Dextran drug delivery systems
डेक्सट्रान दवा वितरण प्रणालियों में लक्षित और नियंत्रित दवा वितरण के क्षेत्र में एक प्रोड्रग, नैनोपार्टिकल, माइक्रोस्फेयर, माइसेल और हाइड्रोजेल दवा वाहक के रूप में अनुप्रयोगों में प्राकृतिक ग्लूकोज पॉलिमर डेक्सट्रान का उपयोग शामिल है। कई इन विट्रो और पशु अनुसंधान अध्ययनों के अनुसार, डेक्सट्रान वाहक ऑफ-साइट विषाक्तता को कम करते हैं और लक्षित ऊतक स्थल पर स्थानीय दवा एकाग्रता में सुधार करते हैं। कैंसर, हृदय रोग, फुफ्फुसीय रोग, हड्डी रोग, यकृत रोग, बृहदान्त्र रोग, संक्रमण और एच. आई. वी. के इलाज के लिए एक संभावित रणनीति के रूप में इस तकनीक का महत्वपूर्ण प्रभाव है। यद्यपि नैदानिक उपयोग के लिए कई एफ. डी. ए. अनुमोदित प्राकृतिक पॉलीमेरिक-आधारित दवा वाहक उपलब्ध हैं, डेक्सट्रान कोई नैदानिक अनुप्रयोग प्राप्त करने में विफल रहा है। अनुसंधान को डेक्सट्रान से जुड़ी कई चुनौतियों और बाधाओं का समाधान करना चाहिए, इससे पहले कि यह एक व्यवहार्य, चिकित्सकीय रूप से अनुमोदित दवा वितरण रणनीति बन सके। डेक्सट्रान में कई अनुकूल गुण हैं जो इसे दवा वितरण प्रणाली के रूप में अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बनाते हैं। एक प्राकृतिक बहुलक के रूप में, डेक्सट्रान मानव शरीर में जैव-संगत और जैव-अपघटनीय है। डेक्सट्रान को कम लागत पर व्युत्पन्न का उत्पादन करने के लिए रासायनिक रूप से संशोधित किया जा सकता है, जो इसकी कम यांत्रिक शक्ति और अनियंत्रित जलयोजन दर [4] सहित कुछ अवांछनीय विशेषताओं को संबोधित कर सकता है। इस प्राकृतिक ग्लूकोज बहुलक में पानी की उत्कृष्ट घुलनशीलता और रक्त में लंबे समय तक परिसंचरण भी होता है। डेक्सट्रान प्रोड्रग रासायनिक रूप से जुड़े दवा-बहुलक परिसर हैं जिनमें विवो में एंजाइमेटिक प्रक्रियाएं और हाइड्रोलिसिस दवा को औषधीय रूप से सक्रिय होने का कारण बनते हैं। चिकित्सीय एजेंटों को एक एस्टर बॉन्ड के माध्यम से डेक्सट्रान से जोड़ा जा सकता है जिसे निरंतर, स्थिर दवा रिलीज का उत्पादन करने के लिए एस्टेर्स द्वारा धीरे-धीरे हाइड्रोलाइज किया जा सकता है। ड्रग-डेक्सट्रान कॉम्प्लेक्स एक एमाइड बॉन्ड के माध्यम से रासायनिक संबंध द्वारा भी बनाए जा सकते हैं, जिसे एमिडेस द्वारा हाइड्रोलाइज किया जाता है। एमाइड बॉन्ड द्वारा युग्मित प्रोड्रग एस्टर बॉन्ड की तुलना में बहुत धीमी दवा रिलीज प्रदान करते हैं। सक्सीनिक एसिड और ग्लूटेरिक एसिड कार्बोक्सिल समूह, एमिनो एसिड, पीएच और रिडक्टिविटी सेंसिटिव डाइसल्फ़ाइड बॉन्ड, और क्लिक केमिस्ट्री भी डेक्सट्रैन के लिए दवाओं को जोड़ने के तरीके हैं। डेक्सट्रान प्रोड्रग अनुप्रयोग इन दवा-पॉलिमर परिसरों में लंबे समय तक दवा अर्ध-जीवन और लक्षित दवा वितरण में सुधार जैसे फायदे