Mucosal drug delivery system

మ్యూకోసల్ డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్

శిక్షణ లక్ష్యాలు

ఈ సెషన్ ముగిసే సమయానికి, విద్యార్థులు వీటిని చేయగలరు:

• అంటుకునే వ్యవస్థలలో ఉన్న భావనలను వివరించండి

• మ్యూకోఅడెసివ్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ యొక్క ప్రయోజనాలను పేర్కొనండి

• మ్యూకోఅడెషన్‌ను వివరించడానికి వివిధ సిద్ధాంతాలను వివరించండి

• మ్యూకోఅడెషన్‌ను ప్రభావితం చేసే కారకాల గురించి చర్చించండి

• సంబంధిత ఉదాహరణలతో మ్యూకోడెసివ్ పాలిమర్‌లను వర్గీకరించండి

• శ్లేష్మ అవరోధం అంతటా ఔషధ వ్యాప్తి    యొక్క    మెకానిజం    గురించి చర్చించండి           

• మ్యూకోఅడెసివ్ డోసేజ్ రూపంలో పారగమ్యతను పెంచేవారి పాత్రను వివరించండి

మ్యూకోసల్ డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ పరిచయం

మౌఖిక మార్గం -------------> పరిపాలన యొక్క ప్రాధాన్య మార్గం

నోటి మార్గం యొక్క ప్రతికూలత

హెపాటిక్ జీవక్రియ

లేదా

GIT ద్వారా విస్తృతమైన ప్రీ-సిస్టమిక్ తొలగింపు

↓

ఔషధం యొక్క తక్కువ దైహిక జీవ-లభ్యత

↓

చికిత్సా చర్య యొక్క స్వల్ప వ్యవధి

మ్యూకోఅడెషన్ కాన్సెప్ట్

• రెండు కాకుండా శరీరాల మధ్య ఆకర్షణ యొక్క పరమాణు శక్తి, వాటిని ఒకదానితో ఒకటి ఉంచుతుంది 'అంటుకోవడం'

• 'బయోఅడెషన్' అనేది జీవ ఉపరితలం మరియు సహజ లేదా సింథటిక్ పాలిమర్‌ల ఉపరితలాల మధ్య అంతర్ముఖ పరమాణు ఆకర్షణీయ శక్తుల దృగ్విషయంగా నిర్వచించబడుతుంది, ఇది పాలిమర్ జీవ ఉపరితలంపై ఎక్కువ కాలం కట్టుబడి ఉండటానికి అనుమతిస్తుంది.

• జీవ ఉపరితలం శ్లేష్మ ఉపరితలం అయినప్పుడు 'శ్లేష్మ సంశ్లేషణ' అనే పదాన్ని ఉపయోగిస్తారు

Mucoadhesion - చరిత్ర

• వివిధ బయోపాలిమర్‌లు బయోఅడెసివ్ లక్షణాలను చూపుతాయి మరియు వైద్యంలో వివిధ చికిత్సా ప్రయోజనాల కోసం ఉపయోగించబడ్డాయి

• 1947- పెన్సిలిన్ డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్ – నోటి శ్లేష్మ పొరకు పెన్సిలిన్ డెలివరీ - గమ్ ట్రాగాకాంత్ మరియు దంత అంటుకునే పొడులు

• ఫార్ములేషన్ అభివృద్ధి చేయబడింది -    మెత్తగా    గ్రౌండ్ చేయబడిన    సోడియం కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్, పెక్టిన్ మరియు జెలటిన్‌లను మ్యూకోఅడెసివ్ పాలిమర్‌లుగా ఉపయోగించడం - ఓరాహెసివ్ ®గా మార్కెట్ చేయబడింది

• ఒరాబేస్ ®- పాలీమిథైలిన్/ మినరల్ ఆయిల్ బేస్ మిశ్రమం

• వివిధ ఇతర పాలిమర్‌లు మ్యూకోఅడెసివ్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి - ఉదా. సోడియం ఆల్జీనేట్, సోడియం కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్, గ్వార్ గమ్, హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్, కార్యా గమ్, మిథైల్ సెల్యులోజ్, పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్ (PEG), రెటీన్ మరియు ట్రాగాకాంత్

• 1980లు - పాలీ (యాక్రిలిక్ యాసిడ్), హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ సెల్యులోజ్ మరియు సోడియం CMC విస్తృతంగా అన్వేషించబడ్డాయి.

• వివిధ ఇతర పాలిమర్‌లు మ్యూకోఅడెసివ్ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి - ఉదా. సోడియం ఆల్జీనేట్, సోడియం కార్బాక్సిమీథైల్ సెల్యులోజ్, గ్వార్ గమ్, హైడ్రాక్సీథైల్ సెల్యులోజ్, కార్యా గమ్, మిథైల్ సెల్యులోజ్, పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్ (PEG), రెటీన్ మరియు ట్రాగాకాంత్

మ్యూకోడెసివ్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ - ప్రయోజనాలు

• బైపాస్ హెపాటిక్ మెటబాలిజం, పెరిగిన జీవ లభ్యత

• GITలో క్షీణతను నివారిస్తుంది

• వేగవంతమైన శోషణ, చర్య యొక్క వేగవంతమైన ప్రారంభం

• నియంత్రిత విడుదల మరియు సుదీర్ఘ చర్య

• మెరుగైన చికిత్సా పనితీరు

• స్థానికీకరించిన మరియు లక్ష్యంగా చేసుకున్న చర్య

• డోసేజ్ ఫారమ్ యొక్క సుదీర్ఘ నివాస సమయం, రోజుకు ఒకసారి లేదా రెండుసార్లు పరిపాలన అనుమతి

