अमेरिकन जर्नल ऑफ ड्रग डिलीवरी एंड थेरेप्यूटिक्स खुला एक्सेस

अमूर्त

नैनोकणों के संरक्षण पर भौतिक-रासायनिक गुणों का अध्ययन

सीतारो कामिया

फार्मास्यूटिकल्स सुधार का समर्थन करने में नैनोपार्टिकल डिटेलिंग का महत्व तेजी से समझा जा रहा है। इस प्रकार, नैनोपार्टिकल्स में एक स्थिर स्थिति बनाए रखना एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। नैनोपार्टिकल्स की स्थिति को बनाए रखने के लिए सैकराइड्स के विस्तार के साथ लाइओफिलाइजेशन सहित एक रणनीति का उपयोग किया जा सकता है। दवाओं में; हालाँकि, इस रणनीति के बारे में पर्याप्त रूप से बात नहीं की गई है। इस अध्ययन में, ट्राइसैकेराइड्स, टेट्रासैकेराइड्स और पेंटासैकेराइड्स को नैनोपार्टिकल सस्पेंशन में मिलाया गया, इसके बाद नमूनों का पुनर्जलीकरण किया गया, जिन्हें या तो नियमित रूप से सुखाया गया था या फ्रीज-ड्राई किया गया था। फिर पुनर्जलीकरण के बाद अणु चौड़ाई के आकार का अनुमान लगाया गया। इसी तरह, प्रत्येक सैकराइड को पाउडर एक्स-रे डिफ्रैक्टोमीटर और डिफरेंशियल चेकिंग कैलोरीमेट्री (DSC) गैजेट का उपयोग करके मापा गया था। हमने अणु आकार, पाउडर एक्स-रे नमूना और DSC मोड़ की जानकारी के प्राप्त परिणामों का उपयोग करके नैनोपार्टिकल संग्रह और सैकराइड्स के रत्न प्रकार और उनकी प्रणालियों के बीच संबंधों पर विचार किया। नैनोकणों का माप तब भी बना रहा जब इसे फ्रीज-ड्राई किया गया, जबकि अणु संचय तब हुआ जब सामान्य सूखे नमूनों का उपयोग किया गया। इसके अलावा, क्रिस्टलीयता क्रिस्टलीय सैकराइड फ्रीज-ड्राई समूह में नहीं देखी गई, लेकिन सामान्य सूखे समूह में थी।

नैनोकणों की साइटोटॉक्सिसिटी कुछ घटकों द्वारा प्रेरित होती है। साइटोटॉक्सिसिटी को प्रेरित करने वाले नैनोमटेरियल के कुछ उदाहरण पदार्थ के ही परिणाम हैं, और कुछ नैनोकण स्पष्ट घटक के बिना विषाक्तता दिखाते हैं। एक विशिष्ट पदार्थ के कुछ नैनोकणों को उसी पदार्थ के बड़े आकार के कणों की तुलना में हानिकारकता के अधिक गंभीर खतरे प्रस्तुत करने के लिए माना जाता है। शरीर के अंदर कणों का फैलाव और शरीर के एक विशिष्ट भाग में एक विशेष प्रकार के अणु का जमा होना, जो अणु के आकार और सतह के ट्रेडमार्क पर निर्भर करता है, को सामान्य मुद्दे माना जाता है। इसके अलावा, जब नैनोकण बिना उचित उत्सर्जन के शरीर के ढांचे में जमा हो जाते हैं, तो यह लगातार हानिकारकता पैदा कर सकता है। नैनोकणों के लिए मुख्य विनियोग स्थान और लक्ष्य अंग अज्ञात हैं; हालाँकि, ऐसा लगता है कि यकृत और प्लीहा लक्ष्य अंग हो सकते हैं। यदि नैनोकणों को निगला जाता है, साँस में लिया जाता है या त्वचा के माध्यम से खाया जाता है, तो वे मुक्त कणों सहित रिसेप्टिव ऑक्सीजन प्रजातियों (ROS) के विकास को बढ़ावा दे सकते हैं। आरओएस ऑक्सीडेटिव दबाव, उत्तेजना पैदा करता है, और परिणामस्वरूप विभिन्न कार्बनिक पदार्थों, जैसे कि प्रोटीन, डीएनए, आदि को नुकसान पहुंचाता है। आरओएस उत्पादन के अलावा, विषाक्तता को प्रभावित करने वाले अन्य कारकों में आकार, आकृति विज्ञान, संचय मूर्तिकला, आकार, यौगिक संश्लेषण, सतह संरचना, सतह चार्ज, समूहन और घुलनशीलता शामिल हैं। अपने छोटे आकार के कारण, नैनोकण ऊतक चौराहों और यहां तक ​​कि कोशिका फिल्मों को भी पार कर सकते हैं जहां वे माइटोकॉन्ड्रिया को बुनियादी नुकसान पहुंचाते हैं या कोर पर हमला करते हैं जहां वे गंभीर डीएनए परिवर्तन का कारण बनते हैं जिससे कोशिका मृत्यु होती है।

