نحوه رساندن مواد مؤثره به پوست و حفظ پایداری آن‌ها، از موضوعات مهم در ساخت محصولات دارویی و آرایشی است. نیوزوم‌ها ساختارهای ریزی هستند که مواد مؤثره را در خود جای می‌دهند و می‌توانند به نفوذ بهتر، آزادشدن تدریجی و محافظت از این مواد کمک کنند. تیم تحقیق و توسعه شرکت توسعه دارو درمان مهرسام نیز در حال بررسی و کار روی به‌کارگیری این فناوری در محصولات پوستی است. در ادامه، با ساختار نیوزوم، روش‌های آماده‌سازی و کاربردهای آن آشنا می‌شویم.
نیوزوم چیست؟
نیوزوم برای اولین بار در سال ۱۹۷۰ به‌عنوان یک فاکتور برای صنعت آرایشی معرفی شد و سپس برنامه‌های بالقوه برای تحویل دارو مورد بررسی قرار گرفت. نیوزوم‌ها یکی از برجسته‌ترین وزیکول‌ها در سیستم دارورسانی هستند، که توجه زیادی را به جهت تحویل هدفمند دارو به خود جلب کرده‌اند. این ساختارها وزیکول‌های یک یا چند لایه بر پایه سورفکتانت‌های غیر‌یونی‌اند، که به‌عنوان حامل داروهای چربی‌دوست و آب‌دوست استفاده شده و از طریق خود تجمعی این سورفکتانت‌ها در محیط آبی تشکیل می‌شوند.
انواع نیوزوم
نیوزوم‌ها در سه گروه معرفی می‌شوند:
- وزیکول‌های تک‌لایهٔ کوچک یا SUV
- وزیکول‌های چندلایهٔ بزرگ یا MLV
- وزیکول‌های تک‌لایهٔ بزرگ یا LUV
سورفکتانت‌ها و میسل
سورفکتانت‌ها یا مواد فعال سطحی، گروهی از ترکیبات شیمیایی هستند که هر مولکول آن‌ها دو بخش متفاوت دارد: یک سر آب‌دوست و یک انتهای چربی‌دوست که آب‌گریز است. این دو بخش از نظر حل‌شدن رفتار متفاوتی دارند. به همین دلیل، این مولکول‌ها در محلول کنار هم قرار می‌گیرند؛ به‌طوری‌که سرهای آب‌دوست رو به محیط آبی و دم‌های آب‌گریز رو به محیط آلی قرار می‌گیرند. به این ساختارهای کروی «میسل» گفته می‌شود.
سورفکتانت‌ها را می‌توان به چهار گروه تقسیم کرد:
آنیونی، کاتیونی، آمفوتریک و غیریونی.
۱. آنیونی: اگر سر سورفکتانت بار منفی داشته باشد، به آن آنیونی گفته می‌شود. نمک‌های اسید چرب مانند صابون، سولفات‌ها، اترسولفات‌ها و فسفات‌استرها از این گروه هستند.
۲. کاتیونی: اگر سر سورفکتانت بار مثبت داشته باشد، کاتیونی نامیده می‌شود. این مواد اغلب باعث تحریک می‌شوند و گاهی حتی برای سلول‌ها سمی هستند؛ به همین دلیل، استفاده از آن‌ها محدود است.
۳. آمفوتریک و زویتریونی: اگر سر مولکول هم بار مثبت و هم بار منفی داشته باشد، به آن زویتریونی (Zwitterionic) گفته می‌شود. اگر بار الکتریکی سر مولکول با تغییر pH محیط تغییر کند، آمفوتریک نامیده می‌شود.
۴. غیریونی: سر این سورفکتانت‌ها بار الکتریکی ندارد و در مقایسه با گروه‌های دیگر، کمترین اثر سمی یا تحریکی را بر بافت‌های زیستی دارد. برای ساخت نیوزوم (Niosome) از همین گروه استفاده می‌شود. انتخاب سورفکتانت مناسب برای نیوزوم به تعادل آب‌دوستی و چربی‌دوستی آن (HLB) و پارامتر بسته‌بندی بحرانی (CPP)، که به نحوه کنار هم قرارگرفتن مولکول‌ها مربوط است، بستگی دارد. شاخص HLB راهنمایی برای انتخاب سورفکتانت است و مقدار آن نقش مهمی در میزان دارویی دارد که در نیوزوم محبوس می‌شود. سورفکتانت‌های غیریونی مختلفی با مقادیر متفاوت HLB، از جمله سری‌های Brij، Tween و Span، برای ساخت نیوزوم استفاده شده‌اند.
روش‌های آماده‌سازی نیوزوم
برای آماده‌سازی نیوزوم روش‌های مختلفی وجود دارد؛ از جمله آب‌دهی یا هیدراتاسیون فیلم نازک، تبخیر فاز معکوس، تزریق اتر، سونیکاسیون یا استفاده از امواج فراصوت، میکروفلوئیدیک و تشکیل حباب. در روش آب‌دهی فیلم نازک، ابتدا اجزای سازنده وزیکول، مانند سورفکتانت‌ها، کلسترول و مواد ایجادکننده بار الکتریکی، در یک حلال آلی فرار مانند دی‌اتیل‌اتر، متانول یا کلروفرم، داخل یک بالن ته‌گرد حل می‌شوند. سپس با دستگاه تبخیرکننده دوار، حلال‌های آلی در دمای اتاق تبخیر می‌شوند و لایه‌ای خشک و نازک از اجزای محلول باقی می‌ماند. در مرحله بعد، این لایه با افزودن فاز آبی و هم‌زدن ملایم آب‌دهی می‌شود و نیوزوم‌ها شکل می‌گیرند. این روش، نیوزوم‌های چندلایه ایجاد می‌کند.