• శోషణ ప్రదేశంలో మంచి రక్త ప్రసరణ రేటు కారణంగా వేగవంతమైన శోషణ

• స్థిరమైన స్థితి ప్లాస్మా స్థాయిలలో హెచ్చుతగ్గుల తగ్గింపు

• మెరుగైన రోగి సమ్మతి

ట్రాన్స్‌మ్యూకోసల్ డ్రగ్ డెలివరీ యొక్క ప్రయోజనం

మ్యూకోఅడెసివ్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ - అప్రయోజనాలు

• గ్యాస్ట్రిక్ చలనశీలత

• మ్యూకస్ టర్నోవర్ రేటు

• చికాకు కలిగించే మందులు ఇవ్వబడవు

• ఇన్ విట్రో స్క్రీనింగ్ కోసం మంచి మోడల్ లేకపోవడం

• ఔషధం యొక్క సుదీర్ఘ పరిచయం కారణంగా స్థానిక వ్రణోత్పత్తి ప్రభావాలు సంభవించడం

• రుచి, చికాకు మరియు నోటి అనుభూతికి సంబంధించి రోగి ఆమోదయోగ్యత

శ్లేష్మ పొర

• శ్లేష్మం అనేది GIT అంతటా చాలా శ్లేష్మ ఉపరితలాలను కప్పి ఉంచే జిగట జారే జెల్.

• శ్లేష్మ పొరలు (శ్లేష్మ పొరలు) జీర్ణశయాంతర మరియు శ్వాసనాళాల వంటి వివిధ శరీర కావిటీల గోడలను వరుసలో ఉంచుతాయి

• బంధన కణజాల పొరను కలిగి ఉంటుంది (లామినా ప్రొప్రియా)

• దీని పైన ఎపిథీలియల్ పొర ఉంటుంది

• ఉపరితల ఎపిథీలియం సాధారణంగా శ్లేష్మ పొర ఉండటం వల్ల తేమగా ఉంటుంది

సింగిల్ లేయర్డ్ ఎపిథీలియా

• ఉదా కడుపు, చిన్న మరియు పెద్ద ప్రేగులు మరియు శ్వాసనాళాలు

• ఎపిథీలియల్ ఉపరితలాలపై నేరుగా శ్లేష్మం స్రవించే గోబ్లెట్ కణాలను కలిగి ఉంటుంది

మల్టీలేయర్డ్/స్ట్రాటిఫైడ్ ఎపిథీలియా

• ఉదా. అన్నవాహిక, యోని మరియు కార్నియాలో

• బహుళస్థాయి ఎపిథీలియం ఎపిథీలియల్ ఉపరితలంపై శ్లేష్మం స్రవించే లాలాజల గ్రంధుల వంటి ప్రత్యేక గ్రంధులను కలిగి ఉంటుంది లేదా కణజాలాలకు ఆనుకుని ఉంటుంది

శ్లేష్మం

 • శ్లేష్మం శ్లేష్మ ఉపరితలంపై జెల్ పొరగా లేదా లూమినల్ కరిగే లేదా సస్పెండ్ రూపంలో ఉంటుంది

• అన్ని శ్లేష్మ జెల్లు యొక్క ప్రధాన భాగాలు

- మ్యూసిన్ గ్లైకోప్రొటీన్లు

- లిపిడ్లు

- అకర్బన లవణాలు

- నీటి

• నీరు వారి బరువులో 95% కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది, వాటిని అధిక హైడ్రేటెడ్ సిస్టమ్‌గా చేస్తుంది.

• శ్లేష్మం యొక్క ప్రధాన విధులు - రక్షణ మరియు సరళత.

శ్లేష్మ పొర యొక్క నిర్మాణం

మ్యూకోఅడెషన్ సిద్ధాంతాలు

• బయోఅడెషన్ ప్రక్రియను రసాయన మరియు భౌతిక పద్ధతులు అనే రెండు వర్గాలుగా విస్తృతంగా వర్గీకరించవచ్చు

 రసాయన

• ఎలక్ట్రానిక్ సిద్ధాంతం

• అధిశోషణం సిద్ధాంతం

భౌతిక

• చెమ్మగిల్లడం సిద్ధాంతం

• వ్యాప్తి సిద్ధాంతం

• సమన్వయ సిద్ధాంతం

• యాంత్రిక సిద్ధాంతం

చెమ్మగిల్లడం సిద్ధాంతం

తగినంత వ్యాప్తిని అందించడానికి సంపర్క కోణం సమానంగా లేదా సున్నాకి దగ్గరగా ఉండాలి

• చెమ్మగిల్లడం సిద్ధాంతం సబ్‌స్ట్రేట్ ఉపరితలంపై ద్రవాల యొక్క సంపర్క కోణం తక్కువగా ఉంటే , అప్పుడు ద్రవానికి ఉపరితల ఉపరితలంపై ఎక్కువ అనుబంధం ఉంటుంది .   _                                     

• అటువంటి రెండు ఉపరితల ఉపరితలాలను ద్రవ సమక్షంలో ఒకదానితో ఒకటి సంపర్కంలోకి తీసుకువస్తే, ఆ ద్రవం ఉపరితల ఉపరితలాల మధ్య అంటుకునే పదార్థంగా పని చేస్తుంది.