नैनोमटेरियल की सतह और कोशिका खंडों के बीच संबंध के कारण साइटोटॉक्सिसिटी नैनोमटेरियल के कारण होती है। जैसे-जैसे दूरी कम होती जाती है, अणु का सतही क्षेत्र तेजी से बढ़ता जाता है। इस प्रकार, जब कणों का संगठन समान होता है, तो उनमें अणु के आकार और सतह की प्रतिक्रियाशीलता दोनों के आधार पर साइटोटॉक्सिसिटी के विभिन्न स्तर हो सकते हैं। साथ ही, अणु का आकार कोशिका संवहन प्रणाली और इन विवो में प्रसार में भारी अंतर को प्रेरित करता है। इस तरह, न केवल यौगिक गुण और आकार-अधीन साइटोटॉक्सिसिटी नैनोमटेरियल की साइटोटॉक्सिसिटी का मूल्यांकन करने में महत्वपूर्ण हैं, बल्कि आकार-अधीन साइटोटॉक्सिसिटी का माप भी है।

जीव मॉडल में साइटोटॉक्सिसिटी और भड़काऊ प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए, यह आवश्यक है कि नैनोकणों को उपकला सीमा पर आगे बढ़ना चाहिए। इस संबंध में, नैनोकणों का आकार साइटोटॉक्सिसिटी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। नैनोकणों के साँस में प्रवेश के कारण, नैनोकण फेफड़ों के पैरेन्काइमा में गहराई से घुसपैठ करते हैं। विभिन्न मापे गए नैनोकण श्वसन पथ में विशिष्ट फैलाव पैटर्न दिखाते हैं। नैनोकणों की डिलीवरी स्टोक्स संख्या और रेनॉल्ड्स संख्या से भी प्रभावित होती है। सबसे पहले, कण गैस अवस्था में अच्छी तरह से प्रसारित होते हैं, लेकिन साँस के बाद वे श्वसन तरल पदार्थों में द्रव अवस्था में स्थानांतरित हो जाते हैं। विवो में दवा या नैनोकणों की डिलीवरी, या फार्माकोकाइनेटिक्स, साइटोटॉक्सिसिटी का मूल्यांकन करने में भी एक महत्वपूर्ण विचार है। कई अध्ययनों ने नैनोमटेरियल के विवो संचलन का विश्लेषण किया है। 6 एनएम से ज़्यादा चौड़ाई वाले नैनोकणों को गुर्दे द्वारा छोड़ा नहीं जा सकता और वे विशिष्ट अंगों जैसे कि यकृत और तिल्ली में तब तक जमा होते रहते हैं, जब तक कि मोनोन्यूक्लियर फागोसाइट सिस्टम द्वारा उन्हें मुक्त नहीं कर दिया जाता। अधिकांश नैनोकण जो यकृत और तिल्ली में जमा होते हैं, गंभीर लक्षण पैदा करते हैं। उदाहरण के लिए, कैडमियम सेलेनाइड (CdSe) क्वांटम कण ऊतक में आठ महीने तक रहते हैं और हेपेटोटॉक्सिसिटी का कारण बनते हैं। नैनोकणों के लिए यह फ़ार्माकोकाइनेटिक मानक अणु आकार और सतह विज्ञान पर निर्भर है। उन्होंने 10 से 250 एनएम आकार के कणों का उपयोग किया और एक कृंतक मॉडल में अंतःशिरा जलसेक के बाद विवो वितरण का मूल्यांकन किया। उन्होंने पाया कि 10 एनएम नैनोकणों को उनके बड़े समकक्षों की तुलना में अलग तरीके से वितरित किया गया था। वे रक्त, यकृत, तिल्ली, गुर्दे, अंडकोष, थाइमस, हृदय, फेफड़े और मस्तिष्क सहित लगभग सभी अंगों में पाए गए। इस बीच, 50 एनएम से बड़े अधिकांश नैनोकणों की पहचान रक्त, यकृत और प्लीहा में ही की गई।

अपने छोटे आकार के कारण, नैनोकणों को आमतौर पर निष्क्रिय या गतिशील वाहन के माध्यम से दवा वाहक के रूप में उपयोग किया जाता है। उनका सफल सेल अंतर्राष्ट्रीयकरण जैव-संगतता पर निर्भर करता है। विशेष रूप से, सतह इलेक्ट्रॉनिक स्थिति के बाहरी गुण सेल टेक-अप के लिए आवश्यक हैं और साइटोटॉक्सिसिटी से भी जुड़े हो सकते हैं। आम तौर पर, इन विट्रो व्यवहार्यता पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, नैनोकैरियर्स को उपचारात्मक और प्रदर्शनात्मक दोनों परीक्षणों के लिए 2D स्तरित लक्ष्य सेल में डाला जाता है। किसी भी मामले में, इस तरह की तकनीक को इन विवो परीक्षण से पहले पुनर्विचार किया जाना चाहिए, इस तथ्य के मद्देनजर कि ऐसा स्तरित मॉडल सेल विशेषता से बिल्कुल अलग हो सकता है जहां सेल से सेल संचार चयापचय विकास के लिए आवश्यक है।