हैं। डेक्सट्रान प्रोड्रग्स के यकृत रोगों, फुफ्फुसीय रोगों, बृहदान्त्र रोगों और कैंसर के उपचार में संभावित अनुप्रयोग हैं। डेक्सट्रान नैनोपार्टिकल्स, डेक्सट्रान नैनोपार्टिकल्स 1-100 nm आकार के कण होते हैं जिनकी ड्रग एनकैप्सुलेशन क्षमता होती है। इन नैनोकणों का उच्च सतह क्षेत्र अधिक दवाओं को लोड और एनकैप्सुलेट करने की अनुमति देता है, जिससे लक्ष्य स्थल पर दवा की उच्च सांद्रता होती है। इन कणों का छोटा आकार भी कोशिकीय ग्रहण को प्रोत्साहित करता है, जो डेक्सट्रान नैनोपार्टिकल्स को ट्यूमर कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए एक संभावित प्रभावी दवा वितरण प्रणाली बनाता है। डेक्सट्रान-लेपित नैनोपार्टिकल्स डेक्सट्रान के एक परत के रूप में नैनोपार्टिकल्स में अप्रत्यक्ष अनुप्रयोग हैं। डेक्सट्रान के साथ लेपित आयरन ऑक्साइड नैनोकणों को स्तन कैंसर कोशिकाओं को चुनिंदा रूप से लक्षित करने और स्तन कैंसर के सफल उपचार के लिए एंटी-एपोप्टोटिक जीन को कम करने के लिए माइक्रोआरएनए एमआईआर-29ए के साथ लोड किया जा सकता है। हेपरिनेज जैसे एंटीसेंस न्यूक्लिक एसिड से भरे डेक्सट्रान-लेपित आयरन ऑक्साइड नैनोकण गर्भाशय कैंसर कोशिकाओं को प्रभावी ढंग से लक्षित करते हैं और ट्यूमर के विकास को रोकते हैं। डेक्सट्रान के साथ लेपित आयरन ऑक्साइड से बने सुपरमैग्नेटिक नैनोस्फेयर को ट्यूमर कोशिकाओं को प्रभावी ढंग से लक्षित करने और ऑफ-साइट विषाक्तता को सीमित करने के लिए डॉक्सोरूबिसिन के साथ लोड किया जा सकता है। डेक्सट्रान के साथ लेपित सोने के चुंबकीय नैनोकण एक बाहरी रूप से लागू चुंबकीय क्षेत्र की सहायता से वांछित ऊतक स्थलों को प्रभावी ढंग से लक्षित कर सकते हैं। डेक्सट्रान कोटिंग्स अन्य प्रकार के नैनोकणों की दवा लक्ष्यीकरण क्षमता में और सुधार कर सकते हैं। डेक्सट्रान संयुग्म नैनोपार्टिकल्स डेक्सट्रान संयुग्मों का उपयोग नैनोपार्टिकल ड्रग डिलीवरी सिस्टम फॉर्मूलेशन में भी किया जाता है। पॉलीइथिलीन ग्लाइकोल (पी. ई. जी.) कोटिंग के साथ डेक्सट्रान और स्टियरिक एसिड के कम्पोस्ट किए गए नैनोकणों को एंटीवायरल दवाओं से भरा जा सकता है और कोशिकाओं द्वारा प्रभावी रूप से आंतरिक किया जा सकता है। इस नैनोसिस्टम में प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करने और कैप्सुलेटेड दवा को स्थिरता प्रदान करने के फायदे हैं। एच. आई. वी. और एड्स के उपचार में इस तकनीक के अनुप्रयोग हैं। डॉक्सोरूबिसिन-लोडेड नैनोकणों को विकसित करने के लिए डेक्सट्रान को फोलिक एसिड के साथ ग्राफ्ट किया जा सकता है। डेक्सट्रान-फोलिक एसिड नैनोपार्टिकल्स प्रभावी रूप से ट्यूमर को लक्षित करते हैं, ऑफ-साइट विषाक्तता को कम करते हैं, और रक्त परिसंचरण को बढ़ाते हैं। डॉक्सोरूबिसिन से भरे डेक्सट्रान-शुक्राणु