Amorfizacja poprawi działanie leków? Trwają badania polskich naukowców
Amorfizacja poprawi działanie leków? Trwają badania polskich naukowców
Spis treści
Kluczowym wyzwaniem, przed jakim stoi współczesna farmacja, jest kwestia przyspieszenia i poprawy działania leków w tabletkach poprzez zwiększenie ich rozpuszczalności – twierdzi prof. Marian Paluch z Uniwersytetu Śląskiego. Rozwiązaniem mają być tzw. leki amorficzne.
Prof. Marian Paluch z Zakładu Biofizyki i Fizyki Molekularnej UŚ zajmuje się tzw. lekami amorficznymi od kilkunastu lat. – Ponad 35% substancji leczniczych, które obecnie są dostępne na rynku, charakteryzuje się niską biodostępnością, wynikającą ze słabej rozpuszczalności. Co więcej, szacuje się, że ponad 70% nowych związków, mających ogromy potencjał, aby stać się farmaceutykami, zostanie odrzuconych podczas procesu badawczo rozwojowego właśnie ze względu na ich słabą rozpuszczalność w wodzie – tłumaczył w rozmowie z PAP.
Czym jest amorfizacja?
Chodzi o leki w postaci stałej, czyli tabletek, peletek lub kapsułek. Jedną z efektywniejszych metod, mogącą poprawić biodostępność zawartych w nich substancji aktywnych, jest ich konwertowanie do tzw. formy amorficznej. Ciała amorficzne łączą w sobie pewne cechy ciał stałych i cieczy. Substancja będąca w stanie amorficznym jest ciałem stałym, jednak tworzące ją cząsteczki są ułożone w sposób chaotyczny, co bardziej przypomina ciecz. – W postaciach stałych substancje aktywne występują w formie krystalicznej, czyli ich molekuły są uporządkowane i tworzą tzw. sieć krystaliczną. Ich rozpuszczalność możemy poprawić poprzez przekształcenie ich do formy nieuporządkowanej, czyli amorficznej, inaczej nazywanej szklistą, gdzie molekuły nie tworzą sieci, lecz są chaotyczne rozmieszczone – dodał prof. Paluch.
Układy amorficzne mają wyższą energię wewnętrzną, niż ich krystaliczne odpowiedniki. Dzieje się tak właśnie ze względu na brak tego wewnętrznego uporządkowania. W efekcie, potrzeba mniejszej energii, żeby rozpuścić te substancje, więc tym samym amorfizacja prowadzi do zwiększenia ich rozpuszczalności.
Metody amorfizacji
Krystaliczne substancje lecznicze można konwertować do formy amorficznej różnymi metodami. Jak tłumaczył prof. Paluch, najprostszą jest stopienie formy krystalicznej, a następnie szybkie jej schłodzenie, co pozwala uniknąć powrotu farmaceutyku do jego pierwotnej, krystalicznej formy. Ta metoda nie zawsze jest jednak skuteczna, m.in. ze względu na fakt, że niektóre substancje mają temperaturę topnienia zbliżoną do temperatury degradacji próbki (tymczasem związku, który przed przechłodzeniem zdegraduje, zdecydowanie nie można podać pacjentowi).
Innym sposobem amorfizacji jest mielenie substancji aktywnej w niskich temperaturach. Dzięki tej metodzie można mechanicznie pozbyć się wewnętrznego uporządkowania farmaceutyku, i doprowadzić do amorfizacji. – Problem zaczyna się jednak dopiero po wspomnianej transformacji, ponieważ nieuporządkowana forma amorficzna jest fizycznie niestabilna. To oznacza, że substancje w takiej formie mogą powrócić do pierwotnej, krystalicznej formy, tracąc swoje wspaniałe własności. Badania nad amorficznymi farmaceutykami koncentrują się więc na określeniu czasu ich fizycznej stabilności oraz na tym, by jak najdłużej utrzymać je w nieuporządkowanej formie. Ponieważ musimy mieć pewność, że przez okres ważności leku – standardowe trzy lata – lek nie straci swych właściwości – mówił fizyk. Właśnie ta ostatnia kwestia – utrzymanie formy amorficznej przez długi czas – jest obecnie dla prof. Palucha największym wyzwaniem badawczym.
