İlaç taşıyıcıları olarak kullanılan nanopartiküllerin amacı, ilacın
kendisinde ve diğer organlar üzerindeki zararlı etkilerini veya her ikisini
de azaltmak için, ilacın daha fazlasının hedef hücrelere ulaştırılmasıdır.
Bununla birlikte, ilacın toksisitesini nanopartikülden ayırmak bazen zordur.
|
İlaç Taşıma için Partiküller
Nanoyapılar ve nanopartiküller ilaç formülasyonunda veya
ilaç taşıyıcı olarak kullanılabilir. Nanopartikülleri içeren birçok farklı
formülasyon, ilaç taşıma amaçları için kullanılmıştır. Tipik örnekler olarak,
albümin, poli (D, L-laktik-ko-glikolit) asit (PLGA), katı lipit
formülasyonları, setil alkol polisorbat nanopartiküller, hidrojeller, altın,
polialkilsiyanoakrilat kompozitler, magnetik demir oksit, metoksi poli (etilen
glikol) poli( ε-kaprolakton) ve jelatin sayılabilir.
Dağıtım
İlaçların nanopartikül kapanlanmasının amacı, ya hücrelere
daha iyi ulaştırılması ve alınması ve/veya serbest ilacın hedef olmayan
organlara olan toksisitesinin azaltılmasıdır. İntravenöz yoldan uygulama için,
uzun sirkülasyonlu ve hedefe-özgü nanopartiküller gereklidir. Sorunlardan biri,
karaciğer ve dalakta olduğu gibi mononükleer fagositik sistemdeki
nanopartiküllerin kapanlanmasının kaçırılmasıdır.
Poli(etilenglikol) ile yüzey modifikasyonu, mononükleer
fagositik sistem tarafından tanıma ve fagositozu önleyerek dolaşımda uzun bir
süre varlığına neden olmuştur. Terapötik etkinliğin azaltılmasının yanı sıra,
karaciğer kapanlanması da karaciğer fonksiyonu üzerinde bir etkiye sahip
olabilir. Siyanoakrilat ve polistiren nanopartiküller için (sırasıyla yaklaşık
214 nm ve 128 nm) geçici karaciğer değişiklikleri tek ve kronik intravenöz
uygulamadan sonra gözlenmiştir. Enflamatuar yanıtlar, hepatositler tarafından
akut faz protein a1-asit glikoproteininin salgılanması ile tanımlanmıştır.
Hücreiçi
(intracellular) Alım
130 nm altındaki boyutunda poli (laktik asit - glikolik
asit), kapsülleme, bir foto-hassaslaştıncının hücresel alımını arttırmış, bu da
in vitro olarak sitotoksisitenin artmasına neden olmuştur. Bu çalışmada serbest
nanopartiküllerin toksisitesi belirlenmemiştir. Yüzey yükü gibi kimyasal
özellikler, hücrelerdeki nanopartiküllerin kaderini belirleyebilir. PLGA
nanopartiküllerin hücreler tarafından endositozla alındığı bulundu.
Nanopartiküller, aşılama için plazmid DNA uygulaması dahil, gen verilmesi ve
kanser terapi için kullanılabilir.
Hücresel
Hedefleme
Gözdeki retinal epitelyum hücrelerine spesifik hedefleme
mümkündür. Çok küçük kuantum noktalar için (<10 nm), akciğerlerin ve
tümörlerin vaskülatürüne yönelik peptitle kaplanmış kuantum noktalarının
spesifik hedeflemesi yapılmıştır. PEG (polietilenglikol) kaplama, karaciğer ve
dalak retiküloendotelyal sistemi tarafından kabul edilmemiş, buna karşılık, PEG
ile kaplanmış yaklaşık 40-50 nm magnetik nanopartiküller endositoz tarafından
oldukça iyi bir şekilde alınmıştır. Nanopartiküllerin yüzey modifikasyonları,
hücresel adhezyon ve invazyon ve transselüler transport açısından ilaç
hedefleme gibi tıbbi uygulamalar için olanaklar sunar.
Organlara
Özel Hedefleme
Farmasötik formülasyonlarda nanopartiküllerin kullanımının
avantajlarından biri, kan beyin bariyerini (BBB) geçme potansiyelidir. Ancak,
bu aynı zamanda potansiyel beyin toksisitesi açısından nanopartiküllerin
sistemik uygulanması için büyük bir dezavantaj da olabilir. İlaç dağıtımının
beyinde gerçekleşmesi için ilacın nanopartiküllere fiziksel ilişkisi
gereklidir. Farklı yüzey özelliklerine sahip nanopartiküller
değerlendirildiğinde, nötral nanopartiküller ve düşük konsantrasyonlarda anyonik
nanopartiküllerin BBB bütünlüğü üzerinde hiçbir etkisi bulunmazken, yüksek
konsantrasyonlarda anyonik nanopartiküller ve katyonik nanopartiküller BBB için
zehirlidir. Düşük konsantrasyonlarda anyonik nanopartiküllerin beyin alım
oranları, aynı konsantrasyonlarda nötr veya katyonik formülasyonlardan daha
üstündür: toksisite ve beyin dağılımı profillerindenanopartikül yüzey yükü dikkate
alınır.
İlaç taşıyıcıları olarak nanopartiküllerin kullanımı, ilaç
ve nanopartikül toksisitesi arasındaki ayrımın her zaman yapılamamasına rağmen,
ilacın toksisitesini azaltabilir. Altın nanopartiküllerin yapısı ve
özellikleri, çok çeşitli biyolojik uygulamalar için yararlıdır. Bununla
birlikte, toksisite, bu sistemleri kullanarak yüksek konsantrasyonlarda
gözlenmiştir. 2 nm altın partikülleri katyonik partiküllerin orta derecede
toksik olduğunu, oysa anyonik partiküllerin nispeten toksik olmadığını göstermiştir.
Bu çok küçük boyutlu altın nanopartiküllerin, tümör tedavisi için farelere
uygulandığında toksik olmadığı bulunmuştur.