• వ్యాప్తి గుణకం, S క్రింది విధంగా నిర్ణయించవచ్చు,

S _AB = γ _B + γ _A - γ _AB

γ _B అనేది బయోఅడెసివ్ పాలిమర్ యొక్క ఉపరితల ఉద్రిక్తత

γ _A అనేది ఉపరితలం యొక్క ఉపరితల ఉద్రిక్తత

γ _AB అనేది పాలిమర్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ మధ్య ఇంటర్‌ఫేషియల్ టెన్షన్

వ్యాప్తి సిద్ధాంతం

• డిఫ్యూజన్ థియరీ పాలిమర్ చైన్‌ల వ్యాప్తిని ఊహిస్తుంది, ఇది ఉపరితల ఉపరితలాలపై, అంటుకునే ఇంటర్‌ఫేస్‌లో ఉంటుంది, తద్వారా నెట్‌వర్క్డ్ స్ట్రక్చర్ ఏర్పడుతుంది.

• సెమీపర్మనెంట్ అంటుకునే బంధాన్ని సృష్టించడానికి తగినంత లోతు వరకు పాలిమర్ మరియు మ్యూసిన్ చైన్‌లు రెండింటినీ ఇంటర్‌పెనెట్ చేయడం

సమన్వయ సిద్ధాంతం

• సమ్మిళిత సిద్ధాంతం బయోఅడెషన్ యొక్క దృగ్విషయం ప్రధానంగా అణువుల మధ్య అంతర పరమాణు పరస్పర చర్యల కారణంగా ప్రతిపాదిస్తుంది.

యాంత్రిక సిద్ధాంతం

• యాంత్రిక సిద్ధాంతం ఉపరితల ఉపరితలంపై ఉండే సూక్ష్మ పగుళ్లు మరియు అసమానతలలోకి ద్రవ సంసంజనాల వ్యాప్తిని వివరిస్తుంది, తద్వారా సంశ్లేషణకు దారితీసే ఇంటర్‌లాక్డ్ స్ట్రక్చర్ ఏర్పడుతుంది.

ఎలక్ట్రానిక్ సిద్ధాంతం

• ఎలక్ట్రానిక్ సిద్ధాంతం ఉపరితలాల మధ్య ఎలక్ట్రాన్‌ల బదిలీని ప్రతిపాదిస్తుంది, ఫలితంగా ఎలక్ట్రికల్ డబుల్ లేయర్ ఏర్పడుతుంది, తద్వారా ఆకర్షణీయమైన శక్తులు ఏర్పడతాయి.

అధిశోషణం సిద్ధాంతం

ప్రాథమిక బంధాలు

• రసాయన శోషణలు

• అయానిక్, సమయోజనీయ, లోహ బంధం

• శాశ్వత బంధాలు

• అవాంఛనీయమైనది

ద్వితీయ బంధాలు

• వాన్ డెర్ వాల్స్ దళాలు, హైడ్రోఫోబిక్ పరస్పర చర్యలు, హైడ్రోజన్ బంధం

• "బ్రేక్" చేయడానికి తక్కువ శక్తి అవసరం

• అత్యంత ప్రముఖమైనది

• సెమీపర్మనెంట్ బాండ్స్

• కావాల్సినది

• అధిశోషణం సిద్ధాంతం ఇంటర్మోలిక్యులర్ శక్తుల ఉనికిని ప్రతిపాదిస్తుంది, అనగా. హైడ్రోజన్ బంధం మరియు వాన్ డెర్ వాల్ యొక్క శక్తులు, ఉపరితల ఉపరితలాల మధ్య అంటుకునే పరస్పర చర్య కోసం

మ్యూకోఅడెషన్ యొక్క మెకానిజమ్స్

సంశ్లేషణ ప్రక్రియను రెండు దశలుగా విభజించవచ్చు.

1. సంప్రదింపు దశ: మ్యూకోడెసివ్ పాలిమర్ మరియు శ్లేష్మ పొర యొక్క చెమ్మగిల్లడం జరుగుతుంది

2. ఏకీకరణ దశ: భౌతిక-రసాయన పరస్పర చర్యలు ప్రబలంగా ఉంటాయి

సంప్రదింపు దశ

• మ్యూకోఅడెసివ్ మరియు శ్లేష్మ పొర మధ్య సంపర్కం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది

• సూత్రీకరణ యొక్క వ్యాప్తి మరియు వాపు

• శ్లేష్మ పొరతో దాని లోతైన సంబంధాన్ని ప్రారంభించడం

ఏకీకరణ దశ

• మ్యూకోఅడెసివ్ పదార్థాలు తేమ ఉనికి ద్వారా సక్రియం చేయబడతాయి

• తేమ వ్యవస్థను ప్లాస్టిసైజ్ చేస్తుంది, మ్యూకోఅడెసివ్ అణువులు విడిపోవడానికి మరియు బలహీనమైన వాన్ డెర్ వాల్స్ మరియు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడటానికి అనుమతిస్తుంది.

• మ్యూకోఅడెసివ్ పరికరం రసాయన మరియు యాంత్రిక పరస్పర చర్యలకు అనుకూలంగా ఉండే లక్షణాలను కలిగి ఉండాలి

• తో అణువులు

- హైడ్రోజన్ బాండ్ బిల్డింగ్ గ్రూపులు (-OH, -COOH),

- అయానిక్ ఉపరితల ఛార్జ్

- అధిక పరమాణు బరువు

- సౌకర్యవంతమైన గొలుసులు

- ఉపరితల క్రియాశీల లక్షణాలు

మ్యూకోడెసివ్ అణువులు మరియు శ్లేష్మం యొక్క గ్లైకోప్రొటీన్ల మధ్య పరస్పర చర్య

వారి గొలుసుల ఇంటర్‌పెనెట్రేషన్ మరియు ద్వితీయ బంధాల నిర్మాణం

మ్యూకోఅడెషన్‌ను ప్రభావితం చేసే కారకాలు

1.    పరమాణు బరువు

➢ 100,000 కంటే ఎక్కువ పరమాణు బరువులతో పాలిమర్ యొక్క మ్యూకోఅడెసివ్ బలం పెరుగుతుంది

