Σχεδιασμός, Ανάπτυξη και Μελέτη Λυοτροπικών Υγρών Κρυστάλλων για την Ενσωμάτωση του Νικοτιναμίδο-Αδενινο-Δινουκλετοτιδίου (NAD+)

Στα πλαίσια αντιμετώπισης των περιορισμών που παρουσιάζουν οι συμβατικοί τρόποι χορήγησης φαρμάκων, η νανοτεχνολογία φαίνεται να αποκτά ολοένα και περισσότερο επιστημονικό ενδιαφέρον, τόσο από την άποψη της διάγνωσης, όσο και από την πλευρά της θεραπείας διαφόρων ασθενειών. Ανάλογα το δομικό υλικό από το οποίο αποτελούνται οι νανοφορείς χωρίζονται σε τρεις μεγάλες κατηγορίες: ανόργανους (μεταλλικά νανοσωματίδια, νανοσωλήνες άνθρακα), πολυμερικούς και λιπιδικούς (λιποσώματα, στερεά λιπιδικά νανοσωματίδια κ.λ.π). Το κοινό χαρακτηριστικό που οφείλει να περιγράφει όλα τα νανοσυστήματα είναι η υψηλή βιοδιαθεσιμότητα και η καλή βιοαποικοδομησιμότητα. Με βάση το νανοφορέα που θα επιλεχθεί η φαρμακευτική ουσία μπορεί να εγκλωβιστεί, να διαλυθεί ή να συνδεθεί ομοιοπολικά, ενώ η μεταφορά γίνεται παθητικά. Έπειτα, γίνεται αναφορά στα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των υγρών κρυστάλλων και ακολουθεί η ταξινόμηση τους σε δύο κύριες κατηγορίες, στους θερμοτροπικούς και στους λυοτροπικούς, όπου εξηγούνται εξίσου και οι τεχνικές προετοιμασίας τους (bottom up και top down τεχνικές). Επιπρόσθετα, αναφέρονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά που εξετάζονται για τα νανοσυστήματα αυτά (π.χ. μέγεθος, ζ-δυναμικό, κ.λ.π.), όπως και οι τεχνικές χαρακτηρισμού που επιλέγονται ανάλογα αν εξετάζεται ο φυσικοχημικός τους χαρακτηρισμός, η εσωτερική τους μορφολογία, το ποσοστό εγκλωβισμού του φαρμάκου ή οι μεταβάσεις φάσεων συναρτήσει της αλλαγής της θερμοκρασίας. Το μόριο που επιλέχθηκε να ενσωματωθεί είναι το νικοτιναμίδο-αδενινο-δινουκλεοτίδιο (NAD+), όπου πρόκειται για ένα μικρό, ευαίσθητο, υδρόφιλο μόριο που αν χορηγηθεί συμπληρωματικά στον ανθρώπινο οργανισμό αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη λύση για την καθυστέρηση της κυτταρικής γήρανσης σε διαφόρους τομείς, συμπεριλαμβανομένης και της αισθητικής δερματολογίας. Ωστόσο, εξαιτίας της περιορισμένης βιοδιαθεσιμότητάς του και της περιορισμένης σταθερότητάς του, κρίνεται αναγκαίος ο αρχικός εγκλωβισμός του σ’ ένα νανοφορέα. Για το συγκεκριμένο πείραμα, για την παρασκευή των λυοτροπικών υγρών κρυστάλλων, ως λιπίδιο επιλέχθηκε η μονοελαϊκή γλυκερόλη (GMO) και ως σταθεροποιητής των νανοσυστημάτων το πολοξαμερές P-188, σε τέσσερις διαφορετικές αναλογίες με το λιπίδιο (5:95, 10:90, 15:85, 20:80 % w/w P-188:GMO) και ακολουθήθηκε για όλα τα δείγματα η μέθοδος της υπερήχησης προκειμένου να επιτευχθεί ο σχηματισμός μιας ομοιογενούς γαλακτώδους διασποράς. Έπειτα, ακολούθησε ο προσδιορισμός των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών τους (υδροδυναμική διάμετρος (Dh (nm)), δείκτης