नैनोपार्टिकल्स ट्यूमर में लक्षित और निरंतर दवा रिलीज प्राप्त कर सकते हैं। डेक्सट्रान नैनोपार्टिकल्स अनुप्रयोग डेक्सट्रान नैनोपार्टिकल्स के फायदे हैं जैसे कि दवा-लोडिंग क्षमता में वृद्धि, बेहतर सेलुलर अपटेक, ऑफ-साइट विषाक्तता को कम करना और लक्षित ऊतक स्थल पर स्थानीय दवा सांद्रता को बढ़ाना। वर्तमान शोध इंगित करता है कि डेक्सट्रान नैनोपार्टिकल्स के संभावित रूप से ट्यूमर-रोधी चिकित्सा के वितरण में अनुप्रयोग हो सकते हैं। डेक्सट्रान माइक्रोस्फियर डेक्सट्रान माइक्रोस्फियर 1 से 250 माइक्रोमीटर आकार के पॉलीमेरिक कण होते हैं जो दवाओं को समाहित कर सकते हैं। डेक्सट्रान से बने सूक्ष्म क्षेत्रों में एक दवा वितरण प्रणाली के रूप में कई फायदे हैं जिनमें नियंत्रित दवा रिलीज, स्थानीय दवा एकाग्रता और कम प्रतिकूल प्रतिक्रियाएं शामिल हैं। इन डेक्सट्रान सूक्ष्म कणों द्वारा नियंत्रित दवा रिलीज क्षरण द्वारा प्राप्त की जाती है, जो पॉलीमेरिक नेटवर्क की आणविक संरचना में रासायनिक बंधनों का टूटना है। डेक्सट्रान माइक्रोस्फियर कई रूपों में तैयार किए जाते हैं जिनमें देशी डेक्सट्रान, क्रॉस-लिंकर के रूप में डेक्सट्रान, डेक्सट्रान संयुग्म और रासायनिक रूप से संशोधित डेक्सट्रान शामिल हैं। डेक्सट्रान माइक्रोस्फियर डेक्सट्रान का उपयोग माइक्रोस्फियर में एक स्वतंत्र सामग्री के रूप में किया जा सकता है। डेक्सट्रान माइक्रोस्फियर गैस्ट्रिक और आंतों के पीएच वातावरण में नियंत्रित दवा रिलीज प्रदान कर सकते हैं, जो बृहदान्त्र को लक्षित करने के लिए आदर्श है। डेक्सट्रान-क्रॉस-लिंक्ड माइक्रोस्फियर माइक्रोस्फियर संरचनाओं में ग्लूकोज पॉलिमर डेक्सट्रान का एक अनुप्रयोग क्रॉस-लिंकर के रूप में होता है। डेक्सट्रान और ऑक्सीकृत डेक्सट्रान का उपयोग जिलेटिन के विघटन को कम करने के लिए जिलेटिन माइक्रोस्फेयर को आपस में जोड़ने के लिए किया जा सकता है, जो दवा छोड़ने की दर को धीमा कर देता है। इन डेक्सट्रान/जिलेटिन माइक्रोस्फियर का उपयोग टीआरएपीपी-बीआर की धीमी गति से रिहाई प्रदान करने के लिए किया जा सकता है, जो एक कैंसर चिकित्सीय है। एक क्रॉस-लिंकर के रूप में डेक्स्ट्रान सल्फेट के साथ झरझरा चिटोसन पॉलीइलेक्ट्रोलाइट कॉम्प्लेक्स का उपयोग करके संश्लेषित हाइड्रोजेल माइक्रोस्फियर उच्च प्रभावकारिता के साथ आंतों में हाइड्रोफोबिक दवाएं वितरित कर सकते हैं। डेक्सट्रान संयुग्म सूक्ष्मगोलों को संश्लेषित करने के लिए डेक्सट्रान को अन्य सामग्रियों के साथ संयुग्मित किया जा सकता है। पी. एल. जी. ए. के साथ ग्राफ्ट किए गए डेक्सट्रान सूक्ष्म क्षेत्र बनाते हैं जो मधुमेह रोगियों में इंसुलिन का प्रभावी वितरण प्रदान कर सकते हैं। डेक्सट्रान/चिटोसन माइक्रोस्फियर हड्डी रोगों के उपचार के लिए पुनः