نقش نانواکسیدهای فلزی و نافلزی در بهبود ویژگی فیزیکی داروها برای فرمول‌بندی‌ دارو

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 2، دوره 17، شماره 1، خرداد 1402، صفحه 1-14   

نوع مقاله: مروری

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jacr.2023.1984362.2116

نویسندگان

سمیه گل صنم لو¹؛ علی اکبر طرلانی^{* 2}

¹دانشجوی دکترای شیمی معدنی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران.

²دانشیار شیمی معدنی، پژوهشگاه شیمی و مهندسی شیمی ایران، تهران، ایران.

چکیده

 در این مقاله مروری به نقش ترکیب­های متخلخل اکسیدی معدنی به­عنوان حامل داروها برای بهبود ویژگی فیزیکی داروها پرداخته شده است. حلالیت و نفوذپذیری داروها در دستگاه گوارش از عوامل تعیین­کننده فراهمی­زیستی خوراکی داروها است. همواره داروهایی وجود داشته­اند که به­منظور تهیه یک فرمول مناسب خوراکی، نیاز به بهینه­سازی حلالی آن­ها بوده است. امروزه در نتیجه پژوهش­های گسترده و پیدایش داروهای جدید، تعداد داروهایی که مشکل حلالیت دارند، افزایش یافته­اند مانند برخی داروهای قلبی که در طبقه دوم داروها قرار دارند و حلالیت ناچیز دارند. حلالیت پایین این نوع داروها موجب ایجاد محدودیت درمانی شده است، زیرا برای افزایش تاثیرگذاری این داروها مجبورند چنده بیشتری از دارو را تجویز کنند که موجب می­شود دارو در خون تجمع یابد و در دیواره رگ­های خونی رسوب کند. بنابراین، داروها برای بهبود عملکرد خود نیاز به حامل دارویی دارند. سامانه­های دارورسانی شامل نانوذره­های زیست تخریب­پذیر بسپار، ریشال­های بسپار، نانوذره­های جامد، نانولیپوزوم­ها، دندریمرها، نانوذره­های مغناطیسی و نقاط کوانتومی از دهه­های پیشین برای این منظور استفاده شده­اند، ولی در چند سال اخیر، استفاده از اکسیدهای فلزی و نافلزی در سامانه­های دارورسانی نوین موردتوجه دانشمندان قرار گرفته است. این ترکیب­های متخلخل معدنی در مقایسه با سایر ترکیب­های متداول، می­توانند مزایای بسیاری شامل بهبود حلالیت و پایداری، امکان واپایش چنده مصرفی دارو، واپایش سینتیک رهایش دارو، رساندن دارو به بافت هدف، کاهش عوارض جانبی، افزایش زیست سازگاری دارو و غیره داشته باشند. بنابراین، استفاده از سامانه­های نوین دارورسانی بر پایه نسل جدید اکسیدهای فلزی و نافلزی برای بهبود حلالیت، نفوذپذیری و زیست­سازگاری داروها، گامی مهم و پایه­ای در فرمول‌بندی داروها است که در این مقاله بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها

دارورسانی؛ اکسیدهای فلزی و نافلزی؛ حلالیت؛ زیست‌سازگار؛ آلومینا

مراجع

[1] Ku, M.S.; AAPS J. 10, 208–212, 2008.

[2] Ku, M.S.; Dulin, W.; Pharm. Dev. Technol. 17, 285–302, 2012.

[3] Tarlani, A.; Najarzadeh, Z.; Mohammadian, N.; Darhkosh, F.; "Nanopaticles and Drug Delivery: Methods and Applications", Farmanesh, Tehran, 1395.

[4] Gandhi, R.; Sharma, B.K.; Al-Mdallal, Q.M.; Mittal, H.V.R.; Int. J. Thermofluids. 18, 100336, 2023.

[5] Vahabi, L.; Ranjbar, P.R.; Davar, F.; J. Drug Deliv. Sci. Technol. 80, 104144, 2023.

[6] Uribe-Robles, M.; Ortiz-Islas, E.; Rodriguez-Perez, E.; Valverde, F.F.; T. Lim, T.; Martinez-Morales, A.A.; Biomater. Adv. 213442, 2023.

[7] Li, J.; Yang, N.; Yang, M.; Lu, C.; Xie, M.; Colloids Surfaces B Biointerfaces. 213, 112389, 2022.