2.    వశ్యత

➢ శ్లేష్మంతో కావలసిన చిక్కును సాధించడానికి పాలిమర్ గొలుసులు గణనీయమైన స్థాయిలో వశ్యతను కలిగి ఉండాలి

➢ పాలిమర్ యొక్క అధిక వశ్యత శ్లేష్మ నెట్‌వర్క్‌లోకి ఎక్కువ వ్యాప్తిని కలిగిస్తుంది

3.    క్రాస్లింకింగ్ సాంద్రత

➢ క్రాస్‌లింకింగ్ యొక్క పెరుగుతున్న సాంద్రతతో, పాలిమర్ నెట్‌వర్క్‌లోకి నీటి వ్యాప్తి తక్కువ రేటుతో జరుగుతుంది

➢ పాలిమర్ యొక్క తగినంత వాపు మరియు పాలిమర్ మరియు మ్యూకిన్ మధ్య ఇంటర్‌పెనెట్రేషన్ రేటు తగ్గడానికి కారణమవుతుంది

4.    హైడ్రోజన్ బంధం సామర్థ్యం

➢ పాలిమర్‌లు తప్పనిసరిగా హైడ్రోజన్ బంధాలను ఏర్పరచగల ఫంక్షనల్ సమూహాలను కలిగి ఉండాలి

5.    హైడ్రేషన్

➢ పాలిమర్ వాపు హైడ్రోజన్ బంధం మరియు/లేదా పాలిమర్ మరియు మ్యూకస్ నెట్‌వర్క్ మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఇంటరాక్షన్ కోసం బయోఅడెసివ్ సైట్‌లను బహిర్గతం చేయడం ద్వారా యాంత్రిక చిక్కును అనుమతిస్తుంది.

➢ వాంఛనీయ వాపు మరియు శ్లేష్మ సంశ్లేషణ సంభవించే చోట మ్యూకోడెసివ్ పాలిమర్ యొక్క ఆర్ద్రీకరణ యొక్క క్లిష్టమైన స్థాయి ఉంది

6.    ఛార్జ్

➢ పాలిమర్‌పై బలమైన అయానిక్ ఛార్జ్ మ్యూకోఅడెషన్‌కు అవసరమైన లక్షణాలలో ఒకటి

7.    ఏకాగ్రత

➢ పాలిమర్ యొక్క ఏకాగ్రత చాలా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, శ్లేష్మం యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు చొచ్చుకొనిపోయే పాలిమర్ గొలుసుల సంఖ్య తక్కువగా ఉంటుంది మరియు పాలిమర్ మరియు శ్లేష్మం మధ్య పరస్పర చర్య అస్థిరంగా ఉంటుంది

➢ ఎక్కువ సాంద్రీకృత పాలిమర్ ఎక్కువ చొచ్చుకుపోయే గొలుసు పొడవు మరియు మెరుగైన సంశ్లేషణకు దారి తీస్తుంది

➢ ప్రతి పాలిమర్‌కు, ఒక క్లిష్టమైన ఏకాగ్రత ఉంటుంది, దాని పైన గణనీయంగా చుట్టబడిన నిర్మాణం కారణంగా పాలిమర్ "అన్‌పర్టర్బ్" స్థితిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ఫిజియోలాజికల్ వేరియబుల్స్

మ్యూకిన్ టర్నోవర్

• శ్లేష్మ పొరపై మ్యూకోడెసివ్‌ల నివాస సమయాన్ని పరిమితం చేస్తుంది

• మ్యూసిన్ టర్నోవర్ గణనీయమైన మొత్తంలో కరిగే మ్యూకిన్ అణువులకు దారితీస్తుంది.

• ఈ అణువులు శ్లేష్మ పొరతో సంకర్షణ చెందడానికి ముందు మ్యూకోఅడెసివ్‌లతో సంకర్షణ చెందుతాయి

వ్యాధి స్థితి

శ్లేష్మం యొక్క భౌతిక రసాయన లక్షణాలను మారుస్తుంది

ఉదాహరణలు: జలుబు, గ్యాస్ట్రిక్ అల్సర్లు, అల్సరేటివ్ కొలిటిస్, సిస్టిక్ ఫైబ్రోసిస్, పునరుత్పత్తి మార్గంలోని బ్యాక్టీరియా మరియు ఫంగల్ ఇన్ఫెక్షన్లు

మ్యూకోడెసివ్ డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ కోసం సైట్లు

1. ఓరల్

– బుక్కల్

– సబ్లింగ్వల్

• బుక్కల్ కేవిటీ దాదాపు 50 సెం.మీ2 చాలా పరిమిత ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంది

• సులభంగా యాక్సెస్ చేయవచ్చు

• నోటి గాయాలకు దైహిక డెలివరీ మరియు స్థానిక చికిత్స కోసం

• సబ్లింగ్యువల్ శ్లేష్మం బుక్కల్ మ్యూకోసా కంటే సాపేక్షంగా ఎక్కువ పారగమ్యంగా ఉంటుంది

2. నాసికా

• ఉపరితల వైశాల్యం సుమారు 150–200 సెం.మీ2

• నాసికా శ్లేష్మ పొరలో ఒక నలుసు పదార్థం యొక్క నివాస సమయం 15 మరియు 30 నిమిషాల మధ్య మారుతూ ఉంటుంది