संयोजक हड्डी मॉर्फोजेनिक प्रोटीन (आरएचबीएमपी-2) को कुशलता से वितरित करते हैं। रासायनिक रूप से संशोधित डेक्सट्रान माइक्रोस्फेयर माइक्रोस्फेयर को रासायनिक रूप से डेक्सट्रान को संशोधित करके भी विकसित किया जा सकता है। एसिटेटेड डेक्सट्रान को एमाइन समूहों के साथ संशोधित किया जा सकता है और माइक्रोस्फेयर बनाने के लिए हेपरिन के साथ ग्राफ्ट किया जा सकता है जो हृदय रोगों के इलाज के लिए चिकित्सीय वितरण के लिए प्रोटामाइन-उत्तेजित, लक्षित दवा रिलीज प्रदान करता है। एक ऑक्टाइल-समूह के साथ संशोधित डेक्सट्रान सूक्ष्म क्षेत्र बनाता है जो डॉक्सोरूबिसिन की विस्तारित रिहाई प्रदान करता है, जो एक एंटीट्यूमर चिकित्सीय है। डेक्सट्रान माइक्रोस्फियर अनुप्रयोग डेक्सट्रान-आधारित माइक्रोस्फियर विभिन्न प्रकार की दवाओं को समाहित कर सकते हैं और कैंसर, बृहदान्त्र संबंधी रोगों, हड्डी की बीमारियों और हृदय रोगों जैसे रोगों के उपचार में चिकित्सीय वितरण प्रदान कर सकते हैं। डेक्सट्रान माइसेल्स डेक्सट्रान माइसेल्स 10 से 100 एनएम आकार के एम्फीफिलिक पॉलीमेरिक कण होते हैं जिनमें गुर्दों द्वारा दवा की निकासी से बचने और रक्त वाहिकाओं के माध्यम से यात्रा करने के फायदे होते हैं। इन माइसेल्स का मूल हाइड्रोफोबिक है, जो हाइड्रोफोबिक दवाओं को माइसेल में लोड करने की अनुमति देता है। कणों का बाहरी खोल हाइड्रोफिलिक होता है, जो रक्त में लंबे समय तक परिसंचरण की अनुमति देता है। डेक्सट्रान को अन्य सामग्रियों के साथ संयुग्मित किया जा सकता है ताकि स्टियरिक एसिड और कोलेस्ट्रॉल सहित पॉलीमेरिक माइसेल्स बनाए जा सकें ताकि लोडेड हाइड्रोफोबिक दवा के निरंतर रिलीज में और सुधार हो सके। स्टियरिक एसिड और डेक्सट्रान के अनुपात को बदलकर माइसेल्स के आकार को नियंत्रित किया जा सकता है। डेक्सट्रान माइसेल्स को पॉलीकैप्रोलैक्टोन, फोलिक एसिड, रेटिनोइक एसिड और पी. एल. जी. ए. के साथ संयुग्मन से भी बनाया जा सकता है। उत्तेजक-प्रतिक्रियाशील डेक्सट्रान माइसेल्स डेक्सट्रान माइसेल्स को संश्लेषित किया जा सकता है और उत्तेजना-प्रतिक्रियाशील होने के लिए संशोधित किया जा सकता है। इन उत्तेजनाओं में पी. एच., तापमान और रेडॉक्स स्थितियाँ शामिल हैं। एक डायसल्फाइड बंधन के माध्यम से डीऑक्सीकोलिक एसिड या पॉलीकैप्रोलैक्टोन के साथ ग्राफ्ट किए गए डेक्सट्रान से बने माइसेल एक रेडॉक्स वातावरण के लिए उत्तरदायी होते हैं। कोलेस्ट्रॉल के साथ संयुग्मित डेक्सट्रान माइसेल्स हिस्टिडीन के साथ संशोधित होने पर पी. एच. प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शित करते हैं। डेक्सट्रान-बेंजिमिडाज़ोल संयुग्म माइसेल्स भी पी. एच.