اندازه‌گیری دارو در خون و ادرار با کمک فناوری نانو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، در این روش از نانوجاذب‌های گرافنی برای آماده‌سازی نمونه‌ها استفاده شده است که نیاز به استفاده از دستگاه سانتریفیوژ با سرعت و ظرفیت بالا را مرتفع می‌کند. این تحقیقات در مقیاس آزمایشگاهی صورت گرفته است.

تعیین مقادیر اندک دارو در مایعات بیولوژیکی (پلاسما، سرم خون و ادرار) یکی از موضوعات مورد توجه و پر اهمیت در مراحل اندازه‌گیری و بررسی تأثیر عملکرد دارو در بدن است. یکی از مراحل مهم طی این فرآیند، آماده‌سازی محلول آزمایش است. از روش‌های معمول برای آماده‌سازی نمونه‌ها می‌توان روش استخراج مایع-مایع (LLE) و استخراج فاز جامد (SPE) را نام برد.

این روش‌ها عموماً گران قیمت، وقت‌گیر و نیازمند مصرف بالایی از حلال‌های آلی سمی هستند. به همین دلیل محققان همواره به دنبال دستیابی به روش‌های آزمایشی حساس و مؤثر برای این منظور بوده‌اند.

به گفته‌ یاسر پاشائی، کارشناس ارشد شیمی دارویی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم دارویی تهران- عموماً آماده‌سازی نمونه، شامل استخراج و غنی سازی آنالیت از محیط‌هایی با پایه پیچیده است. اما از آنجایی که این مایعات بیولوژیکی دارای ساختار پیچیده‌ای هستند و آنالیز مستقیم دارو به دلیل عدم انتخاب‌پذیری امکان‌پذیر نیست، لذا سنتز و استفاده از یک جاذب مؤثر برای خالص سازی نمونه‌ها امری ضروری به نظر می‌رسد،
پاشائی در ادامه افزود: «با توجه به مطالب ذکر شده، در این تحقیق از نانوکامپوزیت‌های گرافن اکسید سوپر پارامغناطیس برای استخراج، پیش تغلیظ و تعیین مقادیر بسیار اندک (در حد نانوگرم) داروهای آنتاگونیست‌های گیرنده‌ آلفا آدرنرژیک (alpha-adrenergic antagonist) از نمونه‌های بیولوژیکی استفاده شد. این داروها جهت درمان بیماری هایپرپلازی پروستات استفاده می‌شود».
به گفته این محقق، ویژگی منحصر به فرد گرافن اکسید مغناطیسی که در این طرح به روش اشباع اصلاح شده سنتز شده، ظرفیت بالای جذب، قابلیت بالای استفاده مجدد از آن به ویژه جداسازی سریع و راحت آن از محیط با ایجاد یک میدان مغناطیسی‌ است.
پاشائی در توضیح روش به کار رفته جهت آماده‌سازی نمونه‌ها در این طرح و ویژگی‌های ممتاز آن عنوان کرد: «یکی از راه‌های مؤثر آماده‌سازی نمونه‌ها، روش استخراج فاز جامد پراکنده ( d-SPE) است. ما نیز از این نانوجاذب برای خالص سازی نمونه‌های بیولوژیکی، به عنوان استخراج فاز جامد پراکنده استفاده کردیم. در این روش برخلاف روش‌های معمول، نانوجاذب طراحی شده به جای پک شدن در ستون‌های پیچیده و گران قیمت، در محلول نمونه پراکنده می‌شود و سپس جاذب توسط یک میدان مغناطیسی خارجی از محلول نمونه جدا می‌شود. بنابراین صرفه جویی در هزینه‌ها یکی از مهم‌ترین دستاوردهای این روش خواهد بود. همچنین به خاطر عدم استفاده از سانتریفیوژ، زمان کمتری صرف جداسازی و پیش تغلیظ می‌شود. از طرفی پس از چهار بار تکرار متوالی عملیات جذب-واجذب، میزان استخراج دارو تغییر چندانی ندارد که نشان دهنده امکان بازیافت، کاهش آلودگی زیست محیطی و استفاده دوباره از این نانوجاذب بدون افت کیفیت است».
سادگی، فاکتورهای تغلیظ بالا، مصرف کم حلال‌های آلی سمی وحجم مصرفی نمونه، ظرفیت راندمان بالا، دقت، صحت و تکرار پذیری و همچنین امکان ترکیب با روش‌های مختلف دستگاهی از دیگر مزایای این روش محسوب می‌شود.
البته از این نانوجاذب می‌توان افزون بر استخراج، جداسازی و پیش تغلیظ مقادیر اندک انواع داروها در مایعات بیولوژیک، برای جذب و جداسازی ترکیبات آلی و معدنی حذف آلاینده‌ها (مانند پساب‌های صنعتی، رنگ‌ها و آفت‌کش‌ها) از نمونه‌های آب محیطی و همچنین در تصفیه آب‌های خارج شده از کارخانه‌های داروسازی استفاده کرد.
در این طرح برای اثبات درستی سنتز نانو جاذب از تفرق پرتو ایکس (XRD)، طیف سنج تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی (VSM) و دستگاه اندازه‌گیری پتانسیل زتا(Zeta-potential analyzer) بهره گرفته شد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های یاسر پاشائی، کارشناس ارشد شیمی دارویی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم دارویی تهران، دکتر فاطمه قربانی بیدکرپه، عضو هیأت علمی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، و دکتر مریم شکرچی، عضو هیأت علمی سازمان غذا و دارو، است.