الفهرس 
general introductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 301 |  |  |
| | | from | 301 | | |
Abstract
”أنظمة توصيل دوائية حويصلية إرذاذية لاستهداف الجهاز التنفسي”
مرض السل هو أحد الامراض المعدية التى تصيب الجهاز التنفسي و يسببها ميكروب داخل الخلايا يسمى المتفطرة السلية. ويعد حوالي ثلث سكان العالم مصاب بالسل ولكن في الواقع 10 ٪ فقط من الأشخاص المصابين يعانون من مرض نشط. و من الملاحظ ان معدل حدوث السل النشط ازداد مع زيادة عدد مرضى نقص المناعة المرتبط بزيادة أعداد المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية, المرضى الذين خضعوا لعمليات زرع الأعضاء و المرضى الذين يتلقون العلاج الكيميائي لعلاج السرطان. ويمثل السل الرئوي حوالي 80٪ من حالات العدوى بالسل وفى هذه الحالة تتمركز المتفطرات وتتكاثر في خلايا المكروفاج البلعمية الموجودة فى الحويصلات الهوائية وهناك تقاوم آلية القتل.
ان عقارالموكسيفلوكساسين هيدروكلوريد له نشاط قوي ضد مرض السل المتفطرة. وكونه من الجيل الرابع للفلوروكينولونات, فإنه يعمل على تثبيط انزيم الجيرازgyrase) ) وانزيم التوبوايزوميراز الرابع (topoisomerase IV) وهى الانزيمات المسؤولة عن تفكك الحمض النووي، لذلك يمنع تكرار الحمض النووي البكتيري مما يؤدي إلى موت البكتيريا. على الرغم من أن معظم الأدوية المضادة للمتفطرات تتفاعل مع العقاقير المضادة للايدز ولكن عقار الموكسيفلوكساسين لا يتفاعل معهم مما يجعل علاج المرضين في وقت واحد ممكنا وفعالا.
ان الغرض من هذه الرسالة هو علاج السل الرئوي عن طريق تصميم أنظمة توصيل دوائية موضعية للرئة على هيئة مسحوق للاستنشاق. وبذلك سوف يتحقق زيادة التركيز الموضعى للدواء مع فرصة تقليل جرعة الدواء والاعراض الجانبية المصاحبة له.
يعتبر القطر الايروديناميكي للكتلة الوسطية للجسيمات المحضرة هوالعامل الرئيسى المتحكم فى التوصيل الدوائى العميق الى الحويصلات الهوائية ، حيث ان الجسيمات ذات قطر ايرودينامى أصغر من 1ميكروميتر تتميز بالحركة البراونية والتى تساعد على خروجها عادة اثناء عملية الزفير ، بينما الجسيمات ذات قطر ايرودينامى أكبرمن 5 ميكروميترتترسب في البلعوم ولكن الجسيمات ذات قطر ايرودينامى يتراوح بين 1-5 ميكروميتر تستطيع الوصول الى الجهاز التنفسي السفلي وبالتالى الى الحويصلات الهوائية العميقة عن طريق عملية الترسيب وهناك تكون الجسيمات متاحة لابتلاعها بخلايا المكروفاج .وبالإضافة إلى ذلك فإننا نهدف إلى تحميل عقار الموكسيفلوكساسين في الليبوزومات التي تتكون من مادة الدهون الفوسفاتية وهى مواد ذاتية التحلل داخل الجسم و متوافقة مع أنسجة الجسم ولذا لا تحفز الجهاز المناعى ضدها. ولذلك يسهل استخدامها لاستهداف خلايا المكروفاج الموجودة داخل الحويصلات الهوائية العميقة و بذلك يتم تعزيز توصيل العقارإلى خلايا المتفطرات.
وعنه فقد كان الهدف الرئيسى من العمل فى هذه الرسالة هو تحضيرليبوزومات محملة بعقار الموكسيفلوكساسين هيدروكلوريد وتحويلها إلى مسحوق مناسبة للاستنشاق باستخدام التجفيف الارذاذى وتحسين حجمها لتكون قادرة على أن تصل للحويصلات الهوائية العميقة.