3. కంటి

• సాంప్రదాయిక మోతాదు ఫారమ్‌లు అప్లికేషన్ యొక్క సైట్ నుండి వేగంగా క్లియర్ చేయబడతాయి

• ఓక్యులర్ ఇన్సర్ట్ లేదా ప్యాచ్‌లను ఉపయోగించి మందులను డెలివరీ చేయడం ద్వారా దీన్ని తగ్గించవచ్చు

4. యోని మరియు మల ల్యూమన్

• హెపాటిక్ ఫస్ట్-పాస్ జీవక్రియను దాటవేయండి

• యోని/మల ల్యూమన్ లోపల వలసలను తగ్గించడంలో సహాయపడుతుంది

5. GIT

• జీర్ణశయాంతర వ్యవస్థ యొక్క నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో డెలివరీ సిస్టమ్స్ యొక్క రవాణా సమయం యొక్క మాడ్యులేషన్

• యాసిడ్ అస్థిరత మరియు ఫస్ట్-పాస్ ఎఫెక్ట్‌ల లోపం ఉంది

మ్యూకోడెసివ్ పాలిమర్లు

• పాలిమర్లు హైడ్రాక్సిల్, కార్బాక్సిల్, అమైడ్ మరియు సల్ఫేట్ వంటి అనేక హైడ్రోఫిలిక్ సమూహాలను కలిగి ఉంటాయి

• హైడ్రోజన్ బంధం మరియు హైడ్రోఫోబిక్ లేదా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఇంటరాక్షన్‌ల వంటి వివిధ పరస్పర చర్య ద్వారా శ్లేష్మం లేదా కణ త్వచానికి అటాచ్ చేయండి

• పాలిమర్ నీటిలో ఉబ్బేలా చేస్తుంది మరియు తద్వారా గరిష్ట సంఖ్యలో అంటుకునే సైట్‌లను బహిర్గతం చేస్తుంది

మ్యూకోడెసివ్ పాలిమర్ల యొక్క ఆదర్శ లక్షణాలు

• కొన్ని గంటల పాటు అటాచ్‌మెంట్ సైట్‌కు కట్టుబడి ఉండాలి

• నియంత్రిత పద్ధతిలో ఔషధాన్ని విడుదల చేయాలి

• శ్లేష్మం వైపు - ఏకదిశాత్మక ఔషధ విడుదలను అందించాలి

• ఔషధ శోషణ రేటు మరియు పరిధిని సులభతరం చేయాలి

• ఎటువంటి చికాకు లేదా అసౌకర్యాన్ని కలిగించకూడదు

• మాట్లాడటం, తినడం మొదలైన సాధారణ విధులకు అంతరాయం కలిగించకూడదు

మ్యూకోడెసివ్ పాలిమర్ల వర్గీకరణ

మూలం ఆధారంగా

సింథటిక్ - సెల్యులోజ్ డెరివేటివ్‌లు, పాలియాక్రిలేట్, పాలీమెథాక్రిలేట్, PVP, కార్బోపోల్

సహజ - ట్రాగాకాంత్, సోడ్. ఆల్జినేట్, కారయా గమ్, క్శాంతన్, గ్వార్ గమ్, లెక్టిన్స్, పెక్టిన్ జెలటిన్, చిటోసాన్

ప్రకృతి ఆధారంగా

Hydrophillic – Poloxamer, Methyl cellulose, HEC, Sod. CMC, Carbopol, Chitosan, PVA, PAA

హైడ్రోజెల్స్ - కరేజినన్, సోడ్. ఆల్జినేట్, గ్వార్ గమ్

ఛార్జ్ ఆధారంగా

Anionic – PAA, Polycarbophil, carbopol

కాటినిక్ - చిటోసాన్

నాన్-అయానిక్-

రెండవ తరం పాలిమర్లు

థియోమర్లు

లెక్టిన్

• అయానిక్ మరియు కాటినిక్ పాలిమర్‌లు బలమైన మ్యూకోఅడెషన్‌ను ప్రదర్శిస్తాయి

• యానియోనిక్ పాలిమర్‌లు ఔషధ సూత్రీకరణలలో ఎక్కువగా ఉపయోగించే మ్యూకోఅడెసివ్ పాలిమర్‌లు

- వారి అధిక మ్యూకోడెసివ్ కార్యాచరణ

- తక్కువ విషపూరితం

• ఉదాహరణలు: PAA మరియు దాని ఉత్పన్నాలు, సోడియం CMC

• ఇటువంటి పాలిమర్‌లు కార్బాక్సిల్ మరియు సల్ఫేట్ ఫంక్షనల్ గ్రూపుల ఉనికిని కలిగి ఉంటాయి, ఇవి పాలిమర్ యొక్క pKa కంటే ఎక్కువ pH విలువల వద్ద నికర మొత్తం ప్రతికూల చార్జ్‌కు దారితీస్తాయి.