-प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शित करते हैं। जब पॉलीमेरिक माइसेल्स इन उत्तेजनाओं का सामना करते हैं, तो हाइड्रोफोबिक कोर से दवा की रिहाई उत्तेजना और संयुग्मित सामग्री के आधार पर विभिन्न तंत्रों द्वारा शुरू की जाती है। उत्तेजक-प्रतिक्रियाशील डेक्सट्रान ग्राफ्टेड माइसेल्स ऑफ-साइट दवा विषाक्तता को कम करते हैं और लक्षित स्थल में स्थानीयकृत दवा की सांद्रता को बढ़ाते हैं। डेक्सट्रान माइसेल अनुप्रयोग डेक्सट्रान माइसेल्स और डेक्सट्रान कॉपोलिमर माइसेल्स को विभिन्न प्रकार की हाइड्रोफोबिक दवाओं जैसे डॉक्सोरूबिसिन, रैपामाइसिन और पैक्लिटैक्सेल से भरा जा सकता है, जो कैंसर-रोधी चिकित्सा के वितरण में एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग का संकेत देता है। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल डेक्सट्रान हाइड्रोजेल और डेक्सट्रान संयुग्म हाइड्रोजेल भारी क्रॉस-लिंक्ड पॉलीमेरिक नेटवर्क हैं जिनका पानी के लिए एक मजबूत लगाव है। इन जेलों में नरम, लोचदार भौतिक गुण होते हैं और ये जैव-संगत और जैव-अपघटनीय होते हैं। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल को भी विवो में स्थिर और सुरक्षित दिखाया गया है। ग्लूकोज-आधारित पॉलीमेरिक जैल को लक्षित दवा वितरण में सुधार के लिए रासायनिक या शारीरिक रूप से संशोधित करने में सक्षम होने का लाभ है। सूजन एक ऐसा तंत्र है जिसके द्वारा डेक्सट्रान हाइड्रोजेल से दवाएं निकलती हैं। डेक्सट्रान के आणविक भार को बढ़ाकर सूजन को कम किया जा सकता है, जिससे हाइड्रोजेल से दवा के प्रसार की दर धीमी हो जाती है। संयुग्मित प्रजातियों की मात्रा को बढ़ाकर और क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया के दौरान इथेनॉल पेश करके भी सूजन को कम किया जा सकता है। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल में रासायनिक संबंधों का क्षरण एक अन्य तंत्र है जिसके द्वारा पॉलीमेरिक मैट्रिक्स से दवाएं छोड़ी जाती हैं। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल के क्षरण में वृद्धि से दवा छोड़ने की दर में वृद्धि होती है। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल का क्षरण विशेष रूप से डेक्सट्रानेस के कारण होता है, जो ज्यादातर बृहदान्त्र में स्थित माइक्रोबियल एंजाइम होते हैं। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल कोलन-टारगेटिंग डेक्सट्रान हाइड्रोजेल ड्रग डिलीवरी सिस्टम के लिए डेक्सट्रान हाइड्रोजेल कोलन की उपस्थिति के कारण कोलन एक आदर्श लक्ष्य है। डेक्सट्रान को एक हाइड्रोजेल बनाने के लिए डाइसोसाइनेट के साथ क्रॉस-लिंक्ड किया जा सकता है जिसे बृहदान्त्र में सूजन या सूजन के इलाज के लिए हाइड्रोकार्टिसोन से भरा जा सकता है। हाइड्रोजेल को डेक्सट्रान के साथ क्रॉसलिंकिंग एपिक्लोरोहाइड्रिन (ईसीएच) से भी संश्लेषित