وعنه فقد انقسمت الرسالة الى ثلاث فصول:
الفصل الأول:اعداد وتوصيف الليبوزومات المحتوية على موكسيفلوكساسين هيدروكلوريد.
الفصل الثاني: اعداد وتوصيف ليبوزومات المحتوية على موكسيفلوكساسين هيدروكلوريد بالتجفيف الارذاذى.
الفصل الثالث: تقييم مدى أمان و فاعلية الليبوزومات المحتوية على الموكسيفلوكساسين هيدروكلوريد.
الفصل الأول: اعداد وتوصيف الليبوزومات المحتوية على موكسيفلوكساسين هيدروكلوريد
أعدت الليبوزومات المحتوية على موكسيفلوكساسين هيدروكلوريد وحضرت التحضير الامثل. وقد تم تحضير الليبوزمات التقليدية و تلك ذات الشحنات الكهربية السطحية ، وأجريت عليها التعديلات باستخدام مواد مختلفة. وفقا لذلك فان العمل في هذا الفصل يشمل ثلاث دراسات متتالية:
الدراسة الأولى: إعداد الليبوزومات التقليدية المحتوية على موكسيفلوكساسين هيدروكلوريد
فقد تمت دراسة تأثير مختلف المتغيرات مثل طريقة التحضير, نسبة الفوسفاتيديل كولين إلى الكوليسترول, تركيز الموكسفلوكساسين, نسبة الفوسفاتيديل كولين الى الفوسفاتيديل إيثانولامين وكذلك دراسة تأثيردرجة الحموضة.
الدراسة الثانية: إعداد الليبوزومات المحتوية على موكسيفلوكساسين هيدروكلوريد باستخدام مكسبات الشحنات السالبة مثل مادة دايستيل فوسفات او الشحنات الموجبة مثل مادة DOTAP))
الدراسة الثالثة: إعداد ليبوزومات الموكسيفلوكساسين هيدروكلوريد المعدلة باضافة مادة الشيتوزان اومادة 4– فينل امين-α-مانوبيرانوز المانوز
و قد تم تقييم حجم الليبوزومات التي تم الحصول عليها, دراسة مؤشر التشتت المتعدد للحجم, الشحنات السطحية وكذلك نسبة تحوصل العقار. وأيضا تم فحص شكل الليبوزومات باستخدام المجهر الإلكتروني. كذلك تم فحص التفاعل بين الموكسيفلوكساسين مع الليبوزومات المحضرة باستخدام الماسح التفاضلى الحرارى (DSC)وكذلك تمت دراسة معدل الانطلاق المعملى للدواء من الليبوزومات.
من النتائج التي تم الحصول عليها, تبين ما يلي:
1. ان استخدام طريقة التبخر العكسية REV فى تحضير الليبوزومات اعطت أعلى نسبة تحوصل للموكسيفلوكساسين مقارنة بالطرق الاخرى (اضاف الماء الى غشاء رقيق وطريقة الحقن بالايثانول) لذا تم اختيارها لتحضير الليبوزومات المحملة بالموكسيفلوكساسين خلال الرسالة.
2. ان زيادة مادة الكوليسترول الى المواد المستخدمة فى تحضير الليبوزومات تؤدى الى زيادة صلابة جدار الليبوزومات وبالتالى الحصول على ليبوزومات متماثلة فى الحجم و زيادة نسبة التحوصل للدواء حتى نسبة مولية معينة من الفوسفاتيديل كولين :كوليسترول وهى (3:7) يقل بعدها نسبة تحوصل الدواء و يزداد حجم اليبوزومات ومؤشر التشتت المتعدد للحجم فى النسب المولارية (4:6 و 5:5).
3. ان زيادة كمية الموكسيفلوكساسين المستخدمة فى تحضير الليبوزومات تؤدى الى زيادة نسبة تحوله داخل الليبوزومات حتى نسبة مولارية معينة من الموكسيفلوكساسين: الدهون الكلية وهى (1:0.15) يقل بعدها نسبة التحوصل للدواء وذلك لتشبع الليبوزومات به.
4. وقد وجد ان درجة الحموضة 7.4 هى الرقم الهيدروجينى الامثل لتحضير الليبوزومات المتعادلة الشحنة والموجبة الشحنة بينما ان درجة الحموضة 5.5 هى الرقم الهيدروجينى الامثل لتحضير الليبوزومات السالبة الشحنة.
5. ان الmannosylation عن طريق التشابك باستخدام الجلوترالدهيد أعطى أعلى نسبة استبدال.
6. اوضح المسح الحرارى التفاضلى للصيغ المختارة من الحويصلات اختفاء القمة الخاصة بانصهار عقار الموكسيفلوكساسين مما يدل على نقص درجة تبلور العقار وتحوصله داخل الحويصلات.
7. اثبتت دراسة معدل الانطلاق المعملى للدواء من الصياغات المختارة:
أ. ان الانطلاق كان على مرحلتين : الاولى سريعة خلال اول ساعتين يليها مرحلة انطلاق ابطا تستمر لمدة 48 ساعة من الليبوزومات واسبوعين فى حالة الليبوزمات المغطاة بالشيتوزان.
ب. تحوصل الموكسيفلوكساسين داخل الليبوزومات يقلل معدل انطلاقه المعملى. كما ان وجود الشيتوزان على سطح الليبوزومات قد خفض معدل تخلل الدواء عبر غشاء الحويصلية بشكل اكبر. قد يكون هذا بسبب تكون غشاء اكثر كثافة نتيجة التفاعل الكهربائي بين الشحنة الموجبة للمجموعة الأمينية للشيتوزان والشحنة السالبة للداى سيتيل فوسفات(DCP) مما يقلل نفاذية ومرونة الغشاء.
8. دراسة الثبات الفيزيائية لليبوزومات الموكسيفلوكساسين بعد تخزينها عند درجة حرارة 4° مئوية لمدة ثلاث شهور اثبتت أن :
أ. استخدام مادة الداى سيتيل فوسفات كمحفز للشحنة السالبة وكذلك استخدام الدهون موجبة الشحنةDOTAP) ) أدت الى زيادة ثبات واستقرار الليبوزومات من حيث الحجم ودرجة تحوصل العقار. ويرجع ذلك الى ارتفاع الشحنات السطحية التى تؤدى الى تنافر الليبوزومات مما يقلل من معدل تجمعهم او اانصهارهم مع بعض.
ب. طلاء الليبوزومات بالشيتوزان ادى الى زيادة ثبات الليبوزومات أكثر من الليبوزومات الغير مغطاة بالشيتوزان. فقد اظهرت الليبوزومات المغطاة بالشيتوزان بعد تخزينها تغييرات طفيفة في الحجم و تحوصل الدواء.وذلك بسبب ان طبقة الشيتوزان لها تأثير قوى فى تثبيط تحلل الليبوزومات . كما أنها تعمل كطبقة واقية على سطح الليبوزومات بسبب انها ذات ثبات أفضل في الوسط المائى.
ت. التجميد بالتجفيف قد عزز ثبات الليبوزومات.
الفصل الثاني: اعداد وتوصيف ليبوزومات المحتوية على موكسيفلوكساسين هيدروكلوريد بالتجفيف الارذاذى
في هذا الفصل تم استخدم التجفيف الارذاذى لإعداد مسحوق جاف من الليبوزومات المحملة SDNLs)) بالموكسيفلوكساسين مناسب للتوصيل الرئوى. تم تجفيف الليبوزومات التى تم الحصول عليها من الفصل الأول ارذاذيا مع الناقل المكون من السكر (مانيتول / كبريتات ديكستران) ± مادة الليوسين كمانع الالتصاق. و تم دراسة تأثير الصياغات على خصائص المساحيق المجففة. قد تم تقسيم الصيغ إلى 4 مجموعات وفقا لنطاق إعدادها.
وتم تقييم SDNLs وفقا للنسبة المئوية لمحصول المسحوق, وتدفق وانسياب المسحوق, سهولة التشتت مرة أخري الى الليبوزومات ونسبة تحوصل الدواء بعد التجفيف الارذاذى. تم ايضا تقييم شكل الجسيمات باستخدام المجهر الماسح الإلكتروني, قياس محتوى الرطوبة للمساحيق واالانطلاق المعملى للدواء. كما تم استخدام كل من جهاز حيود أشعة اكس وجهاز المسح الحرارى التفاضلى لدراسة الخواص الفيزيائية للمساحيق المحضرة. تم تعييين خواص الايداع الرئوى المعملى للمساحيق و ذلك باستخدام كبسولات جيلاتينة محملة بالمساحيق واستخدام جهاز الاصطدام ذى المنصة التوأمية مع جهاز استنشاق المساحيق.
من النتائج التى تم الحصول عليها تبين ما يلي:
1. ان ضبط درجة الحرارة اثناء عملية التجفيف الارذاذى عند 80° مئوية واستخدام الدكستران سلفات أدى الى الحصول على مساحيق جيدة الانسياب, سهلة التشتت وذات نسبة تحوصل جيدة للدواء بعد التجفيف الارذاذى.
2. ان زيادة نسبة الليوسين فى الناقل تؤدى الى زيادة نسبة محصول المسحوق, تحسن انسيابية المساحيق, سهولة التشتت مرة أخري الى الليبوزومات وقد وجد ان أفضل نسبة هى50% من اجمالى الناقل بعدها تقل هذه الخواص بشكل واضح.
3. من المهم ضبط نسبة الليبوزومات:الناقل للحصول على SDNLs بها أعلى نسبة دواء ممكنة وذات قطر ايرودينامي مناسب وسهلة التشتت مرة أخري الى ليبوزومات.
4. وجد أن الصيغة S2 (المحتوية على نسبة 7.5:1 من الليبوزومات:الناقل (دكستران:ليوسين1:1)) تتميز بانسيابية جيدة, سهولة التشتت مرة أخري الى الليبوزومات, ذات نسبة تحوصل جيدة للدواء وكذلك فهى ذات قطر ايرودينامي للكتلة الوسطية مناسب للايداع العميق فى الحويصلات الهوائية.
5. وقد تم استخدام هذه النسب فى تحضير SDNLsمن الصيغ المختارة من الفصل الاول وانتجت صيغ ذات انسيابية جيدة, سهلة التشتت مرة أخري الى الليبوزومات, ذات نسبة تحوصل جيدة للدواء وكذلك فهى ذات قطر ايرودينامي للكتلة الوسطية مناسب للايداع العميق فى الحويصلات الهوائية. وبذلك قد تم أجريت مزيد من الدراسة لخواص الصيغ(S2, SD-PE2, SD-PE2-PAM, SD-F16, SD-PDC1).
6. ان الظروف المختارة لعملية التجفيف الارذاذى والمواد المضافة اثناء التحضير تضمن الحصول على مساحيق ذات نسبة رطوبة منخفضة.
7. قد أوضحت الصور المأخوذة بالمجهر الماسح الالكترونى للصيغ المختارة
أن استخدام الليوسين وكذلك الدهون بالنسبة التى تم اختيارها يؤدى الى تكوين جسيمات كروية ذات أسطح مموجة متفرقة عن بعضها وجوفاء من الداخل مما يشير الى قلة كثافتها. كما أوضحت أنSDNLs توجد فى صورة غير متبلورة حيث لم تظهلر أى جزيئات بلورية على سطحها.
8. اوضح المسح الحرارى التفاضلى للصيغ المختارة من SDNLsاختفاء القمة الخاصة بانصهار عقار الموكسيفلوكساسين مما يدل على وجوده فى صورة غير متبلورة وتحوصله داخل الحويصلات المجففة بالارذاذ.
9. كما أثبت مشتت أشعة اكس للصيغ المختارة من SDNLsأن الدواء كان محوصلا داخل الليبوزومات المجففة بالارذاذ وانه فقد كثير من خواصه البللورية.
10. وللتأكد من كفاءة الصيغ المختارة من SDNLs فى الوصول العميق للرئة فقد تم استخدام جهاز الاصطدام ذو المنصة التوأمية:
أ. وفى هذه التجربة تم ايتاء أكثر من 92% من المساحيق المعبأة فى الكبسولات.
ب. ان النسبة التى تم ترسيبها فى الجهاز / الفم / الحلق لم تتجاوز 17٪ من المساحيق مما يؤكد أن نسبة عالية من المسحوق كانت صغيرة الحجم بما يكفي كي لا تترسب و تؤثر على منطقة الحلق وهذا يحد من الآثار الجانبية المحلية في الحلق.
ت. كما أن أكثر من 66% من المساحيق وصلت الى المنصة السفلى مؤكدة امكانية توصيلها عميقا داخل الحويصلات الهوائية.
ث. زيادة تركيز الليوسين أدى الى تحسين تشتت المساحيق مما ينعكس على زيادة في مؤشرات الاستنشاق.
11. ان معدل انطلاق الدواء من الصيغ المختارة من SDNLs كان أبطأ من انطلاقه من الدواء منفردا.مما يعنى أن الانطلاق المعملى للدواء يقل عن طريق تحوصله فى الليبوزومات وكذلك استخدام الليوسين أثناء التجفيف الارذاذى قلل أكثر من معدل الانطلاق.
12. أظهرت الصيغ المختارة من SDNLs ثبات على المدى البعيد لمدة تصل الى 6 أشهر فى المجفف عند درجة حرارة الغرفة, حيث لم يحدث أى تغيير فى القطر الايروديناميكى للكتلة الوسطية و القطر الحجمى المتوسط.
الفصل الثالث: تقييم مدى أمان و فاعلية الليبوزومات المحتوية على الموكسيفلوكساسين هيدروكلوريد.
وكان الغرض من الدراسة فى هذا الفصل قياس الحد الادنى للتركيز المثبط ( (MICكممثل للنشاط المضاد للمرض الدرن للصيغ المختارة (S2, SD-PE2, SD-PE2-PAM, SD-F16, SD-PDC1). وقد أثبتت الدراسة أن العقار فى صورة الليبوزومات ذات ذالتركيب النانونى كان له أثر فعالا. كما ان استخدام بعض السواغات، مثل الشيتوزان، داى سيتيل فوسفات والدهون الموجبة DOTAP)) قد زاد من نشاط العقار ضد مرض الدرن.
وقد تمت ايضا دراسة السمية الخلوية لليبوزومات المختارة وقيمت بطريقة خلايا الرئة الطلائية A549 باستخدام المعايرة التكاثرية. و قد وجد أن الصيغ المختارة لها درجة منخفضة من السمية وبناءا على ذلك فتم اعتبارها أمنة الاستخدام على خلايا الرئة.
وبعد وضع الصيغ المختارة مع خلايا المكروفاج و استخدام التدفق الخلوى لقياس كمية الفلوريسنس داخل الخلايا. أوضحت النتائج ان استخدام بعض السواغات مثل الداى سيتيل فوسفات والدهون الموجبة DOTAP)) قد زاد من معدل ابتلاعها داخل المكروفاج. كما أن استعمال المانوز على سطح الليبوزومات يزيد بشكل كبير من معدل ابتلاعها داخل المكروفاج.
وكان واضحا أن حجم الجسيمات والخصائص المورفولوجية للمساحيق المجففة ارذاذيا يسمح بترسيب نسبة كبيرة من الجسيمات في الحويصلات الهوائية العميقة حيث توجد خلايا المتفطرة السلية المستهدفة.
وبذلك يمكن اختيار هذه الصيغ لاستهداف المتفطرة السلية المتمركزة داخل خلايا المكروفاج. ان استخدام المانوز على سطح الليبوزومات ادى الى زيادة قدرتها لاستهداف المتفطرة السلية لذا انتخبت هذه الصيغة لاستهداف أفضل للعدوى الأكثر صعوبة حيث يتم إخفاء الكائنات الحية الدقيقة في خلايا المكروفاج.
وبناء على ما سبق فقد تم تحضير وتوصيف الليبوزومات المحملة بعقار الموكسيفلوكساسين لعلاج السل الرئوى.وقد تم استهداف خلايا المكروفاج التى تأوى الميكروب المسبب للمرض بالوسائل السلبية أو الايجابية. ولزيادة ثبات واستقرار هذه الليبوزومات فقد تم تجفيفها أما بالتبريد أو بالتجفيف الارذاذى.وقد تم أثبات مدى أمان هذه الليبوزمات المحملة بعقار الموكسيفلوكساسين على خلايا الرئة وفاعليتها ضد المتفطرة السلية. وبذلك فهى تعتبر أكثر كفاءة فى علاج السل الرئوى أكثر من استخدام عقار الموكسيفلوكساسين ذاته.