[8] Amidon, G.L.; Lennernäs, H.; Shah, V.P.; Crison, J.R.; Pharm. Res. 12, 413–420, 1995.

[9] Kawabata, Y.; Wada, K.; Nakatani, M.; Yamada, S.; S. Onoue, S.; Int. J. Pharm. 420, 1–10, 2011.

[10] Fasano, A.; Trends Biotechnol. 16, 152–157, 1998.

[11] Gu, S.H.; Nicolas, V.; Lalis, A.; Sathirapongsasuti, N.; R. Yanagihara, R.; Infect. Genet. Evol. 20, 118–123, 2013.

[12] Rasmussen, J.W.; Martinez, E.; Louka, P.; Wingett, D.G.; Expert Opin. Drug Deliv. 7, 1063–1077, 2010.

[13] T. López, T.; E. Ortiz, E.; Meza,D.; Basaldella, E.; X. Bokhimi, X.; A. Sepúlveda, A.; Rodríguez, F.; Ruiz, J.; Maga, C.; Material chemistry and physics 126, 922–929, 2011.

[14] Carriazo, D.; Del Arco, M.; Martín, C.; Ramos, C.; Rives, V.; Microporous Mesoporous Mater. 130, 229–238, 2010.

[15] Zhu, J.; Liao, L.; Bian, X.; Kong, J.; Yang, P.; Liu, B.; Small 8, 2715–2720, 2012.

[16] Wang, T.; Jiang, H.; Wan, L.; Zhao, Q.; Jiang, T.; Wang, B.; Wang, S.; Acta Biomater. 13 354–363, 2015.

[17] Swath,T.;, Krishna M, V.; Kumar. D, S.; Krishnaveni, J.; J. Pharm. Sci. Innov. 2, 36–40, 2013.

 [18] Lipinski, C.A.; J. Pharmacol. Toxicol. Methods 44, 235–249, 2000.

[19] Hörter, D.; Dressman, J.B.; Adv. Drug Deliv. Rev. 46, 75–87, 2001.

[20] Markovic, M.; Ben-Shabat, S.; Dahan, A.; Pharmaceutics12, 1031, 2020.

[21] Seedher, N.; Bhatia, S.; Aaps Pharmscitech 4, 36–44, 2003.

[22] Xia, D.; Cui, F.; Piao, H.; Cun,D.; Piao, H.; Jiang, Y.; Ouyang, M.; Quan, P.; Pharm. Res. 27, 1965–1976, 2010.

[23] Ren, Y.; Feng, Y.; Xu, K.; Yue, S.; Yang, T.; Nie, K.; Xu, M.; Xu, H.; Xiong, X.; Körte, F.; Front. Pharmacol.12, 721988, 2021.

[24] Tran, P.H.-L.; Tran, T.T.-D.; Lee, K.-H.; Kim, D.-J.; Lee, B.-J.; Expert Opin. Drug Deliv. 7, 647–661, 2010.

[25] Singh, M.; Kongsted, J.; Zhan, P.; Banerjee, U.C.; Poongavanam, V.; Murugan, N.A.; "Differential Molecular Interactions of Telmisartan: Molecular-Level Insights from Spectral and Computational Studies", ChemRxiv, Cambridge, 2022.

[26] Natarajan, J.V.; Nugraha, C.; J.; Ng, X.W.; Venkatraman, S.; J. Control. Release 193, 122–138, 2014.

[27] Wan, M.M.; Yang, J.Y.; Qiu, Y.; Zhou, Y.; Guan, C.X.; Hou, Q.; Lin, W.G.; Zhu, J.H.; ACS Appl. Mater. Interfaces. 4, 4113–4122, 2012.

[28] Busca G.; Advances in catalysis 57, 319-404, 2014.

[29] Tarlani, A.; Abedini, M.; Nemati, A.; Khabaz, M.; Amini, M.M.; J. Colloid and Interface Sci. 303, 32–38, 2006.

[30] Tarlani, A.; Abedini, M.; Khabaz, M.; Amini, M.M.; J. Colloid and Interface Sci. 292, 486–492, 2005.

[31] Song, L.; Bin Park, S.; Nanosci Nanotechnol. 10, 122-129, 2010.

[32] Meng, X.; Duan, L.; Qin, H.; Xie, X.; Umar A.; Wang, H.; Wang, Q.; Journal of nanoscince and nanotechnology 14, 7340–7344, 2014.