• కాటినిక్ పాలిమర్‌లలో, చిటోసాన్ అత్యంత విస్తృతంగా పరిశోధించబడింది

• చిటోసాన్ అనేది కాటినిక్ పాలిసాకరైడ్, ఇది చిటిన్ యొక్క డీసీటైలేషన్ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది

• బయో కాంపాజిబుల్, బయోడిగ్రేడబుల్ మరియు అనుకూలమైన టాక్సికాలజికల్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది

• చిటోసాన్ ప్రాథమిక అమైనో ఫంక్షనల్ గ్రూపులు మరియు శ్లేష్మం యొక్క సియాలిక్ యాసిడ్ మరియు సల్ఫోనిక్ యాసిడ్ సబ్‌స్ట్రక్చర్‌ల మధ్య అయానిక్ పరస్పర చర్యల ద్వారా బంధిస్తుంది

రెండవ తరం పాలిమర్లు

• మ్యూకస్ టర్నోవర్ రేట్లకు తక్కువ అవకాశం

• కొన్ని నేరుగా శ్లేష్మ ఉపరితలాలకు కట్టుబడి ఉంటాయి

• మరింత ఖచ్చితంగా "సైటోఅడెసివ్స్" అని పిలుస్తారు

• అంతేకాకుండా సంభావ్య లక్ష్య సైట్‌లలో ఉపరితల కార్బోహైడ్రేట్ మరియు ప్రోటీన్ కూర్పు ప్రాంతీయంగా మారుతూ ఉంటుంది కాబట్టి, మరింత ఖచ్చితమైన డ్రగ్ డెలివరీ సాధించవచ్చు

ఉదాహరణలు: లెక్టిన్లు మరియు థియోమర్లు

• లెక్టిన్లు సహజంగా లభించే ప్రొటీన్లు

• ప్రారంభ మ్యూకోసల్ సెల్-బైండింగ్ తర్వాత, లెక్టిన్‌లు సెల్ ఉపరితలంపై ఉండవచ్చు లేదా గ్రాహక-మధ్యవర్తిత్వ సంశ్లేషణ విషయంలో ఎండోసైటోసిస్ ద్వారా అంతర్గతంగా మారవచ్చు

• సైట్ లక్ష్యానికి సంబంధించి లెక్టిన్లు గణనీయమైన ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి

• చాలా వరకు విషపూరితమైనవి లేదా రోగనిరోధక శక్తిని కలిగి ఉంటాయి

• థియోలేటెడ్ పాలిమర్‌లు (థియోమర్‌లు) పాలీయాక్రిలేట్స్, చిటోసాన్ లేదా డీసీటైలేటెడ్ గెల్లాన్ గమ్ వంటి హైడ్రోఫిలిక్ పాలిమర్‌ల నుండి తీసుకోబడ్డాయి.

• థియోల్ సమూహాలు శ్లేష్మం జెల్ పొర యొక్క సిస్టీన్ రిచ్  సబ్   డొమైన్‌లతో సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచడానికి అనుమతిస్తాయి, ఇది నివాస సమయం మరియు మెరుగైన జీవ లభ్యతకు దారితీస్తుంది               

ట్రాన్స్ముకోసల్ పారగమ్యత

నిష్క్రియ వ్యాప్తి

1.       పారాసెల్యులర్             

2.       కణాంతరము

సులభతరం చేసిన వ్యాప్తి

1.       క్యారియర్ మధ్యవర్తిత్వ రవాణా

నిష్క్రియ వ్యాప్తి

• ఎపిథీలియం అంతటా ఔషధాల రవాణా నిష్క్రియ విధానాల ద్వారా జరుగుతుంది

• వ్యాప్తి చట్టాలచే నిర్వహించబడుతుంది

• ఎపిథీలియం అంతటా పదార్థాల సాధారణ వ్యాప్తికి రెండు మార్గం

- ట్రాన్స్ సెల్యులార్ మార్గం

- పారాసెల్యులర్ మార్గం

కణాంతర మార్గం

• సెల్‌లలోకి మరియు అంతటా రవాణా చేయండి

• అధిక లిపిడ్ కరిగే అణువులతో కనిపిస్తుంది

పారాసెల్యులర్ మార్గం

• ఇంటర్ సెల్యులార్ స్పేస్‌ల ద్వారా అణువుల రవాణా

• నీటిలో కరిగే పదార్థాలు మరియు అయాన్లు

ట్రాన్స్ముకోసల్ పారగమ్యత

సులభతరం చేసిన వ్యాప్తి

• నోటి నుండి పోషకాలు క్యారియర్ వ్యవస్థల ద్వారా గ్రహించబడుతున్నట్లు చూపబడింది

• స్టీరియో స్పెసిఫిసిటీని ప్రదర్శిస్తుంది

• కాంపిటేటివ్ ఇన్హిబిషన్ అనేది ఒక సాధారణ క్యారియర్ సిస్టమ్ యొక్క సందర్భాలలో చూడవచ్చు

పెర్మియేషన్ ఎన్‌హాన్సర్‌లు

• ఔషధం యొక్క మెరుగైన ట్రాన్స్‌మ్యూకోసల్ శోషణలో ఇవి సహాయపడతాయి.

• సాధారణంగా తక్కువ బుక్కల్ శోషణ రేటును ప్రదర్శించే పెప్టైడ్స్ వంటి అధిక పరమాణు బరువు సమ్మేళనాలను అందించడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది.

• ఇవి అనేక మెకానిజమ్‌ల ద్వారా పని చేయవచ్చు, ఉదాహరణకు:

