منابع پایان نامه درباره مدلسازی رهایش دارو از یک سیستم ... - منابع مورد نیاز برای پایان نامه : دانلود پژوهش های پیشین |
فنگ و همکاران در سال ۲۰۰۲ به ارزیابی و سنتز انحلالپذیری داروی پاکلیتاکسل در آب پرداختند و نتیجه گرفتند دارویی هیدروفوب میباشد.]۴۹[.
لمایر[۵۱]و همکاران در سال ۲۰۰۳ بر روی مدلسازی از ماتریسهای متخلخل زیست تخریبپذیر براساس ترکیب فرآیندهای نفوذ / فرسایش کار کردند]۵۰[.
وو و همکاران در سال ۲۰۰۵ به مبحث مدلسازی ریاضی و مطالعات آزمایشگاهی رهایش کنترل شده داروبرای ماتریس پلیمری پلی اتیلن اکساید با وزن مولکولی بالا، قابلیت تورم بالا و تجزیهپذیری پرداختند]۵۱[.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
مهادوان[۵۲] و اسمیت[۵۳] در سال ۲۰۰۷ یک مدل ماشینینگری برای توصیف تخریب پلیمرها ارائه کردند]۵۲[. برترند[۵۴] و همکاران، به مدلسازی رهایش دارو از گویچههای زیست فرسایش پذیر با بهره گرفتن از ماشین خودکار سلولدار پرداختند]۵۳[. لائو[۵۵] و ونکاترامان[۵۶] نیز، روی رهایش دارو از فیلم یک لایه و دولایه، پلی (DL- لاکتید – کو- گلایکولید)/ پلی (L- لاکتید) درجهت استفاده برای استنت زیستتخریبپذیر استفاده نمودند]۵۴[.
لائو[۵۷] و همکاران در سال ۲۰۰۸ در ضمینه رهایش عامل آبدوست و آبگریز از پلیمرهای زیستتخریبپذیر کار کردند]۵۵[.
روتستین[۵۸] و همکاران در سال ۲۰۰۹ یک مدل ریاضی یکپارچه شده برای سیستمهای فرسایشی سطحی به حجمی و علاوه بر آن ماتریسهایی که رفتار انتقالی از فرسایش سطحی به حجمی دارند در حین تخریب نیز ارائه کردند. مدل فوق بر اساس تخریب پایهگذاری گردیده است. و رهایش کنترلشده با تخریب را پیشبینی میکند]۵۶[. پرال[۵۹] و همکاران، یک مدل جدید برای تخریب و رهایش دارو براساس نفوذ یک بعدی ارائه کردند. مدل فوق براساس طول زنجیره پلیمر پایهگذاری شده است]۵۷[. هان[۶۰] و پن[۶۱] نیز، مدلی جهت شبیهسازی تبلور و زیستتخریبپذیری پلیمرهای زیستتخریبپذیر ارائه کردند]۵۸[.
سیریانی[۶۲] و همکاران در سال ۲۰۱۰ رهایش داروی پاکلیتاکسل (دارویی آبگریز) از پوشش پلیمری (پلی(استایرن- ایزوبوتیلن- استایرن)) رابررسی کرده و به مدلسازی ریاضی براساس نفوذ، انحلال تودهای، گرادیان اسمزی و سپس مقایسه پرداختند که پژوهشی بسیار جالب و کارآمد میباشد]۵۹[. سوارس[۶۳] و زونینو[۶۴] ، روی رهایش دارو از شبکههای پلیمری پلی دیسپرس کار کردند و یک مدل ترکیبی برای مصرف آب، تخریب و فرسایش ارائه نمودند]۶۰[. کربر[۶۵]، در مورد مبحث فرسایش PLGA تحقیق نمود]۶۱[. فو[۶۶] و کائو[۶۷] نیز، موفق به تعیین سینتیکهای رهایش و مکانیسمهای انتقال از سیستمهای پلیمری تخریب پذیر و تخریب ناپذیر شدند]۶۲[.
سیپمن[۶۸] و پپاس[۶۹] در سال ۲۰۱۱ طی یک مقاله مروری به استخراج کاربردها، استفاده و سوء استفاده از معادله معروف هیگوچی پرداختند]۶۳[.
گیری[۷۰] و همکاران در سال ۲۰۱۲ روشی جدید و نو را در رهایش کنترلشده دارو توسط تکنیک انتشار بکار بردند]۶۴[.