किया जा सकता है। डेक्सट्रान-ई. सी. एच. हाइड्रोजेल को हड्डी की बीमारियों के इलाज के लिए सैल्मन कैल्सीटोनिन (एस. सी. टी.) से भरा जा सकता है। एस. सी. टी. से भरे डेक्सट्रान-ई. सी. एच. हाइड्रोजेल ने बृहदान्त्र में अन्य पॉलीमेरिक हाइड्रोजेल की तुलना में तुलनात्मक रिलीज दर हासिल की। अन्य डेक्सट्रान हाइड्रोजेल लक्षित स्थल डेक्सट्रान संयुग्म हाइड्रोजेल अन्य वांछनीय स्थलों को भी लक्षित कर सकते हैं। पैक्लिटैक्सेल-लोडेड डेक्सट्रान-सेरिसिन हाइड्रोजेल चूहों में ट्यूमर के विकास को प्रभावी ढंग से लक्षित कर सकते हैं। डेक्सट्रान में संयुग्मित ट्रांसलोकेटर प्रोटीन (टी. एस. पी. ओ.) लिगेंड से बने हाइड्रोजेल में माइटोकॉन्ड्रिया पर टी. एस. पी. ओ. रिसेप्टर के माध्यम से ट्यूमर कोशिकाओं में एपोप्टोसिस को प्रेरित करने की क्षमता होती है। सहसंयोजक रूप से बंधे सिल्वर नैनोपार्टिकल्स के साथ डेक्सट्रान/पॉलीएक्रिलामाइड हाइड्रोजेल संक्रमण के इलाज के लिए ऑर्निडाज़ोल को प्रभावी ढंग से छोड़ सकते हैं। एक डाइसल्फ़ाइड बंधन के माध्यम से ऑलिगोलेक्टाइड श्रृंखलाओं के साथ संयुग्मित डेक्सट्रान हाइड्रोजेल बना सकता है जिसका कैंसर उपचार दवा वितरण प्रणालियों में संभावित अनुप्रयोग हो सकता है। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल जो बाहरी विद्युत क्षेत्र के जवाब में दवाएं छोड़ते हैं, उन्हें भी संश्लेषित किया जा सकता है। डेक्सट्रान हाइड्रोजेल अनुप्रयोग डेक्सट्रान हाइड्रोजेल और डेक्सट्रान संयुग्म हाइड्रोजेल दवा वितरण प्रणालियों के विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं। इन जेलों का उपयोग कैंसर, सूजन, सूजन, हड्डी की बीमारियों और संक्रमणों के इलाज के लिए उपचार जारी करने के लिए किया जा सकता है। नैदानिक अनुवाद डेक्सट्रान को विषमता, अवांछनीय दुष्प्रभाव और अज्ञात जैविक मार्गों सहित विभिन्न प्रकार की सीमाओं के कारण दवा वितरण में किसी भी नैदानिक उपयोग के लिए अभी तक अनुमोदित नहीं किया गया है। डेक्सट्रान के आणविक भार में परिवर्तन को जैविक गतिविधि को बदलने के लिए दिखाया गया है, जो बैच एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए पृथक्करण और शुद्धिकरण प्रक्रियाओं की आवश्यकता का संकेत देता है। डेक्सट्रान, हालांकि विवो में अपेक्षाकृत सुरक्षित और गैर-विषाक्त माना जाता है, कुछ दुष्प्रभाव प्रदर्शित करता है जिसमें सबसे उल्लेखनीय थ्रोम्बोसाइटोपेनिया और यकृत विषाक्तता है। सटीक जैविक तंत्र जिनके द्वारा डेक्सट्रान-आधारित दवा वितरण प्रणाली दवा लक्ष्य पर कार्य करती है, उन्हें भी स्पष्ट किया जाना चाहिए। डेक्सट्रान-आधारित दवा वितरण प्रणालियों में विभिन्न प्रकार की बीमारियों के उपचार में नैदानिक उपयोग की भारी क्षमता है। संदर्भ दवा वितरण उपकरण