Ενσωμάτωση δραστικών ουσιών σε βιοσυμβατά πολυμερή και μελέτη της αποδέσμευσής τους
Authors: Νοχός Αργύριος 
Published: August 2021

Η παρούσα εργασία διερευνά την πιθανότητα ενσωμάτωσης φαρμακευτικώνουσιών σε βιοσυμβατά, αποικοδομήσιμα και μη πολυμερή που συναντώνται συχνά σειατρικές εφαρμογές. Τα σύνθετα πλέον αυτά υλικά θα μπορούσαν ναχρησιμοποιηθούν ως η βάση για βιοδραστικά χειρουργικά ράμματα ή άλλου είδουςιατρικά εμφυτεύματα, τα οποία θα αποδεσμεύουν με ελεγχόμενο ρυθμό δραστικέςουσίες απευθείας σε σημεία όπου αυτές απαιτούνται (όπως η περιοχή ενόςτραύματος) αλλά και στις απαραίτητες, συχνά εξαιρετικά μικρές, ποσότητεςαποφεύγοντας έτσι προβλήματα ενδεχόμενης τοξικότητας. Συνολικά εξετάστηκαντρεις περιπτώσεις ενσωμάτωσης των φαρμακευτικών ουσιών: α) απευθείας σεαδρανείς, μή αποικοδομήσιμες πολυμερικές μήτρες, β) απευθείας σεβιοαπορροφήσιμες μήτρες και γ) έμμεσα σε βιοσυμβατά νανοσφαιρίδια τα οποίαμπορούν είτε να εφαρμοστούν στην επιφάνεια είτε να ενθυλακωθούν στην κυρίωςμάζα άλλων ιατρικών υλικών. Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις, μελετήθηκανδιεξοδικά η μικροδομή των υλικών, η φύση του εγκλωβισμένου φαρμάκου, ενώδιερευνήθηκαν και τρόποι ελέγχου του ρυθμού αποδέσμευσης των ενεργών ουσιώνκαι συνεπώς της δοσολογίας που κάθε στιγμή θα φτάνει στον ασθενή.Στην περίπτωση μή αποικοδομήσιμου υλικού μελετήθηκε το πολυπροπυλένιοστο οποίο πραγματοποιήθηκαν προσπάθειες ενσωμάτωσης δύο μή στεροειδώναντιφλεγμονωδών ουσιών του Ibuprofen και του Diclofenac sodium, ουσίες μεδιαφορετικά σημεία τήξεως, χαμηλότερα και υψηλότερα αντίστοιχα από αυτό τουπολυμερούς. Η ανάμειξη πολυμερούς-φαρμάκων επιχειρήθηκε μέσω διαφόρωνμεθόδων, όπως διαλυτοποίησης, τήξης και συνδυασμό των δύο, οι οποίες καισυγκρίθηκαν για την αποτελεσματικότητά τους. Επιπλέον, ο μοριακόςπροσανατολισμός που επιτεύχθηκε μέσω μονοαξονικού εφελκυσμού των δοκιμίωναξιολογήθηκε ως παράγοντας ελέγχου του ρυθμού αποδέσμευσης του φαρμάκου.Ως βιοαποικοδομήσιμη πολυμερική μήτρα επιλέχθηκε το υλικό MaxonTM(συναντάται σε εμπορικά απορροφήσιμα ράμματα) στο οποίο φορτώθηκε τοαντιογκικό φάρμακο mitoxantrone-2HCl. Στην περίπτωση του MaxonTM μελετήθηκεεπίσης η επίδραση του ποσοστού της κρυσταλλικότητας της μήτρας (μεταβαλλόμενομέσω θερμικής επεξεργασίας) στους ρυθμούς αποδέσμευσης αλλά καιαποικοδόμησης του υλικού.Στην τρίτη και τελευταία λύση φόρτωσης που επιχειρήθηκε, νανοσφαιρίδιααπό το βιοπολυμερές χιτοζάνη συντέθηκαν μέσω της τεχνικής διασύνδεσης σεγαλάκτωμα κατά την οποία εγκλωβίστηκε σε αυτά η αντιμικροβιακή ουσίαrifampicin. Σε αυτή την περίπτωση εξετάστηκε επίσης η δυνατότητα εγκλωβισμού ήεπιφανειακή εφαρμογή των ήδη φορτωμένων με μια ενεργή ουσία νανοσωματιδίωνσε μια πολυμερική μήτρα στην οποία επίσης ενσωματώνεται μια δεύτερηφαρμακευτική ουσία με ρυθμό αποδέσμευσης διαφορετικό της πρώτης. Θα έχουμελοιπόν δύο φαρμακευτικές ουσίες ταυτόχρονα, μία απευθείας στην πολυμερική μήτρακαι μία δεύτερη στα νανοσφαιρίδια οι οποίες θα έχουν τη δυνατότητα αποδέσμευσηςμε διαφορετικούς ρυθμούς προσαρμοσμένους στην εκάστοτε εφαρμογή.Στο πρώτο μέρος της παρούσας διατριβής (Κεφάλαια 1-5) γίνεται μια εκτενήςαναφορά στην τεχνολογία ελεγχόμενης αποδέσμευσης, τα συστήματανανοσωματιδίων και συγκεκριμένα αυτών που απαρτίζονται από χιτοζάνη και σταχειρουργικά εμφυτεύματα/ράμματα, τις κατηγορίες και τα υλικά αυτών πουχρησιμοποιούνται σήμερα. Επιπλέον, αναλύεται η βασική θεωρία των πειραματικώντεχνικών που χρησιμοποιήθηκαν και η οργανολογία τους. Τέλος, στο δεύτερο μέρος(Κεφάλαια 6-8) περιγράφονται οι πειραματικές προσπάθειες και παραθέτονται τααποτελέσματα αυτών και η ανάλυσή τους.