و به طور مثال باید از جوشاندن در آب (نقطه آغاز اشکال دارویی مایع)، یا مخلوط کردن با اجزایی مانند چربی که دوام دارو در محل کاربرد را بیشتر می سازد (اولین نمونه های مرهم و ضماد) و یا از موادی که بلعیدن را تسهیل می کردند (نمونه نخستین داروهای جامد)، استفاده کنند. بدین ترتیب همراه با جزء دارویی فعال، یک حامل نیز اضافه شد تا استفاده از آن را ساده تر کند و همچنین آنها را پایدار سازد.
دارو رسانی (drug delivery) یعنی چه؟
دارورسانی مجموعه فرآیندهای نوین، در زمینه انتقال داروها در بدن برای رسیدن به یک اثر درمانی مطلوب تعریف می‌شود. در سیستمهای دارورسانی سنتی، نظیر مصرف خوراکی یا تزریق وریدی، دارو از طریق سیستم گردش خون (ورود میتواند از طریق سیستم گوارش و سپس توزیع از طریق سیستم گردش خون) در سراسر بدن توزیع می‌شود و بنابراین تنها درصد کمی از دارو به بافت‌های مورد نظر می‌رسد و از سوی دیگر مناطق وسیعی از بدن که بیمار هم نیستند تحت تاثیر دارو قرار بگیرند.
همچنین میدانیم که بدن هر فرد واکنش کاملاً منحصر به فردی به دارو یا ترکیبی از داروها نشان میدهد و ممکن است فرآیند جذب، توزیع و متابولیسم دارو در بدن افراد مختلف، از نظر سرعت و اثربخشی کاملاً متفاوت باشد. فعالیت دارو در بدن نتیجه انواع واکنشهای مولکولی است که نهایتاً منجر به رساندن غلظت مناسبی از دارو به محل مورد نظر می شود.
از داروهای سنتی تا دارو رسانی هوشمند
انقلاب صنعتی مرحله مهمی برای تولید انبوه و بهبود اشکال دارویی و دسترسی عموم به داروهاست. در اواسط قرن بیستم داروسازان و پزشکان، فهمیدند که سرعت رهایش اشکال دارو، کلید دستیابی به منافع درمانی در عین دوری از عوارض جانبی است. درحالیکه در اشکال سنتی دارویی، انتظار میرود رهایش دارو کاملا سریع باشد.
امروزه بیشتر تلاش‌ها بر روی توسعه دارورسانی هدفمند و رهایش تدریجی دارو از حاملهای دارورسان است. بنابراین در انتقال دارو چندین هدف وجود دارد: هدف اول کنترل سطح غلظت مؤثر دارو برای مدت زمان مناسب در بدن می‌باشد.
هدف دوم رساندن دارو به یک بافت یا رده سلولی خاصی است که هدف درمان آن رده باشد و هدف سوم غلبه بر سدهای بافتی خاص مانند پوست، روده، مغز و موانع سلولی مانند غشای سلولی است که در صورت نیل به این اهداف انتقال مستقیم دارو به درون سلولهای مورد نظر برای درمان میسر میگردد.
در تحقیقات دارو رسانی هوشمند انواع مختلفی از حاملهای دارویی مانند مایسل‌های پلیمری، وزیکول‌ها، هیدروژل، نانوذرات، درختسان و… مورد بررسی قرار گرفته اند. یک سامانه ایده‌آل انتقال دارو باید غیرتهاجمی و غیرسمی باشد، موجب تحریک سیستم ایمنی بدن نشود و قابلیت انتقال عامل دارویی را بصورت کنترل شده و پایدار داشته باشد.
چنین سامانه ای توانایی رهایش داروی تجویز شده را با روشی مناسب و نیز طولانی کردن محدوده زمانی دارورسانی را دارد. انتقال محلی عامل دارویی، غلظت دارو را تنها محدود به یک محل خاص می کند و اثرات جانبی (سیستماتیک) دارو را به حداقل میرساند. در ادامه نگاهی به مقاله ی معرفی رشته ی داروسازی داشته باشیم.
