Leki amorficzne wyzwaniem dla farmacji

Kluczowym wyzwaniem współczesnej farmacji jest kwestia przyspieszenia i poprawy działania leków. Można to osiągnąć poprzez zwiększenie rozpuszczalności tabletek– twierdzi prof. Marian Paluch z Uniwersytetu Śląskiego. Rozwiązaniem mają być również tzw. leki amorficzne.

 "Ponad 35 proc. substancji leczniczych, które obecnie są dostępne na rynku, charakteryzuje się niską biodostępnością, wynikającą ze słabej rozpuszczalności tych leków. Co więcej, szacuje się, że ponad 70 proc. 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 prof. Marian Paluch z Zakładu Biofizyki i Fizyki Molekularnej UŚ.

Jedną z efektywniejszych metod, mogącą poprawić biodostępność zawartych w lekach substancji aktywnych, jest ich konwertowanie do tzw. formy amorficznej. Zdaniem eksperta 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; tzn. ich molekuły są uporządkowane, tworzą tzw. sieć krystaliczną. Ich rozpuszczalność możemy poprawić poprzez przekształcenie ich do formy nieuporządkowanej - czyli amorficznej, inaczej nazywaną szklistą, gdzie molekuły nie tworzą sieci, lecz są chaotyczne rozmieszczone" – dodał prof. Marian Paluch.

Ale to nie wszystkie zalety nowego rozwiązania. Jak wskazuje naukowiec układy amorficzne mają wyższą energię wewnętrzną, niż ich krystaliczne odpowiedniki; dzieje się tak właśnie ze względu na brak tego wewnętrznego uporządkowania. W efekcie potrzeba zdecydowanie mniejszej energii, aby rozpuścić substancje.

Jak tłumaczył prof. Paluch, najprostszą metodą osiągnięcia formy amorficznej 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. Opisany efekt rekrystalizacji amorficznych materiałów można porównać do miodu, który po jakimś czasie wykrystalizowywuje. 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" – podkreśla fizyk. To właśnie utrzymanie formy amorficznej przez długi czas – jest obecnie dla prof. Mariana Palucha największym wyzwaniem badawczym. Naukowiec ocenia, że zainteresowanie tematyką tzw. leków amorficznych na świecie jest duże. Dowodzą tego liczne projekty badawcze, w których uczestniczy polski naukowiec. Sukces wdrożenia nowych form leków nie będzie jednak możliwy bez współpracy całych zespołów - 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.

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.

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione.

Komentarze