[33] Farahmandjou, M.; olabiyan, N.; Journal of ceramic Processing Research 16,237–240, 2015.

[34] Sifontes, A.B.; Gutierrez, B.; Mónaco, A.; Yanez, A.; Díaz, Y.; Méndez, F.J.; Llovera, L.; Cañizales, E.; Brito, J.L.; Biotechnol. Reports. 4, 21–29, 2014.

[35] Tarlani, A.; Joharian, M.; Narimani, K.; Muzart, J.; Fallah, M.; J. Solid State Chem. 203, 255–259, 2013.

[36] Frozandehmehr, E.; Tarlani, A.; Farhadi, S.; Langmuir 35, 11188–11199, 2019.

[37] Das, S.K.; Kapoor, S.; Yamada, H.; Bhattacharyya, A.J.; Microporous Mesoporous Mater. 118, 267–272, 2009.

[38] S. Nastase, S.; Bajenaru, L.; Matei, C.; Mitran, R.A.; Berger, D.; Microporous Mesoporous Mater. 182, 32–39. 2013.

[39] San Roman, S.; Gullón, j.; Del Arco, M.; C. Martín, C.; J. Pharm. Sci. 105, 2146–2154, 2016.

[40] Alem, M.; Tarlani, A.; Aghabozorg, H.R.; RSC Adv. 7, 38935–38944, 2017.

[41] Khazraei, A.; Tarlani, A.; Naderi, N.; Muzart, J.; Abdulhameed, Z.; Eslami-Moghadam, M.; Appl. Surf. Sci. 422, 873–882, 2017.

[42] Tarlani, A.; Zarabadi, M.P.; Solid State Sci. 16, 76–80, 2013.

[43] Rad, B.A.; Tarlani, A.; Jameh-Bozorghi, S.; Niazi, A.; J. Sol-Gel Sci. Technol. 83, 627–639, 2017.

[44] Alem, A.; Tarlani, A.; Aghabozorg, H.R.; Khosravi, M.; J. Applied Research in Chemistry 13(1), 49-59, 2019.

[45] A. Tarlani, A.; Isari, M.; Khazraei, A.; Nanomedicine Res. J. 2, 28–35, 2017.

[46] Kaneda, M.; Tsubakiyama, T.; Carlsson, A.; Sakamoto, Y.; J. Phys. Chem. B 106, 1256–1266, 2002.

[47] Jabbari-hichri, A.; Bennici, S.; Auroux, A.; Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 149, 232–241, 2016.

[48] Rajabi, F.; Fayyaz, F.; Luque, R.; Microporous Mesoporous Mater. 253, 64–70, 2017.

[49] Rathinavel, S.; Indrakumar, J.; Korrapati, P.S.; Dharmalingam, S.; Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 637, 128185, 2022.

[50] Ulagesan, S.; Santhamoorthy, M.; Phan, T.T.V.; Alagumalai, K.; Thirupathi, K.; Kim, S.-C.; Nam, T.-J.; Choi, Y.-H.; Inorg. Chem. Commun. 146, 110132, 2022.

[51] Galhano, J.; Marcelo, G.A.; Duarte, M.P.; Oliveira, E.; Bioorg. Chem.118, 105470, 2022.

[52] Atiyah, N.A.; Atiya, M.A.; Albayati, T.M.; Eng. Technol. J. 40, 472–483, 2022.

[53] Jiang, H.; Wang, T.; Wang, L.; Sun, C.; Jiang, T.; Cheng, G.; Wang, S.; Microporous Mesoporous Mater.153, 124–130, 2012.

[54] Signoretto, M.; Ghedini, E.; Nichele,V.; Pinna, F.; Crocell,V.; Cerrato,G.; Microporous Mesoporous Mater. 139, 189–196, 2011.

[55] Dinh, C.; Nguyen, T.; Kleitz, F.; Do, T.; ACS Nano. 3, 3737–3743, 2009.

[56] Tiainen, H.; Wiedmer, D.; Haugen, H.J.; J. Eur. Ceram. Soc. 33, 15–24, 2013.

[57] Wang, Z.; Xie, C.; Luo, F.; Li, P.; Xiao, X.; Appl. Surf. Sci. 324, 621–626, 2015.

[58] Shin, H.S.; Jo, C.; Ko, S.H.; Ryoo, R.; Microporous Mesoporous Mater. 212, 117–124, 2015.

[59] Hattori, M.; Kamata, K.; Hara, M.; Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 3688–3693, 2017.

