Bitkisel Formülasyonlar için İlaç Taşıyıcı Sistemlerin Uygulamaları

Berrin Memet
6 min readDec 8, 2020

--

Taşıyıcı sistemler ideal olarak iki ön koşulu yerine getirmelidir;

  1. İlaç vücudun ihtiyacına göre belirlenen oranda tedavi süresi boyunca vermelidir.
  2. Bitkisel ilacın aktif içeriğini etki alanına yönlendirmelidir.

Uzatılmış salımlı dozaj formları dahil konvansiyonel dozaj formları bunların hiçbirini karşılayamaz. Fito-formülasyon araştırmalarında, nanodozaj formlarının geliştirilmesi (polimerik nanopartiküller ve nanokapsüller, lipozomlar, katı lipid nanopartiküller, fitozomlar ve nanoemülsiyon vb.), bitkisel ilaçlar için çözünürlük ve biyoyararlanımın artırılması, toksisiteden korunma, farmakolojik aktivite iyileştirme,stabilitenin arttırılması, doku makrofaj dağılımının iyileştirilmesi, sürekli salım, fiziksel ve kimyasal bozulmadan korunma gibi birçok avantaja sahiptir.

Lipozomlar

Lipozomlar; iç kısmında sulu (polar) faz bulunan, biyolojik membrana benzeyen bir veya birden fazla lipit tabakalarının oluşturduğu, 0.02–3.5 µm boyutlarında, küre şeklindeki yapılardır. Lipozomlar, aynı moleküller üzerinde lipofilik ve hidrofilik bir gruba sahip olmaları ile karakterize edilen polar lipidlerden oluşur.

Bir lipozomun enine bir kesiti, amfifilin hidrofilik başlarını su bölmesine doğru yönlendirirken, lipofilik kuyruklar sudan uzaklaşarak vezikülün merkezine doğru yönlenir ve böylece bir çift katman oluşturur. Sonuç olarak, suda çözünür bileşikler, hidrofilik bölümde hapsolur ve lipitte çözünür bileşikler, lipit bölümünde toplanır. Lipozomlar hem hidrofilik hem de lipofilik malzemeleri kapsayabilir.

Genellikle fosfolipidlerden oluşan lipozomlar, sadece ilaçların değil, şifalı otların, vitaminlerin ve enzimlerin de farmakokinetik profilini değiştirmek için kullanılmıştır.

Lipozomlar, bileşen çözünürlüğünü artırarak, bileşen biyoyararlanımını geliştirerek, hücre içi alımını artırarak ve değiştirilmiş farmakokinetik ve biyodağılım ve in vitro ve in vivo stabilite yoluyla ürünlerin performansını artırabilir.

Bir ilaç taşıyıcı sistem olarak lipozomlar, ilaçların terapötik aktivitesini ve güvenliğini, esas olarak ilaçları etki alanlarına ulaştırarak ve terapötik ilaç seviyelerini uzun süreler boyunca muhafaza ederek geliştirebilir.

Lipozom bazlı ilaç taşıyıcı sistemler, kanser hücrelerinde ilaç konsantrasyonunu artırarak ve / veya normal dokulardaki maruziyeti azaltarak ve gelişmiş geçirgenlik ve hedefleme stratejileri kullanarak anti-kanser ajanlarının terapötik indeksini geliştirme potansiyeli sunar.

Lipozomları kullanmanın başlıca avantajları şunlardır:
i) yüksek biyouyumluluk,
ii) hazırlama kolaylığı,
iii) hidrofilik, amfifilik ve lipofilik bileşiklerin yüklenmesine izin veren kimyasal çok yönlülük ve
iv) farmakokinetik özelliklerinin basit modülasyonu iki katmanlı bileşenlerin kimyasal bileşiminin değiştirilmesi.

Örnek;

Deve dikeni (Silybum marianum), mükemmel farmakolojik profili sayesinde klinik etkinliğini kanıtlamış birkaç bitkisel ilaçtan biridir. Bu arada, silimarin gastrointestinal sistemden zayıf bir şekilde emilir (% 20–50), bu da silimarinin kurutulmuş meyvelerinde yaygın olarak bulunan ana aktif flavonoidlerden biri olan silybinin parenteral uygulamadan sonra oral uygulamaya göre daha fazla etkisine neden olur.

Silimarinin bukkal olarak uygulanan lipozomal dozaj formuna dahil edilmesi, biyoyararlanımını artırabilir. Bu bağlamda, ticari olarak temin edilebilen soya fasulyesi lesitini kullanılarak stabil bir lipozomal bukkal dozaj formuna dahil edilmesi yoluyla silimarinin biyoyararlanımını geliştirirebilir.