πολυδιασποράς (PDI), ζ-δυναμικό (mV) ) με τη βοήθεια της δυναμικής σκέδασης φωτός και της ηλεκτροφορητικής σκέδασης φωτός αντίστοιχα, όπου οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν για συνολικό διάστημα 60 ημερών σε συνθήκες αποθήκευσης (25 ℃). Παρατηρήθηκε λοιπόν, ότι όσο αυξάνεται το ποσοστό του σταθεροποιητή P-188, τόσο μειώνεται το μέγεθος της υδροδυναμικής διαμέτρου με αποτέλεσμα τα δείγματα με το μεγαλύτερο ποσοστό σε P-188 (20 % w/w) να παρουσιάζουν μετρήσεις 139.2 nm και 148.3 nm αντίστοιχα. Παρολ’ αυτά, ο δείκτης πολυδιασποράς, δεν επηρεάζεται από την μεταβολή του ποσοστού του σταθεροποιητή, καθώς οι τιμές για όλα τα δείγματα κυμαίνονται μεταξύ 0.1-0.2. Οι τιμές του ζ-δυναμικού για όλα τα νανοσυστήματα μετρήθηκαν την ημέρα παρασκευής τους εξίσου και προσδιορίστηκαν να είναι μικρότερες -30 mV. Στη συνέχεια, εξετάστηκε αν μεταβάλλεται η σταθερότητα των νανοσυστημάτων σε βιομιμητικές συνθήκες (37 ℃), όπου η αύξηση της θερμοκρασίας, όπως και η μεταβολή του ποσοστού του επιφανειοδραστικού, δεν παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στις τιμές των φυσικοχημικών χαρακτηριστικών. Συγκεκριμένα για τους νανοφορείς που έγινε εγκλωβισμός του NAD+ (C=0.2 mg/ml) , προσδιορίστηκε το ποσοστό εγκλωβισμού του φαρμάκου με βάση τη διαδικασία της φυγοκεντρικής διαπίδυσης, παρουσιάζοντας υψηλά ποσοστά ( > 85%) σε όλα τα νανοσυστήματα, ενώ η απορρόφηση του ελεύθερου φαρμάκου προσδιορίστηκε με φασματοφωτόμετρο UV/Vis. Αντίστοιχα, επαναλήφθηκε η ίδια διαδικασία προκειμένου να εξεταστεί αν υπάρχει διαρροή φαρμάκου σε συνθήκες αποθήκευσης και τελικά να εξασφαλιστεί η σταθερότητα ενός νανοσυστήματος σε συνολικό διάστημα 60 ημερών. Τέλος, πραγματοποιήθηκε in vitro μελέτη αποδέσμευσης της δραστικής ουσίας, , όπου σε προκαθορισμένα χρονικά σημεία έγινε δειγματοληψία και η συγκέντρωση του νικοτιναμίδο-αδενινο-δινουκλεοτίδιο από τα δείγματα που συλλέχθηκαν προσδιορίστηκε παρομοίως με φασματοφωτόμετρο UV/Vis όπου ανεξαρτήτως του ποσοστού του σταθεροποιητή, παρατηρήθηκε παρόμοιο προφίλ αποδέσμευσης με αρχική ταχεία αποδέσμευση (40%), που ακολουθήθηκε από παρατεταμένη αποδέσμευση μέχρι το μέγιστο ποσοστό απελευθέρωσης (~70-80%), και έπειτα διατήρηση της δράσης έως και 24 ώρες. Συμπερασματικά, με βάση τα αποτελέσματα του πειράματος που διεκπονήθηκε, οι λυοτροπικοί υγροί κρύσταλλοι που αναπτύχθηκαν με το λιπίδιο της μονοελαϊκής γλυκερόλης (GMO) και ως σταθεροποιητή το Pluronic P-188 παρουσιάζονται ως σταθεροί νανοφορείς με τα κατάλληλα χαρακτηριστικά για τον εγκλωβισμό και την αποδέσμευση του NAD+.

Authors dc:creator

• ΚΑΛΥΒΑ ΚΥΡΙΑΚΗ
• KALYVA KYRIAKI

• Θετικές Επιστήμες
• Science

Language dc:language

Ελληνικά, Greek

Identifier

uoadl:5375259

OAI identifier oai:identifier

oai:lib.uoa.gr:uoadl:5375259