دندریمر، درخت سان یا درخت پار یک نوع حامل پلیمری است. دندریمر در اصل یک جسم میکروسکوپی پلیمری است که یک محیط مناسب برای بارگیری دارو یا مواد آرایشی بهداشتی به وجود می آورد. دندریمرها به دلیل خصوصیات ساختاری و ماهیت منومرهای خود امکان بارگیری و دارورسانی جهت داروهای آبدوست و چربی‌دوست را فراهم می‌نمایند. از این سامانه ها می توان برای انتقال دارو و مواد آرایشی بهداشتی هم استفاده کرد.
ساختار دندریمر
دندریمرها در واقع پلیمرهایی شاخه دار هستند. بسیاری از دندریمرها حالت یک درشت مولکول دارند. دندریمرها عمدتا نسبت به مرکز ساختاری با حالت قرینه دارند. دندریمرها می‌توانند مولکول‌های دارویی یا آرایشی بهداشتی را با واسطه گروه های پذیرنده مشخصی بر روی سطح خود بارگیری نمایند. به این فرآیند انکپسولاسیون می گویند.
برخلاف پلیمرهای زنجیره ای یا خطی، دندریمرها پلیمرهایی هستند که از یک واحد مرکزی منشعب می شوند. همه انشعابات دندریمر در نهایت به یک مرکز می رسند. باید دقت داشت که سایز دندریمرها قابل انتخاب است. می توان در فرآیند ساخت دندریمرها سایز را دستکاری کرد. می توان دندریمرها را با سایز نانو یا میکرو طراحی کرد و ساخت.
با قرار دادن برخی گروه های خاص بر روی سطح دندریمرها می توان پروفایل محلولیت این ذرات را در آب و چربی تحت تاثیر قرار داد. گروه های آب دوست را می توان برای بارگیری داروها یا مواد آرایشی بهداشتی آبدوست استفاده کرد. در مقابل قرار دادن گروه های چرب را می توان برای بارگیری یا لودینگ داروهای چرب به کار گرفت. حتی از دندریمرها می توان برای تصویربرداری استفاده کرد.
از جمله گروه های آب دوست می توان به آمین کواترنر یا نوع سوم اشاره کرد. یکی دیگر از این گروه ها اتصالات پلی اتیلن گلایکول است. این ساختار شیمیایی محلولیت دندریمر را در آب بالا می برد. به این ترتیب می توان ساختارهایی داشت که مدت بیشتری در گردش خون حضور دارند.
انواع دندریمرها
دندریمرها بسیار متنوع هستند. از جمله معروف ترین این دندریمرها می توان به دندریمرهای کریستال مایع اشاره کرد. این دندریمر ها به دلیل ساختار ویژه خود می توانند دارو را به صورت هدفمند آزاد کنند. همچنین از این دندریمرها می توان برای تولید سامانه های دارورسانی بیوریسپانسیو استفاده کرد. از دندریمرها می توان در تولید شوینده ها استفاده کرد.
به خصوص شوینده های صورت که برای حذف آلودگی های سطحی پوست استفاده می شوند. دندریمرها می توانند به عنوان ریزساینده حتی در ساختار خمیردندان ها استفاده شوند. برخی دندریمرها ساختار پپتیدی دارند. این گروه از حامل های نانوسایز می توانند در سطح خود اتصالات آمینواسیدی داشته باشند.
از جمله مهمترین کاربردهای دندریمرهای پپتیدی بارگیری و انتقال داروهای ضد سرطان و آنتی بیوتیک است. از این دندریمرها حتی برای تولید داروهای ضد آلرژی و بی حس کننده های موضعی استفاده شده است. برخی از این حامل ها برای انتقال انسولین به مغز به کار گرفته شده اند.
البته بسیاری از این کاربردها در حال حاضر هنوز ماهیت تحقیقاتی دارند. گروه دیگری از دندریمرها گلیکودندریمر هستند. این دندریمر ها برخلاف گروه قبلی به جای آمینواسید حاوی قند هستند. گروه خاصی از دندریمرها PAMAM نام دارند. این گروه از دندریمرها باعث تحریک سیستم ایمنی نمی شوند. فضای داخل دندریمرها به دلیل آن که حاوی اتصالات آمین است، می‌تواند برای اتصال به کاتیون های فلزی و تولید مکمل های نسل جدید مناسب باشد.
خواص دندریمر ها
دندریمرها ساختارهایی با سایز نانو و یا میکرو هستند. ساختارهایی درخت وار که از یک نقطه یا هسته شروع می شوند. در هر مرحله یک واحد به این مجموعه اضافه می گردد. به هر ردیف از منومرها که به بخش مرکزی اضافه می شوند، اصطلاحا یک نسل می گویند. بسته به این که هر دندریمر از چند نسل منومر تشکیل شده باشد، می تواند سایز های مختلفی بپذیرد. هر چه تعداد نسل ها بیشتر باشد، این درخت نسلی یا همان دندریمر بزرگتر خواهد شد.
موارد کاربرد دندریمر ها
از موارد کاربرد دندریمر ها می توان به انکپسولاسیون مواد موثره دارویی، مولکول های فعال آرایشی، آنتی بیوتیک ها و داروهای پوستی اشاره کرد. یکی از خواص دندریمرها این است که علاوه بر بهبود سطح جذب دارو یا ماده آرایشی بهداشتی، پایداری فیزیکوشیمیایی و طول اثر آن را در بدن افزایش می دهند.