ورسیپت[۷۱] و همکاران در سال ۲۰۱۳ مدلسازی ریاضی برای رهایش دارو از گویچههای تخریبپذیر اتوکاتالیزوری PLGA را طی یک مقاله مروری بیان کردند]۶۵[. پارنت و همکاران، در ضمینه ایمپلنتهای شکل گرفته توسط جدایی فازی ازPLGA موفق به تعیین پارامترهای فیزیکی-شیمیایی بحرانی برای تخمین رهایش دارو شدند]۶۶[. بالتر[۷۲] و همکاران، به پیشبینی سینتیکهای رهایش از منافذ در حد نانو شدند]۶۷[. اسنورادوتیر[۷۳] و همکاران نیز، به مدلسازی عددی رهایش دارو از سیستمهای سیلیکون دارای لایه پرداختند]۶۸[.
بهتازگی از میان CDDSهای موجود، سامانههای دارورسانی پیشرفتهای با عنوان سامانههای رهایش حساس به شرایط محیط یا عوامل محرک خارجی مطرح شدهاند که به نحو مطلوبی دارای تمام ویژگیهای یاد شده هستند. مبنای اساسی این قبیل سامانهها بر پایه استفاده از خواص منحصربفرد هیدروژلهای حساس به عامل محرک خارجی استوار است. هیدروژلهای حساس به محیط، هیدروژلهای هوشمند نامیده می شوند.
سیروس آذر و همکاران در سال ۱۳۸۵]۶۹[ موفق به ارائه مدلی جهت رهایش دارو از این دسته سامانهها شدند. سامانه مورد نظر تنها در اثر تغییرات دمای محیط، دارو را به طور روشن-خاموش (on-off) آزاد میکند، به این حالت که اگر دمای محیط به دمایی بیشتر از دمای موردنظر برای شروع رهایش (Tset) برسد، رهایش دارو انجام شده(حالتon ) و در حالتی که دما به زیر Tset کاهش یابد، آزاد شدن آن متوقف میشود (حالت off).
سامانه موردنظر از لحاظ ساختاری، از سه بخش کاملاً مجزا از هم تشکیل شده است که عبارتند از: هسته مرکزی دارویی، لایه تغییر فاز دهنده میانی و لایه محافظ پلیمری بیرونی. بخشهای مختلف این سامانه بهطور متوالی و پشتسرهم قرارگرفته، دارای ساختاری مشابه سامانههای رهایش کنترلشده مخزن چند لایه است. بخش مهم و اساسی این سامانه که بهعنوان حسگر دمایی عمل کرده، قابلیت پاسخدهی را در برابر تغییرات دما ایجاد میکند، لایه میانی است، این لایه باید در دمای Tset تغییر فاز جامد- مایع را محتمل شود و بهعبارت دیگر دمای ذوب آن برابر دمای مقرر برای شروع رهایش (Tset) باشد. این لایه همچنین باید قابلیت عبوردهی دارو را از خود، درحالت مایع داشته باشد و درحالت جامد بهعنوان سدی در برابر عبور آن عمل کند.
نحوه کارایی سامانه
شکل۲-۱۴ : پاسخ سامانه به تغییرات دمای محیط در حالت on ]69.[
شکل۲-۱۵ : پاسخ سامانه به تغییرات دمای محیط در حالت off ]69[.
هدف اساسی این پژوهش، مدلسازی نحوه کارایی سامانه با تغییرات دمای محیط است، معادلات بنیادی انتقال جرم و گرما حاکم بر سامانه در حالت شبهپایا برای دو حالت onو off بررسی شد. به کمک حل معادلات انتقال گرما در حالت on، رابطه مهم تأخیر زمانی سامانه در پاسخگویی به تغییرات دمای محیط به دستآمد و با حل معادلات انتقال جرم در این حالت، سینتیک رهایش دارو از سامانه حاصل شد. همچنین، با حل معادلات انتقال جرم در حالت off، سینتیک رهایش ناخواسته دارو در این حالت معین شد. درحالتکلی، مدلسازی سامانه موردنظر این امکان را فراهم میسازد تا با انتخاب عوامل اساسی سامانه بهشکل بهینه شده در موارد عملی، به سامانههایی باسرعت پاسخگویی مطلوب و موردنظر دست یافت.