Nanoparçacıklar

Nanopartiküller ve nanoemülsiyonlar, boyut olarak 10 nm ila 1000 nm arasında değişen partiküllere sahip koloidal sistemlerdir. Ortalama partikül boyutu 100 nm standardının oldukça üzerinde olan nanopartikül sistemleri de literatürde, sırasıyla 450, 147.7 ve hatta 200 nm’den daha yüksek ortalama partikül boyutuna sahip nanonize curcuminoids, paklitaksel ve prazikuantel dahil olmak üzere bildirilmiştir.

Nanoküreler, aktif bileşenin (parçacıklar) boyunca dağıldığı bir matris tipi yapıya sahipken, nanokapsüller bir polimerik membrana ve bir aktif bileşen çekirdeğine sahiptir. Nanonizasyon, bileşik çözünürlüğünü artırmak, tıbbi dozları azaltmak ve ilgili ham ilaç preparatlarına kıyasla bitkisel ilaçların emiciliğini geliştirmek gibi birçok avantaja sahiptir.

İlaçlar nanopartiküller içine gömülebilir veya çözülebilir ve ayrıca yüzey üzerinde adsorbe edilebilir veya birleştirilebilir. İlaçları NP’ler içinde kapsüllemek, ilaçların çözünürlüğünü ve farmakokinetiğini geliştirebilir ve bazı durumlarda, zayıf farmakokinetik özellikler nedeniyle durmuş olan yeni kimyasal oluşumların daha fazla klinik gelişimine olanak sağlayabilir. Nanopartiküllerin ana taşıyıcı malzemeleri, sentetik biyolojik olarak parçalanabilen yüksek moleküler polimer ve doğal polimerdir. İlki genellikle poli-a-siyanoakrilat alkil esterler, polivinil alkol, polilaktik asit ve polilaktik koglikolik asit vb. içerir. İkincisi genellikle iki sınıfa ayrılır: proteinler (albümin, jelatin ve bitkisel protein) ve polisakkaritler (selüloz, nişasta ve türevleri, aljinat, kitin ve kitosan vb.)

Fitozomlar

Bitkilerin biyolojik olarak aktif bileşenlerinin çoğu polar veya suda çözünür moleküllerdir. Bununla birlikte, suda çözünür fito-bileşenler (flavonoidler, tanenler, terpenoidler vb. gibi), pasif difüzyon ile absorbe edilemeyen büyük moleküler boyutları nedeniyle veya zayıf lipit çözünürlükleri nedeniyle zayıf bir şekilde absorbe edilir; lipitten zengin biyolojik zarlardan geçme yeteneklerini ciddi şekilde sınırlayarak zayıf biyoyararlanımla sonuçlanır.

Klinik olarak yararlı bazı diğer yapı maddeleri ile kompleks oluşturmanın, bu tür ekstraktların ve bunların tek tek bileşenlerinin biyoyararlanımını büyük ölçüde geliştirdiği gözlenmiştir. Fosfolipidler, emilimi arttırmaya çok yardımcı olan yapı maddeleridir.

Fitozomlar lipit uyumlu moleküler kompleksler üretmek için standartlaştırılmış bitki özlerini veya suda çözünen fitobileşenlerini fosfolipitlere dahil etmek için geliştirilmiş patentli bir teknolojidir ve bunların emilimini ve biyoyararlanımını büyük ölçüde iyileştirir. Lipozomlarda kimyasal bağ oluşmaz; fosfatidilkolin molekülleri suda çözünür maddeyi çevreler. Fitozomlar, lipoidal biyomembranı geçme ve nihayet sistemik dolaşıma ulaşma kapasitelerinin artması nedeniyle konvensiyonel bitki özlerine kıyasla biyoyararlanımı daha fazladır.

Fitozom işlemi, Ginkgo biloba, üzüm çekirdeği, alıç, devedikeni, yeşil çay ve ginseng dahil olmak üzere birçok popüler bitki özüne de uygulanmıştır. Bu bitkisel özlerin flavonoid ve terpenoid bileşenleri, fosfatidilkoline doğrudan bağlanabilmektedir.

Fitozom, bitkisel özlerin tek tek bileşenlerinin fosfatidil koline bağlanmasıyla üretilir, bu da daha iyi emilen ve böylece konvensiyonel bitki özlerinden daha iyi sonuçlar veren bir dozaj formu ile sonuçlanır.

