Μελέτη εγκλωβισμού και συνεγκλωβισμού των αντιβιοτικών Vancomycin και Cefuroxime σε λιποσώματα στερεοχημικώς σταθεροποιημένα (ή όχι) για μακρά κυκλοφορία στο αίμα
Loading...
Date
2024-07-15
Authors
Κοψιδά, Σωτηρία
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα λιποσώματα είναι ευέλικτες και καινοτόμες φαρμακοτεχνικές μορφές, με βελτιωμένες ιδιότητες. Αρχικά, η ανακάλυψή τους έγινε την δεκαετία του 1960 από τον Alec D. Bangham και την ερευνητική ομάδα του. Ωστόσο, η έρευνα πάνω στην ενδεχόμενη χρήση τους ως νανοφορείς φαρμάκων ερευνήθηκε διεξοδικά το από τον Γ.Γρηγοριάδη τις αρχές της δεκαετίας του 1970. Εν τέλει τα πρώτα λιποσωμικά σκευάσματα κυκλοφόρησαν στην αγορά την δεκαετία του 1990, όπου διαπιστώθηκαν τα οφέλη της Νανοτεχνολογίας όσον αφορά την φόρτωση φαρμάκων. Έκτοτε, πολυάριθμα σκευάσματα, βιοιατρικά και τεχνολογικά προϊόντα έχουν λάβει έγκριση κυκλοφορίας και η έρευνα πάνω στα Νανοφάρμακα παρουσιάζει αυξητική τάση.
Τα λιποσώματα είναι σφαιρικά νανοσωματίδια, των οποίων η δομή προσομοιάζει την δομή των κυτταρικών μεμβρανών. Επεξηγηματικά, αποτελούνται από μια λιπιδική διπλοστοιβάδα, η οποία αποτελείται κυρίως από φωσφολιπίδια , η οποία περικλείει ένα υδατικό διαμέρισμα στο εσωτερικό της. Η διπλοστοιβάδα αυτή αυτοσυναρμολογείται αυθόρμητα εφόσον τα φωσφολιπίδια βρεθούν σε υδατικό περιβάλλον. Ακόμη, η επιφάνεια των λιποσωμάτων είναι εφικτό να τροποποιηθεί με κατάλληλους υποκαταστάτες ώστε να επιτευχθεί εξειδικευμένη στόχευση κυττάρων.
Ως εκ τούτου, τα λιποσώματα εμφανίζουν αξιοσημείωτα πλεονεκτήματα όπως η βιοσυμβατότητα, η χαμηλή κυτταροτοξικότητα και η εξειδικευμένη δράση. Επιπρόσθετα, έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών καθώς υπάρχει η δυνατότητα να φορτωθούν με μια πληθώρα υδρόφιλων και υδρόφοβων φαρμάκων. Ακόμα, τα λιποσώματα μπορούν να σχεδιαστούν για αυξημένη σταθερότητα και παρατεταμένη κυκλοφορία στο αίμα, παρέχοντας συνεχή απελευθέρωση φαρμάκου για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα. Η χρήση λιποσωμάτων στην ιατρική και τη φαρμακευτική βιομηχανία συνεχίζει να αναπτύσσεται, προσφέροντας σημαντικά πλεονεκτήματα για τη βελτίωση της θεραπευτικής απόδοσης και της ασφάλειας των φαρμάκων.
Η μικροβιακή αντίσταση στα αντιβιοτικά (AMR) αποτελεί ένα παγκόσμιο πρόβλημα που επιδεινώνεται συνεχώς, επηρεάζοντας τη δημόσια υγεία και επιφέροντας σοβαρές οικονομικές επιπτώσεις. Η αλόγιστη χρήση αντιβιοτικών σε διάφορους τομείς, όπως η ιατρική, η γεωπονία και η ζωική παραγωγή, ενισχύει την ανάπτυξη ανθεκτικών βακτηριακών στελεχών. Η θεραπεία λοιμώξεων που προκαλούνται από τέτοια βακτήρια είναι εξαιρετικά δύσκολη . Οι κύριοι μηχανισμοί απόκτησης αντοχής περιλαμβάνουν χρωμοσωμικές μεταλλάξεις και οριζόντια μεταφορά γονιδίων μέσω πλασμιδίων.
Η κρίση των αντιβιοτικών απαιτεί άμεση αντιμετώπιση, η οποία μπορεί να επιτευχθεί με την έρευνα για νέα αντιβιοτικά, την αύξηση των μέτρων υγιεινής και την εκπαίδευση σχετικά με τη σωστή χρήση των αντιβιοτικών. Ωστόσο, η ανάπτυξη νέων αντιβιοτικών είναι χρονοβόρα και ακριβή διαδικασία, καθιστώντας αναγκαία την αναζήτηση καινοτόμων λύσεων.
Η φόρτωση αντιβιοτικών σε λιποσώματα μπορεί να βελτιώσει σημαντικά το θεραπευτικό τους αποτέλεσμα. Ως νανοφορείς, τα λιποσώματα προσφέρουν πλεονεκτήματα όπως ενισχυμένη θεραπευτική δράση, χαμηλή τοξικότητα και εκλεκτική στόχευση κυττάρων και ιστών. Μπορούν να φορτωθούν με υδρόφοβα και υδρόφιλα αντιβιοτικά, καθιστώντας τα ευέλικτα για διάφορες θεραπείες. Η χορήγηση λιποσωμικών σκευασμάτων με ενσωματωμένα αντιβιοτικά μπορεί να αντιμετωπίσει λοιμώξεις που είναι δύσκολο να εξαλειφθούν με τις συμβατικές μορφές αντιβιοτικών. Η φόρτωση των αντιβιοτικών στα λιποσώματα μπορεί να γίνει είτε ενεργά είτε παθητικά, ανάλογα με τις χημικές ιδιότητες και τη διαλυτότητα κάθε αντιβιοτικού.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αρχικά παρασκευάστηκαν λιποσώματα που ενσωματώνουν ξεχωριστά βανκομυκίνη και κεφουροξίμη. Στη συνέχεια, παρασκευάστηκαν λιποσώματα που ενσωματώνουν ταυτόχρονα και τα δύο αντιβιοτικά (συνεγκλωβισμός). Οι λιπιδικές συστάσεις που χρησιμοποιήθηκαν ήταν PC:Chol (1:1) και PC:Chol:PEG (10:10:1,6). Δύο διαφορετικές τεχνικές αξιοποιήθηκαν: η ανάμιξη υπό μικροροή (Microfluidics Method) και η αφυδάτωση-επανενυδάτωση κυστιδίων (DRV). Τέλος, πραγματοποιήθηκε μελέτη αποδέσμευσης για τα εγκλωβισμένα και συνεγκλωβισμένα αντιβιοτικά. Για την ποσοτικοποίηση των αντιβιοτικών χρησιμοποιήθηκε η υγρή χρωματογραφία υψηλής πίεσης (HPLC). Τα φωσφολιπίδια προσδιορίστηκαν ποσοτικά με τη μέθοδο Stewart. Ο φυσικοχημικός χαρακτηρισμός των λιποσωμάτων περιλάμβανε τον προσδιορισμό της πολυδιασποράς (PDI) και του ζήτα δυναμικού, πραγματοποιώντας μετρήσεις με την τεχνική της δυναμικής σκέδασης φωτός (DLS).
Description
Keywords
Νανοφάρμακα, Νανοτεχνολογία, Λιποσώματα, Κεφουροξίμη, Βανκομυκίνη, Συνεγκλωβισμός