پوشش دهی انسولین در مقیاس نانو با مخلوط پلیمرهای تخریب پذیر زیستی و کنترل رهایش آن

بیماری دیابت قندی شایع ترین بیماری متابولیک در جهان است که عوارض آن تمام ارگان های بدن را درگیر می کند. دیابت ششمین علت مرگ و میر در دنیا شناخته شده است. تزریق روزانه چند دز انسولین برای بیماران دیابتی امری ضروری است. این کار علاوه بر این که عملی دشوار است، دردناک نیز می باشد و عوارض جانبی زیادی به همراه دارد. امروزه تحقیقات گسترده ای برای تهیه ی فرمولاسیونی خوراکی از انسولین که رهایش کنترل شده ای از آن را ایجاد کند، در حال انجام است. هدف از این پژوهش پوشش دهی انسولین با مخلوط پلیمرهای تخریب پذیر زیستی و تهیه ی نانو ذرات پلیمری حاوی انسولین با رهایش کنترل شده است. بدین منظور از ترکیب درصدهای مختلف از پلیمرهای pla، plga، pcl و یودراجت (نوع rs100) برای پوشش دهی انسولین با استفاده از روش امولسیون به دلیل سادگی روش، عدم نیاز به تجهیزات پرهزینه و مناسب بودن برای داروهای آبدوست نظیر انسولین، استفاده شد. در تصاویر afm می نیمم اندازه ی ذرات nm 300 و ماکسیمم اندازه ی ذرات nm 900 تعیین شد. درصد کپسوله شدن انسولین تابعی از ترکیب درصد مخلوط پلیمری نبود و به طور میانگین برای تمامی مخلوط های پلیمری مورد بررسی با حداکثر اختلاف 4/5% برابر 81 درصد بدست آمد. نتایج آزمایشات برون بدنی نشان داد پایاترین رفتار رهایش انسولین مربوط به ترکیب 45 درصد plga و 55 درصدpla بوده که پس از 1 روز انکوباسیون در بافر (4/7ph=) تنها 3/16% از کل انسولین خود را رها نموده بود. در این ترکیب درصد لایه ی آب گریز پلیمر pla دیواره ی بیرونی نانو ذره را تشکیل داده و همانند یک سد در برابر نفوذ آب عمل می کند. در نتیجه با افزایش درصد pla در فرمولاسیون، سرعت آزادسازی انسولین کاهش یافت. در مورد فرمولاسیون های دوتایی pcl و یودراجت، به دلیل کمتر بودن وزن مولکولی یودراجت نسبت به pcl و در نتیجه نفوذ راحت تر انسولین در آن، میزان رهایش انسولین با افزایش میزان یودراجت افزایش یافت. تصاویر afm نشان داد اندازه ی نانو ذرات تشکیل شده از مخلوط سه تایی پلیمرها، کوچکتر از اندازه ی نانو ذرات تشکیل شده از مخلوط دوتایی آنها بود. با کوچکتر شدن ذرات، نسبت سطح به حجم افزایش یافته و سطح بیشتری برای نفوذ در اختیار مولکول های انسولین قرار دارد، در نتیجه سرعت رهایش انسولین از مخلوط های سه تایی بیشتر از مخلوط های دوتایی بود. میزان رهایش انسولین از پوشش های پلیمری مخلوط های سه تایی و چهارتایی پلیمرها، از ترکیب درصد بهینه ی pla 55%-plga 45% بیشتر بود. دلیل این امر را می توان به افزایش تعداد و تنوع شاخه های پلیمری و در نتیجه کاهش تراکم پوشش پلیمری نسبت داد که منجر به افزایش سرعت نفوذ انسولین در پوشش پلیمری می شود. با برازش داده های رهایش انسولین در محیط برون بدنی با مدل هیگوچی و نفوذ، نشان داده شد که داده ها با مدل هیگوچی تطابق نسبتاً خوب، با میانگین r2 برابر 887/0 و با مدل نفوذ تطابق بسیار بهتری با میانگین r2 برابر 941/0 داشتند. هم چنین نتیجه ی مطالعات درون بدنی، کنترل میزان گلوکز خون موش های صحرایی دیابتیک در محدوده ی طبیعی به مدت بیش از یک هفته، پس از مصرف یک دز دارو با پوشش پلیمری 45 درصد plga و 55 درصدpla بود.