سامانههای دارورسانی تزریقی جدید طی چند دهه گذشته پیشرفتهای قابلتوجهی داشتهاند. این توجه بهدلیل امتیازاتی است که این سامانهها دارند از قبیل کاربرد ساده، دارورسانی موضعی به نحو مؤثر، دوره طولانی مدت دارورسانی، کاهش دوز مصرفی دارو همراه با کاهش مقدار آثار جانبی، افزایش راحتی و پذیرش بیمار. سامانههای کاشتنی تزریقی زیستتخریبپذیر نیمهجامد، از پلیمرهای زیستتخریبپذیری ساخته میشوند که میتوانند همراه با دارو به وسیله سرنگ به بدن تزریق شوند. سامانههای مزبور به محض تزریق در محل جامد میشود تا ذخیره نیمه جامدی را تشکیل دهند. این سامانهها بر اساس سازوکار جامد شدن در بطن زنده به چهار گروه دستهبندی میشوند:
خمیرهای گرمانرم
سامانههایی که در محل تزریق شبکهای میشوند
سامانههایی که در محل تزریق رسوب میکنند
جامد شدن ژلهای آلی در محل تزریق
در روش تشکیل سامانه از راه رسوب در محلول، این رسوب میتواند با خارج شدن حلال، تغییر در دما یا تغییر در PH تولید شود]۷۰[.
دان[۷۴]]۴۲[ و همکاران نوعی سامانه دارورسانی از پلیمرهای زیستتخریبپذیر معرفی کردند که میتوان از آن برای انسان و دام استفادهکرد. این سامانههای کاشتنی تزریقی از پلیمرهای زیستتخریبپذیر نامحلول در آب مانند پلی (D,L- لاکتید)، پلی (-D,Lلاکتید- کو- گلیکولید) و پلی (D,L- لاکتید- کو- ɛ- کاپرولاکتون) تشکیل شدهاند که در حلال زیستسازگار از نظر فیزیولوژیکی و امتزاج پذیر با آب حل میشود. با تزریق این سامانه به یک محیط آبی، حلال به محیط آبی اطراف نفوذ کرده و آب به زمینه پلیمر نفوذ میکند. پلیمر بهدلیل نامحلول بودن در آب، در تماس با آب رسوب میکند و یک سامانه کاشتنی پلیمری جامد تشکیل میدهد.
شکل (۲-۱۶) عملکرد این سامانه را نشان میدهد.
شکل ۲-۱۶ : فرایند تشکیل و عملکرد سامانه های دارورسانی رسوب کننده در محل تزریق با خروج حلال (الف) تزریق، (ب) تشکیل رسوب و (ج) دارورسانی]۷۰[.
یکی از مشکلات این سامانه امکان رهایش ناگهانی دارو به ویژه در چند ساعت اولیه پس از تزریق به بدن است. چون این سامانه کاشتنی تزریقی به شکل مایع تجویز میشود، کاملاً معقول است که فرض شود، تأخیری بین تزریق و تشکیل کاشتنی جامد وجود دارد.
در مدت زمان تأخیر، رهایش ناگهانی دارو ممکن است غلظت آن را در پلاسمای خون در مقایسه با سامانه های کاشتنی متداول افزایش دهد. رهایش ناگهانی دارو باعث التهاب بافت و در مواردی سمیت سامانه ای می شود. به دلیل وجود چنین پدیدههای ناخواسته، از این سامانهها فقط برای درمان های خاص استفاده میشود. به منظور کنترل آثار رهایش ناگهانی دارو عوامل مختلفی بررسی شدهاند. چهار عامل مهم آزمایش شده عبارتند از:
غلظت پلیمر در حلال، وزن مولکولی پلیمر، حلال استفاده شده و افزودن مواد فعال سطحی، همه این عوامل روی سرعت رسوب کردن پلیمر اثر میگذارد.
بررسی اثر غلظت پلیمر
طی یک تحقیق در سال ۱۳۸۸، فرخ زاد و همکاران اثر غلظت پلیمر را بر روی یک سامانه رهایش دارو بررسی کردند و بر اساس منحنیهای شکل(۲-۱۷)، در غلظتهای ۲۲٫۵، ۲۷ و ۳۶% رهایش دارو باهم مقایسه شدهاند.
شکل ۲-۱۷ : منحنیهای رهایش دارو از سامانه ها با ترکیب های مختلف]۷۰[.
مطابق شکل(۲-۱۷)، با افزایش غلظت پلیمر، رهایش ناگهانی کاهش یافته و زمان کلی آن نیز افزایش مییابد. مقدار رهایش ناگهانی، بیشتر مربوط به آزادسازی دارو از سطح به واسطه جابه جایی حلال با ضدحلال و در کنار آن شکل پذیری اولیه سامانه است. افزایش غلظت پلیمر باعث افزایش گرانروی محلول پلیمری میشود. این افزایش گرانروی، باعث کاهش سرعت خروج حلال و در نتیجه کاهش سرعت شکلگیری سامانه میشود که خود موجب فشردهتر شدن و کاهش تخلخل توده زمینه و تخلخل سطح غشای در حال تشکیل میشود. این دو مسئله موجب میشود که رهایش ناگهانی، با افزایش غلظت پلیمر به شدت کاهش یابد.