تفاوت نیوزوم و لیپوزوم
برای ساخت نیوزوم از سورفکتانت‌های غیریونی با یک زنجیره هیدروکربنی استفاده می‌شود، اما لیپوزوم از فسفولیپیدهایی با دو زنجیره هیدروکربنی ساخته می‌شود. فسفولیپیدها به نور، گرما و اکسیداسیون حساس هستند، درحالی‌که سورفکتانت‌های غیریونی در برابر این عوامل پایداری بیشتری دارند.
کاربرد نیوزوم در فرآورده‌های پوستی
افزایش نفوذ مواد مؤثره
پوست انسان از لایه‌های اصلی اپیدرم، درم و هیپودرم تشکیل شده است. بیرونی‌ترین بخش اپیدرم، «لایه شاخی» نام دارد و مهم‌ترین سد محافظ در برابر ورود ترکیبات مختلف، از جمله مواد مؤثره آرایشی و دارویی، است. نیوزوم‌ها به‌دلیل ساختار دولایه چربی خود، از طریق ادغام با غشا و اندوسیتوز، یعنی ورود به درون سلول، مواد مختلف محلول در آب و چربی را به لایه‌های داخلی‌تر پوست می‌رسانند.
در مشکلات پوستی مانند آکنه، لک‌های پوستی، سالک، چین‌وچروک و پیری پوست، تیرگی دور چشم، آفتاب‌سوختگی و ریزش مو، استفاده موضعی از سامانه‌های جدید دارورسانی مانند نیوزوم، به افزایش اثربخشی و کاهش عوارض داروی محبوس‌شده در آن‌ها منجر می‌شود. در مطالعات مربوط به انواع سرطان پوست نیز با تغییر اندازه ذرات نیوزوم، نتایج امیدوارکننده‌ای برای داروی متوترکسات در مدل حیوانی به دست آمده است. اندازه این ذرات به روش ساخت و ترکیبات موجود در سامانه دارورسانی بستگی دارد.
پیوسته‌رهش‌کردن مواد مؤثره
با تشکیل ذخیره‌ای از ماده مؤثره در لایه‌های عمقی‌تر پوست، ماده به‌تدریج آزاد می‌شود و فرآورده موضعی حالت پیوسته‌رهش پیدا می‌کند. افزایش نفوذ و رهایش تدریجی، همراه با محافظت از ماده محبوس‌شده در برابر عوامل مخرب محیطی مانند هیدرولیز، یعنی تجزیه در اثر واکنش با آب، نیوزوم‌ها را به حامل‌هایی مؤثر در محصولات موضعی دارویی و آرایشی تبدیل کرده است. این ویژگی‌ها پس از مصرف موضعی در سایر سامانه‌های وزیکولی چربی نیز وجود دارند.
افزایش پایداری مواد مؤثره
افزایش پایداری مواد مؤثره طبیعی و شیمیایی: بسیاری از مواد، مانند تتراسیکلین، ویتامین A یا رتینول، ترتینوئین، ویتامین C و روغن کنجد، در برابر نور، اکسیداسیون، هیدرولیز و گرما دچار تخریب ساختاری می‌شوند. مواد مؤثره محلول در آب و ترکیبات چربی‌دوست می‌توانند در بخش‌های مختلف نیوزوم محبوس شوند. به این ترتیب، امکان افزایش پایداری آن‌ها در فرمولاسیون وجود دارد.
کاهش تداخلات فیزیکوشیمیایی
با محبوس‌کردن ترکیباتی مانند وانکومایسین، آسیکلوویر یا فوروزماید در نیوزوم، می‌توان مشکل ناپایداری آن‌ها را برطرف کرد.
کمک به رفع مشکل حلالیت پایین
بسیاری از ترکیبات مورد استفاده در فرمولاسیون‌های دارویی یا آرایشی به‌خوبی حل نمی‌شوند. سامانه‌های وزیکولی چربی مانند نیوزوم، به‌دلیل ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی متفاوت بخش‌های داخلی خود، می‌توانند این مشکل را حل کنند.
نمونه‌هایی از محصولات موجود در بازار جهان
در کشور فرانسه شرکت Akore محصولات متعددی مثل فرآورده‌های ذیل تولید و در معرض فروش قرارگرفته است:
محصول دور چشم برای تیرگی پوست
محصول لایه‌بردار و روشن‌کننده پوست
محصول جوانساز و ضدچین و چروک
شرکت مشهور آرایشی Lancomeکرم نیوزومی برای درمان پیرپوستی را به بازار دنیا عرضه نموده است.
جمع بندی
نیوزوم‌ها می‌توانند مواد مؤثره محلول در آب و چربی را در خود جای دهند و به‌عنوان حامل در فرآورده‌های پوستی استفاده شوند. کمک به نفوذ مواد مؤثره، رهایش تدریجی، افزایش پایداری و بهبود حلالیت، از قابلیت‌های این سامانه‌هاست. نمونه‌های معرفی‌شده نیز نشان می‌دهند که این فناوری در تولید برخی محصولات پوستی در جهان به کار رفته است. در مهرسام، تیم تحقیق و توسعه در حال کار روی این فناوری و بررسی امکان استفاده از ظرفیت‌های آن در فرمولاسیون محصولات پوستی است.