دندریمرها می توانند در افزایش میزان فراهمی زیستی داروها نقش داشته باشند. یکی از شرکت هایی که در زمینه استفاده از دندریمر فعال است، Starpharma است. این شرکت دانش بنیان استرالیایی پروژه ای به نام DEP یا Dendrimer Enhanced Product را توسعه داده است. این برنامه با بهره گیری از دندریمرها به تولید محصولات دارویی با پروفایل جذب و کینتیک بهتر منتهی شده است.
از جمله داروهایی که برای تهیه دندریمر استفاده می شوند، داروهای ضد سرطان هستند. با استفاده از دندریمرها می توان داروهای ضد سرطان را به صورت ویژه به مناطق خاصی از بدن رساند. به عبارتی دندریمرها برای دارورسانی هدفمند مورد استفاده قرار می گیرند. از دندریمرها می توان برای دارورسانی تاپیکال در بیماری های پوستی هم استفاده کرد.
از دندریمر ها برای کنترل کم خونی، درمان بهتر افسردگی و بیماری های پوستی استفاده کرده اند. در صنایع غذایی دندریمرها به عنوان ابزرای برای افزایش میزان پایداری مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از دندریمرها در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی بهداشتی هر چند به اندازه لیپوزوم و میسل نیست، ولی رو به افزایش است.
یکی دیگر از موارد کاربرد دندریمرها ها به دام انداختن آهن و سایر کاتیون های دو ظرفیتی است. در فرمولاسیون های حاوی آهن می توان از دندریمر هم درست مثل لیپوزوم ها استفاده کرد. استفاده از این حامل می تواند پایداری آهن را بالا ببرد و از رنگی شدن دندان پیشگیری کند. به این ترتیب از این تکنیک می توان برای اصلاح پروفایل جذب آهن از محصولاتی همچون فولی مکس دارو افشان شایگان استفاده کرد.
تفاوت ساختار دندریمر و لیپوزوم
لیپوزوم ها ساختارهای کروی هستند که از دو لایه فسفولیپیدی تشکیل می شوند. طبیعی است که ساختارهای لیپوزومی ناپایدار هستند. لیپوزوم ها معمولا در نتیجه تغییرات فشار اسمزی یا pH دچار ناپایداری می شوند. این وضعیت می تواند فراهمی زیستی داروهایی را که به وسیله این حامل ها وارد بدن می شوند تحت تاثیر قرار دهد.
دندریمرها در مقایسه با لیپوزوم ها ساختار بسیار پایدارتری دارند. پایداری این نانو حامل ها به راحتی تحت تاثیر pH و فشار اسمزی قرار نمی گیرد. به این ترتیب پایدار بالایی دارند و فراهمی زیستی دارو هم در این حالت بالا می رود.
روش تهیه دندریمر
دو نمونه از متداول ترین روش های ساخت دندریمر تکنیک های همگرا و واگرا هستند. در متد واگرا از یک هسته مرکزی شروع می کنند و نسل های مختلف مونومر ها ردیف به ردیف پشت آن می آید. در متد همگرا عکس این وضعیت حاکم است. به این ترتیب که از شاخه ها شروع می کنند و در نهایت شاخه ها را از مرکز به هم متصل می کنند.
بعد از ساخته شدن دندریمر ها باید سایز آن ها را با استفاده از دستگاه میکروسکوپ نوری مورد بررسی قرار داد. به این مرحله آنالیز سایز ذره ای (Particle Size Analyzer) یا PSA می گویند. گاهی هم این اندازه گیری ممکن است با استفاده از لیزر انجام شود.
سخن پایانی
دندریمر ها ذراتی از جنس پلیمر هستند. این ذرات معمولا به شکل کروی و از جنس منومرهای پلیمریزه هستند. دو نوع بسیار مرسوم از دندریمرها، خانواده پلی آمیدوآمین یا PAMAM و خانواده پلی پروپیلن ایمین یا PPI هستند. از این ابزارها به عنوان حامل برای انتقال دارو و مواد آرایشی بهداشتی می توان استفاده کرد. دندریمر را به روش های مختلفی می توان تهیه کرد.
از متداول ترین روش های کلاسیک ساخت دندریمر استفاده از متد های همگرا و واگرا است. معمولا در سطح دندریمر ها گروه های قطبی و ناقطبی قرار می گیرند. به گروه های قطبی و غیرقطبی سطحی داروها و مواد آرایشی بهداشتی مختلف وصل می شوند. البته از دندریمر می توان برای جذب بهتر مولکول های آرایشی بهداشتی هم استفاده کرد.
از مهمترین موارد کاربرد دندریمر ها در فرآورده های آرایشی بهداشتی می توان به فرمولاسیون ضد آفتاب ها اشاره کرد. به خصوص ضد آفتاب های ضد لک. از این ترکیب همچنین برای تهیه کرم های دور چشم استفاده می گردد. در برخی از انواع لوسیون های بدن و کرم های مرطوب کننده و آبرسان هم ممکن است از این محصول استفاده شود. هر چند در محصولات شرکت فرهان شار و برند شاربوت در حال حاضر هنوز این حامل مورد استفاده قرار نگرفته است.
تهیه و تنظیم: تیم علمی شرکت داروسازی دانش بنیان دارو افشان شایگان