[60] Signoretto, M.; Ghedini, E.; Nichele, V.; Pinna, F.; Crocellà, V.; Cerrato, G.; Microporous Mesoporous Mater. 139, 189–196, 2011.

[61] Lopez, T.; Ortiz, E.; Meza, D.; Basaldella, E.; Bokhimi, a.; Magana, C.; Sepulveda, A.; Rodriguez, F.; Ruiz, j.; Mater. Chem. Phys. 126, 922–929, 2011.

[62] Habibi, M.; Aghabozorg, H.R.; Tarlani, A.; Mater. Chem. Phys. 212, 308–317, 2018.

[63] Habibi, M.; Aghabozorg, H.R.; Tarlani, A.; Abedi, A.; J. Applied Research in Chemistry 12(2), 131-140, 2018.

[64] Chimenos, J.; Fernández, A.; Villalba, G.; Segarra, M.; Urruticoechea, A.; B. Artaza, B.; F. Espiell, F.; Water Res. 37, 1601–1607, 2003.

 [65] Roggenbuck, J.; Tiemann, M.; Am. Chem. Soc. 127, 1096–1097, 2005.

[66] Hadia, N.M.A.; Mohamed, H.A.H.; Mater. Sci. Semicond. Process 29, 238–244, 2015.

[67] Bhagiyalakshmi, M.; Hemalatha, P.; Ganesh, M.; Mei, P.M.; Jang, H.T.; Fuel 90, 1662–1667, 2011.

[68] Feng, J.; Zou, L.; Wang, Y.; Li, B.; He, X.; Fan, Z.; Ren, Y.; Lv, Y.; Zhang, M.; Chen, D.; J. Colloid Interface Sci. 438, 259–267, 2015.

[69] Mortazavi, G.; Mobasherpour, I.; Rad, E.M.; J. Ceram. Process. Res. 15, 88–92, 2014.

[70] Cao, C.Y.; Qu, J.; Wei, F.; Liu, H.; Song, W.G.; ACS Appl. Mater. Interfaces 4, 4283–4287, 2012.

[71] Antunes, W.M.; Veloso, C.D.; Henriques, C.A.; Catal. Today 133(135), 548–554, 2008.

[72] Zhao, J.; Mu, F.; Qin, L.; Jia, X.; Yang, C.; Mater. Chem. Phys. 166, 176–181, 2015.

[73] Wu, C.C.; Cao, X.; Wen, Q.; Wang, Z.; Gao, Q.; Zhu, H.; Talanta, 79, 1223–1227, 2009.

[74] Umar, A.; Rahman, M.M.; Hahn,Y.; Electrochem. Commun. 11, 1353–1357, 2009.

[75] Kim, H.W.; Shim, S.H,; Lee, J.W.; Kebede, M.A.; Yang,H.-H.; Kong, M.H.; Choi, S.M.; Yang, J.-H.; Bang, H.-J.; Kim, H.Y.; Surface and Coating Technology, 202(11), 2503–2508, 2008.

[76] Stoimenov, P.K.; Klinger, R.L.; Marchin, G.L.; Klabunde, K.J.; Langmuir 18, 6679–6686, 2002.

[77] Ariga, K.; Kawakami, K.; Ebara, M.; Kotsuchibashi, Y.; Ji, Q.; Hill, J.P.; New J. Chem. 38, 5149–5163, 2014.

[78] Feinle, A.; Heugenhauser, A.; Hüsing, N.; J. Supercrit. Fluids. 106, 133–139, 2015.

[79] Alexa, I.F.; Ignat, M.; Popovici, R.F.; Timpu, D.; Popovici, E.; Int. J. Pharm. 436, 111–119, 2012.

[80] Somanathan, T.; Krishna, V.M.; Saravanan, V.; Kumar, Raj.; Kumar, Ran.; Journal of Nanoscience and Nanotechnology16(9), 9421–9431, 2016.

[81] Choi, J.S.; Moon, S.H.; Kim, J.H. Kim, G.H..; Curr. Appl. Phys. 10, 1378–1382, 2010.

[82] Florentina, I.; Ignat, M.; Florentina, R.; Timpu, D.; Popovici, E.; Int. J. Pharm. 436, 111–119, 2012.

[83] Abedi, B.; Tarlani, A.; Jamebozorgi, S.; Niazi, A.; J. Applied Research in Chemistry 11(4), 29-37, 2018.