Potrzebne fundusze na dalsze badania
Naukowiec ocenia, że zainteresowanie tematyką tzw. leków amorficznych na świecie jest duże. Dowodzą tego poświęcone tej tematyce konferencje naukowe, w których prof. Paluch regularnie bierze udział. Profesor podkreślił jednak, że nie uda się wprowadzić na rynek leków amorficznych bez współpracy fizyków, chemików i farmaceutów. – To cała droga, wymaga współdziałania od pomysłu, sposobu na zamorfizowanie substancji, przez wykonanie badań, jakie czynniki determinują fizyczną stabilność, znalezienie sposobu stabilizacji tej formy aż do zbadania farmaceutycznych własności, czyli rozpuszczalności, szybkości uwalniania itd. – tłumaczył badacz. Dodał, że wprowadzenie tych leków na rynek nie jest daleką perspektywą czasową. Konieczne są jednak fundusze.
Zespół prof. Palucha ma już na swym koncie kilka patentów i zgłoszeń patentowych w tym zakresie. – W skali kraju jesteśmy pionierami, a w skali światowej mamy bardzo dobrą rozpoznawalność – mówił badacz. Przed rokiem zespół otrzymał również grant z Narodowego Centrum Nauki w wysokości 5 mln zł na kontynuację badań.
Jakie leki przeciwbólowe polecać pacjentom? Wskazówek na ten temat udziela dr n. med. Joanna Kusowska, specjalista chorób wewnętrznych, farmakolog kliniczny z Gabinetu Konsultacyjnego „Good Clinical Practice” w Łodzi.
Oprac. AF na podst. PAP – Nauka w Polsce
Fot. TheDigitalWay, pixabay.com
POWIĄZANE ARTYKUŁY
Z początkiem 2022 r. naukowcy z Warszawy i Poznania pod kierunkiem dr hab. inż. Agnieszki Gadomskiej-Gajadhur rozpoczęli prace nad projektem mającym na celu wykorzystanie znajdujących się w dziąsłach komórek macierzystych do wyprowadzenia fragmentów ...
Ostatnio zaprezentowana została nowa oscylacyjno-rotacyjna elektryczna szczoteczka do zębów o nazwie Oral-B iO. Kształtem przypomina szczoteczkę oscylacyjno-rotacyjną Oral-B, ale – co ciekawe – szczoteczka jest napędzana przez zupełnie nowy, beztarci...
Naukowcy z trzech trójmiejskich uczelni opracowali nową metodę wprowadzania do organizmu białek poprawiających gojenie się ran. Ma pomagać osobom z cukrzycą, otyłością i innym pacjentom z ranami, które nie chcą się goić. Jak przypominają specjaliści...
W związku z atakiem nożownika na lekarza w Starogardzie Gdańskim, prezes Naczelnej Rady Lekarskiej zwrócił się do premiera o podjęcie zdecydowanych działań w tej sprawie i wyznaczenie nowej polityki państwa wobec sprawców agresywnych zachowań skierow...
Jasnota biała to niepozorna roślina wieloletnia, która wielokrotnie mylona jest z pokrzywą, jednak nie wykazuje właściwości „parzących”. Jasnota znana jest w medycynie naturalnej ze względu na działanie przeciwzapalne, antybakteryjne, moczopędne, ant...
Syntetyczny polimer o silnych właściwościach przeciwgrzybiczych i jednocześnie niskiej toksyczności został odkryty przez naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jak informuje uczelnia, odkrycie wypełnia lukę wśród niewielu dostępnych substancji wyk...
Prof. Jan Potempa, od lat zajmujący się badaniami nad mechanizmem rozwoju paradontozy, znalazł się na Liście Top 2% najczęściej cytowanych naukowców świata, opracowywanej przez Uniwersytet Stanforda. Lista Top 2% opracowywana jest od lat przez Uniwe...
Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego i Uniwersytetu Południowej Florydy przeprowadzili dokładne badania dotyczące ofiodona - drapieżnej ryby występującej w Pacyfiku, która - jak się okazuje - ma 555 zębów i codziennie wymienia ich 20. Ofiodon (O...
Zespoły ratownicze nadal nie trafiły na ślad emerytowanego lekarza stomatologa, który zaginął 2 września na odludnych terenach stanu Wyoming. Pochodzący z Kalifornii dentysta odłączył się od grupy swoich znajomych podczas pieszej wędrówki w górach Wi...
Większość struktur mózgowych aktywowanych przez spożywanie cukru i przyjmowanie narkotyków pokrywa się. Jednak podczas gdy pierwszy kontakt z cukrem wywołuje ogromne pobudzenie praktycznie w całym mózgu, nawet poza układem nagrody, to pierwszy kontak...
Specjalistyczne meble medyczne to jeden z najważniejszych elementów wyposażenia każdego gabinetu stomatologicznego. W dobie wszechobecnych zakupów online można je kupić od producenta albo dystrybutora właściwie z każdego zakątka świata – choć niejedn...