Emülsiyonlar

Emülsiyon, birbirini çözemeyen ve biri diğerinde damlacıklar şeklinde dağılan iki tür sıvıdan oluşan homojen olmayan bir dispersiyon sistemini ifade eder. Genel olarak emülsiyon, yağ fazı, su fazı, yüzey aktif madde ve alt yüzey aktif maddeden oluşur. İlaç taşıyıcı bir sistemi olarak emülsiyon, lenflere olan afinitesinden dolayı hedeflenen şekilde in vivo dağılır.

İlaveten, ilaç iç fazda paketlendiğinden ve vücut ve doku sıvısı ile direkt temastan uzak tutulduğundan, ilaç uzun bir sürede sürekli salınabilir. Lipofilik ilaçlar O / W veya O / W / O emülsiyon haline getirildikten sonra, yağ damlacıkları makrofaj tarafından fagositoz edilir ve çok fazla çözünmüş ilaç miktarının bulunduğu karaciğer, dalak ve böbrekte yüksek bir konsantrasyon elde edilir. Suda çözünür ilaç, W / O veya W / O / W emülsiyonu halinde üretilirken, intramüsküler veya subkütanöz enjeksiyonla lenfatik sistemde kolayca konsantre edilebilir. Emülsiyon partikülünün boyutu, hedef dağılımı üzerinde bir etkiye sahiptir.

Diğer Taşıyıcı Sistemler; Transferzom ve Etozom

Transferzom

Derideki hidrasyon veya ozmotik kuvvet sonucunda stratum corneum lipid lameller bölgelerine nüfuz eden cilde transferzomlar tıkasız bir yöntemle uygulanır. Bir dizi küçük molekül, peptid, protein ve bitkisel içerik için ilaç taşıyıcıları olarak uygulanabilir.

Transferozomlar, stratum corneum’a nüfuz edebilir ve fonksiyonlarını sürdürmek için yapı maddelerini lokal olarak tedarik edebilir ve bu bağlamda cildin korunmasını sağlar.

Etozom

Yeni bir lipozom olarak etozom, özellikle topikal veya transdermal uygulama taşıyıcısı olarak uygundur. Etozom, yüksek bir bozunabilirlik ve hapsetme etkinliğine sahiptir ve cilde tamamen nüfuz edebilir ve ciltten ilaç taşınımını iyileştirebilir.

Ayrıca etozom taşıyıcı, hem hidrofilik hem de lipofilik ilaçlar için etkili bir hücre içi uygulama sağlayabilir.
Matrinin perkütan absorpsiyonu anti-enflamatuar bitkisel ilaç etkisini arttırır; aynı zamanda antibakteriyel peptidin fibrosite kolayca girmesine izin verir.

Mikroküreler

İlacın mikro partikül sistemleriyle uygulanması avantajlıdır çünkü mikro küreler yutulabilir veya enjekte edilebilir ve; bunlar, istenen salım profilleri için uyarlanabilir ve bölgeye özgü ilaç dağıtımı için kullanılabilir, hatta bazı durumlarda organa yönelik salım sağlayabilir. Şimdiye kadar, rutin, kamptotesin, zedoary yağı, tetrandrin, quercetine ve Cynara scolymus özütü gibi bir dizi bitki aktif bileşeni mikrokürelere dönüştürülmüştür.

İlaçların toksisitesini azaltabilecek, aktivitelerini artırabilecek ve ajanların genel kalitesini iyileştirebilecek daha uygun taşıyıcılar geliştirmek için taşıyıcı malzemeler üzerinde araştırmalar yapılmaktadır. Bitkisel ilaçlar, bazı ilaç taşıyıcı sistemler aracılığıyla araştırılması gereken muazzam bir terapötik potansiyele sahiptir. Lipid çözünürlüğü ve moleküler boyut, ilaç moleküllerinin oral veya topikal uygulamanın ardından sistematik olarak absorbe edilecek biyolojik membrandan geçmesi için başlıca sınırlayıcı faktörlerdir.

Standartlaştırılmış bitki özleri veya esas olarak flavonoidler, terpenoidler, tanenler, ksantonlar gibi polar fito-bileşenler, yeni ilaç taşıyıcı sistem yoluyla uygulandıklarında, biyolojik membrandan geçmelerine olanak tanıyan çok daha iyi absorpsiyon profili gösterir ve bu da gelişmiş biyoyararlanımla sonuçlanır.

Kaynakça;

Applications of novel drug delivery system for herbal formulations
Ajazuddin, S. Saraf, Fitoterapia 81 (2010) 680–689.

--

--

Berrin Memet

Hi! I'm Biomedical Engineer and Master student in Drug R&D and Application @ErciyesUniversity.