برای انتخاب ترکیب درصد مناسب نتایج با نتایج در بطن زنده مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان میدهد، غلظت پلیمر عاملی تعیین کننده در کنترل رهایش ناگهانی و زمان آزادسازی داروست. با افزایش غلظت در وزن مولکولی ثابت، به دلیل افزایش گرانروی و کاهش سرعت خروج حلال، ساختار غشایی در سطح و توده سامانه متراکم تر شده، رهایش ناگهانی کاهش و زمان کلی افزایش می یابد.
رحیمی و کفرودی در سال ۱۳۹۰ مکانیزم تخریب، زمان تخریب و عوامل مؤثر بر تخریب پلی لاکتیک اسید که به عنوان نگهدارنده استخوانهای شکسته شده استفاده میشود را بررسی نموده و معادلات حاکم و معادله سرعت واکنش را همراه با شرایط مرزی و اولیه حل عددی نمودند. سپس نتیجه گرفتند سرعت تخریب پلیمر فوق تحت تأثیر فاکتورهایی همانند مواد سازنده پلیمر، ساختار مولکولی، شرایط محیطی و شکل هندسی قطعه پلیمر قرار میگیرد. سرعت واکنش به ضخامت قطعه، ضریب نفوذ آب، ضریب نفوذ مونومر وابسته میباشد]۷۱[.
در سالهای اخیر، پیشرفتهای قابل توجهی در استفاده از پلیمرهای زیست پزشکی قابل تورم در آب به عنوان حاملهای هدفمند برای رهایش دارو، پروتئین و عوامل رشد انجام گرفته است. پرداختن و از بین بردن محدودیتهای بالینی و دارویی هیدروژلها، باعث اختصاصی شدن و مطلوبتر شدن عملکرد آنها میشود. بدین منظور در سال ۱۳۹۱ خانم ها خوئی و کردانی به برسی این چالشها و راههای مقابله با آنها بر اساس روشهای طولانیتر کردن روند رهایش دارو از هیدروژلها و همچنین توسعه عملکرد آنها برحسب ماهیت دارو پرداختند. ودر نهایت نتیجه گرفتند کوپلیمرها با بخشهای آبدوست و آبگریز کنترل شده میتوانند سرعتهای رهایش موردنظر را فراهم سازند، به ویژه اگر به سامانههای حساس به محرکهای محیطی نظیر PH و دما مجهز باشند. کاربرد جالب این دسته از حاملها در درمان سرطان و دیابت یا ترمیم استخوان و غضروف باعث شده که همواره مورد توجه خاصی قرار گیرند]۷۲[.
فصل سوم:
دادههای تجربی
آنچه در این بخش آورده شده است از مقاله کار شده توسط لائو[۷۵] و همکارانش در سال ۲۰۰۸ میباشد ]۷۳[.
۳-۱٫ مواد اولیه
۳-۱-۱٫ پلیمر پلی (D,L- لاکتید- کو-گلیکولید) اسید
پلیمر پلی (D,L- لاکتید- کو-گلیکولید) اسید(PLGA) کوپلیمر تشکیل شده از دو مونومر لاکتید و گلیکولید است از دسته پلیمرهای زیست تخریب پذیر استری، با دمای انتقال شیشهای حدود ۰c40-60، که بسته به مقدار لاکتید نسبت به گلیکولید استفاده شده در کوپلیمرشدن، شکلهای مختلفی از PLGA میتواند حاصل شود. آنچه در این پژوهش از آن استفاده گردیده با نسبت ۵۳/۴۷ میباشد]۷۳[. ساختار این پلیمر در شکل (۳-۱) نشان داده شده است. تخریب این پلیمر توسط هیدرولیز و درحضور آب انجام میگیرد و مدت زمان تخریب آن وابسته به نسبت مونومرهای بکار رفته میباشد]۷۴[.
مزیتهای ریزذرات PLGA
۱- امکان کنترل نتایج سرعت رهایش دارو بدقت در سرتاسر دورههای متمادی زمان
۲- آسانی مدیریت (اجراکردن)
۳- سازگاری زیستی خوب
۴- تکمیل فرسایش ]۱۶[.
شکل۳-۱ : فرمول ساختاری پلی (لاکتید- کو –گلیکولید)]۷۵[.
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1401-04-15] [ 07:32:00 ق.ظ ]
|