1.     కణ త్వచం యొక్క ద్రవత్వాన్ని పెంచడం

2.     ఇంటర్‌లు/కణాంతర లిపిడ్‌లను సంగ్రహించడం

3.     సెల్యులార్ ప్రోటీన్లను మార్చడం

4.     ఉపరితల శ్లేష్మం మార్చడం

పారగమ్యతను పెంచేవి క్రింది వర్గాలకు చెందినవి కావచ్చు

• సర్ఫ్యాక్టెంట్లు

• కొవ్వు ఆమ్లాలు మరియు ఉత్పన్నాలు

• వాహనాలు మరియు సహాయకులు

• చెలాటర్స్

• ఎంజైమ్ ఇన్హిబిటర్స్

• సైక్లోడెక్స్ట్రిన్

• చిటోసాన్

సర్ఫ్యాక్టెంట్లు

అయోనిక్ - సోడియం లారిల్ సల్ఫేట్, సోడియం లారేట్

కాటినిక్ నానియోనిక్ - సెటైల్ పిరిడినియం క్లోరైడ్

నానియోనిక్ - పోలోక్సామర్

సర్ఫ్యాక్టెంట్ల చర్య యొక్క మెకానిజం

• డిస్ట్రప్షన్ ప్రోటీన్ డొమైన్ సమగ్రత అలాగే లిపిడ్ నిర్మాణాలు

• గొలుసు పొడవు ఎక్కువ, పెర్మియేషన్ ఎఫెక్ట్ ఉదాహరణ: సుక్రోజ్ లారేట్ (12 కార్బన్ చైన్)తో పోలిస్తే సుక్రోజ్ పాల్మిటేట్ (16 కార్బన్ చైన్) మెరుగైన పారగమ్యతను పెంచేది.

కొవ్వు ఆమ్లాలు మరియు ఉత్పన్నాలు

  కొవ్వు ఆమ్లాల ప్రభావం డబుల్ బాండ్ల ఉనికి మరియు స్థానం ,   ఐసోమర్   రకాలు   (సిస్   లేదా   ట్రాన్స్),   గొలుసు   పొడవు   మరియు శాఖల స్థాయిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

➢ సోడియం లారేట్ మరియు మిరిస్టేట్ - ఇన్సులిన్ మరియు కాల్సిటోనిన్.

➢ ఒలిక్ యాసిడ్/హైడ్రో ఆల్కహాలిక్ సొల్యూషన్స్ -లిడోకైన్ హైడ్రోక్లోరైడ్.

కొవ్వు ఆమ్లాలు మరియు ఉత్పన్నాలు - చర్య యొక్క మెకానిజం

• మెమ్బ్రేన్ లిపిడ్‌ల ఆల్కైల్ చైన్‌ల మధ్య చొప్పించడం

• డీప్ లిక్విడ్ బైలేయర్ మరియు పోలార్ హెడ్ రీజియన్‌లలో లిపిడ్ ప్యాకింగ్ ఆర్డర్ యొక్క భంగం

• ఫాస్ఫోలిపిడ్స్ డొమైన్‌ల ద్రవత్వం పెరిగింది.

వాహనాలు మరియు సహాయకులు

ప్రొపైలిన్ గ్లైకాల్‌లో ➢ 10% లారిక్ యాసిడ్ - ఇన్సులిన్

➢ ఇథనాల్ (15 నుండి 30%) - పెప్టైడ్స్

➢ డైమిథైల్సల్ఫాక్సైడ్ (DMSO)

➢ N-మిథైల్పైరోలిడిన్ (NMP)

చర్య యొక్క యంత్రాంగం

• శ్లేష్మ ప్రదేశంలో ఔషధ ఏకాగ్రత పెరిగింది

• ఎపిథీలియల్ శ్లేష్మ అవరోధంలో ఔషధం యొక్క ద్రావణీయతను పెంచండి

• వాహనం నుండి శ్లేష్మం వరకు ఔషధ విభజనను పెంచడం

చెలాటర్లు

➢ EDTA,

➢ సాలిసిలేట్స్,

➢ సోడియం సిట్రేట్,

➢ పాలీక్రిలేట్స్

చెలాటర్ల చర్య యొక్క మెకానిజం

• పొర యొక్క కాల్షియం ప్రవాహానికి అంతరాయం కలిగించండి

• పెప్టైడ్‌ల ఆకృతిని మార్చడం మరియు వాటిని ఎంజైమాటిక్ డిగ్రేడేషన్‌కు తక్కువ అవకాశం కల్పించడం

ఎంజైమ్ ఇన్హిబిటర్స్

1.     పెప్టిడేస్ ఇన్హిబిటర్స్.

2.     అప్రోటినిన్, బెస్టాటిన్ మరియు పిత్త లవణాలు వంటి ప్రోటీజ్ ఇన్హిబిటర్లు

చర్య యొక్క యంత్రాంగం

పెప్టైడ్‌ల ఆకృతిని మార్చడం మరియు వాటిని ఎంజైమాటిక్ డిగ్రేడేషన్‌కు తక్కువ అవకాశం కల్పించడం

సైక్లోడెక్స్ట్రిన్స్

➢ α-, β- మరియు γ సైక్లోడెక్స్ట్రిన్స్

➢ మిథైలేటెడ్ β- సైక్లోడెక్స్ట్రిన్స్

చర్య యొక్క యంత్రాంగం

•     మెమ్బ్రేన్ కాంపౌండ్స్ చేర్చడం

ఉదా. హైడ్రాక్సీప్రోపైల్ సైక్లోడెక్స్ట్రిన్ (HPCD) 10 mM గాఢతలో బస్పిరోన్ యొక్క ప్రవాహాన్ని 35 సార్లు పెంచింది

చిటోసాన్

• ధనాత్మకంగా ఛార్జ్ చేయబడిన బయోడిగ్రేడబుల్ పాలిమర్

• ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన శ్లేష్మ ఉపరితలంతో పరస్పర చర్య చేయండి

• ప్రొటీగ్లైకాన్ మ్యాట్రిక్స్‌తో పరస్పర చర్య ఇంటర్ సెల్యులార్ ఫిలమెంట్‌ల విస్తరణకు దారితీస్తుంది

• ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులర్ లిపిడ్ మరియు గ్లైకోలిపిడ్ విషయాలతో జోక్యం