رهایش با سرعت برنامه ریزی شده
اولین نسل از داروهای با رهایش کنترل شده، در 1970 با به تأخیر انداختن رهایش دارو از طریق محدود کردن ورود دارو به گردش خون، جامه عمل پوشانده شد. در واقع برای قابل پیش بینی بودن وضعیت بیمار، باید سرعت رهایش دارو بر اساس طراحی هر شکل دارویی باشد تا بتوان به سطح ثابتی از دارو در هر زمان دست یافت. برای تحقق رهایش کنترل شده، حاملهای جدیدی در صحنه ظاهر شدند که نتیجه ی انقلاب در علم پلیمر بودند تا رهایش دارو با مکانیزم های عدم حلالیت، نفوذ، فرسایش و یا اسمزی تنظیم شود.
رهایش کنترل شده
در مواردی که نیاز به سطح ثابت دارو وجود دارد، بهترین سامانه دارو رسانی هوشمند، سامانه های است که در طولانی مدت دارای سینتیک رهایش از درجه صفر باشد. به عبارت دیگر، در زمان مصرف، سرعت جذب دارو توسط بدن برابر با حذف فیزیولوژیک دارو باشد، که در نتیجه ی آن در طی زمان مصرف، غلظت دارو در پلاسمای خون در محدوده درمانی خاص دارو باقی میماند.
بنابراین اثرات جانبی نامطلوب، محدود شده و ماکزیمم عملکرد دارو فراهم میگردد. در بعضی بیماریها که نیاز به فازهای انفجاری رهایش دارو می باشد، سامانه های انتقال دارویی که دارای الگوی رهایش دو یا چند فازی باشند، بسیار مناسب هستند.
به عنوان مثال در سامانه انتقال انسولین، رهایش انسولین در پاسخ به افزایش گلوکز ناشی از خوردن غذا یا ورزش، صورت میگیرد. علاوه برآن، بسیاری از سامانه های رهایش کنترل شده دارو، نیمه ی عمر ظاهری دارو را افزایش Rate-programmed drug release میدهند، این عمل از طریق حفظ دارو (رهایش نیافته) از تخریب صورت میگیرد.
همچنین این سامانه قابلیت استفاده از بعضی داروها را که قبلا بواسطه حلالیت کم، سمیت زیاد حتی در غلظتهای پایین یا عدم پایداری در شرایط فیزیولوژیک، رد شده بودند را افزایش میدهد.
رهایش پایدار
اشکال دارویی دارای رهایش پایدار، زمانیکه غلظتهای دارویی پلاسما در مدتی طولانی در محدوده درمانی قرار بگیرد، به کار گرفته می شوند تا نیاز به دوزهای مکرر دارو کاهش پیدا میکند. برخی از انواع این داروها که در بازار موجود هستند، عبارتند از: کمپلکسهای دارویی، سوسپانسیونها، امولسیونها و قرصهای فشرده. مقاله ی رشته پزشکی و آشنایی با این رشته نیز می تواند موضوع خوبی در این زمینه باشد.
سرعت رهایش دارو را میتوان به سرعت جدا شدن دارو از عامل کمپلکس، مرتبط دانست. بطور مشابه، حضور پوششهایی (با قابلیت انحلال آهسته) در پیرامون دارو، ناحیه سطحی در تماس با مایع خارج سلولی را کاهش می دهد و در نتیجه آن سرعت حل شدن دارو در پلاسما، کاهش داده می شود. سوسپانسیونها و امولسیونها نیز نفوذ دارو به داخل پلاسما را به تاخیر میاندازند.
انتقال هدفمند
جستجو برای روشهای کنترل رهایش دارو فقط محدود به سرعت نیست بلکه توجه به محل عملکرد دارو منجر به پدید آمدن نسل دوم این سیستمها یعنی ” انتقال هدفمند” شد.
نیاز به محافظت داروهای ناپایدار از شرایط سخت درون بدن و جلوگیری از عوارض جانبی در مناطقی که عمل کردن یا جذب دارو مطلوب نیست باعث ایجاد ابزارهایی با توانایی رهاسازی دارو در مناطق خاص (اولین مورد مربوط به معده و روده بود) شد.
رهاسازی در این سیستمها بوسیله فرآیندهای شیمیایی، فیزیکی و یا بیوشیمیایی فعال می شود. مثالی از حاملهای مناسب برای این منظور پلیمرهای حساس به pH یا سیستمهای تخریب شونده با آنزیمهای بخش گوارش هستند.