సారాంశం

మ్యూకోడెసివ్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ - ప్రయోజనాలు

• బైపాస్ హెపాటిక్ మెటబాలిజం, పెరిగిన జీవ లభ్యత

• GITలో క్షీణతను నివారిస్తుంది

• వేగవంతమైన శోషణ, చర్య యొక్క వేగవంతమైన ప్రారంభం

• నియంత్రిత విడుదల మరియు సుదీర్ఘ చర్య

• మెరుగైన చికిత్సా పనితీరు

• స్థానికీకరించిన మరియు లక్ష్యంగా చేసుకున్న చర్య

• డోసేజ్ ఫారమ్ యొక్క సుదీర్ఘ నివాస సమయం, రోజుకు ఒకసారి లేదా రెండుసార్లు పరిపాలన అనుమతి

• శోషణ ప్రదేశంలో మంచి రక్త ప్రసరణ రేటు కారణంగా వేగవంతమైన శోషణ

• స్థిరమైన స్థితి ప్లాస్మా స్థాయిలలో హెచ్చుతగ్గుల తగ్గింపు

• మెరుగైన రోగి సమ్మతి

మ్యూకోఅడెసివ్ డెలివరీ సిస్టమ్స్ ప్రతికూలతలు

• గ్యాస్ట్రిక్ చలనశీలత

• మ్యూకస్ టర్నోవర్ రేటు

• చికాకు కలిగించే మందులు ఇవ్వబడవు

• ఇన్ విట్రో స్క్రీనింగ్ కోసం మంచి మోడల్ లేకపోవడం

• ఔషధం యొక్క సుదీర్ఘ పరిచయం కారణంగా స్థానిక వ్రణోత్పత్తి ప్రభావాలు సంభవించడం

• రుచి, చికాకు మరియు నోటి అనుభూతికి సంబంధించి రోగి ఆమోదయోగ్యత

మ్యూకోఅడెషన్ సిద్ధాంతాలు

• బయోఅడెషన్ ప్రక్రియను రసాయన మరియు భౌతిక పద్ధతులు అనే రెండు వర్గాలుగా విస్తృతంగా వర్గీకరించవచ్చు

రసాయన

• ఎలక్ట్రానిక్ సిద్ధాంతం

• అధిశోషణం సిద్ధాంతం

భౌతిక

• చెమ్మగిల్లడం సిద్ధాంతం

• వ్యాప్తి సిద్ధాంతం

• సమన్వయ సిద్ధాంతం

• యాంత్రిక సిద్ధాంతం

మ్యూకోఅడెషన్ యొక్క మెకానిజమ్స్

సంశ్లేషణ ప్రక్రియను రెండు దశలుగా విభజించవచ్చు.

1. సంప్రదింపు దశ: మ్యూకోడెసివ్ పాలిమర్ మరియు శ్లేష్మ పొర యొక్క చెమ్మగిల్లడం జరుగుతుంది

2. ఏకీకరణ దశ: భౌతిక-రసాయన పరస్పర చర్యలు ప్రబలంగా ఉంటాయి

• మ్యూకోఅడెషన్‌ను ప్రభావితం చేసే కారకాలు - పాలిమర్ సంబంధిత మరియు శారీరక కారకాలు

• పాలిమర్ సంబంధిత - పరమాణు బరువు, క్రాస్‌లింకింగ్ డెన్సిటీ, హైడ్రోఫిలిసిటీ మొదలైనవి

• ఫిజియోలాజికల్ - మ్యూకిన్ టర్నోవర్, రోగలక్షణ పరిస్థితులు మొదలైనవి.

• మ్యూకోఅడెసివ్ పాలిమర్లు

• 'బయోఅడెషన్' అనేది జీవ ఉపరితలం మరియు సహజ లేదా సింథటిక్ పాలిమర్‌ల ఉపరితలాల మధ్య అంతర్ముఖ పరమాణు ఆకర్షణీయ శక్తుల దృగ్విషయంగా నిర్వచించబడుతుంది.

• జీవ ఉపరితలం శ్లేష్మ ఉపరితలం అయినప్పుడు 'శ్లేష్మ సంశ్లేషణ' అనే పదాన్ని ఉపయోగిస్తారు

• మ్యూకోఅడెసివ్ సిస్టమ్స్ యొక్క ప్రయోజనాలు - సుదీర్ఘ నివాస సమయం, నియంత్రిత ఔషధ పంపిణీ, పెరిగిన జీవ లభ్యత

• మ్యూకోఅడెషన్ సిద్ధాంతాలు - చెమ్మగిల్లడం సిద్ధాంతం, వ్యాప్తి సిద్ధాంతం, పగులు సిద్ధాంతం, ఎలక్ట్రానిక్ సిద్ధాంతం మరియు అధిశోషణం సిద్ధాంతం

• మ్యూకోఅడెసివ్ సిస్టమ్స్ - వివిధ మ్యూకోఅడెసివ్ పాలిమర్‌లను ఉపయోగించుకోండి

• ట్రాన్స్ముకోసల్ పారగమ్యత యొక్క పద్ధతులు - నిష్క్రియ వ్యాప్తి, ట్రాన్ఫోలిక్యులర్ మార్గం

• ట్రాన్స్‌మ్యూకోసల్ డెలివరీ సిస్టమ్‌లలో ఉపయోగించే పెర్మియేషన్ ఎన్‌హాన్సర్‌లు - కాటినిక్, అయానిక్ మరియు నాన్-అయానిక్ సర్ఫ్యాక్టెంట్లు

చిత్రం ఆధారిత వివరణాత్మక PDF గమనికల కోసం డౌన్‌లోడ్ బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి