Для деяких поширених захворювань час прийому ліків має вирішальне значення. Команда дослідників з Університету Каліфорнії у Сан-Дієго створила технологічну капсулу, що спростить складні схеми дозування препаратів завдяки унікальній системі поетапного вивільнення.
Останніми роками вчені приділяють багато уваги дослідженням, зосередженим на аналізі поведінки певних речовин за умови їхнього споживання з урахуванням біологічного годинника нашого організму, відомого як циркадні ритми. Наприклад, минулого року дослідники виявили, що менший ризик нефатальних серцевих нападів мали жайворонки, які приймали ліки проти тиску на початку свого дня, та сови, що пили ліки перед сном. В іншому дослідженні вчені дізналися, що прийом протизапальних препаратів на ніч знижує їхню ефективність порівняно із ранковим прийомом. Навіть час пиття кави впливає на стан організму, тож цей напій краще вживати зранку після сніданку. Втім, щоденно дотримуватися конкретного графіка дозування ліків може бути обтяжливо для будь-кого, а особливо для нейровідмінних людей або людей похилого віку, що страждають від когнітивних дефіцитів.
На думку дослідників з Університету Каліфорнії у Сан-Дієго, створену ними капсулу можна буде використовувати, аби принаймні частково зняти тягар відповідальності з пацієнта та потенційно підвищити ефективність ліків. Вчені спроєктували капсулу, що має декілька відділень, відокремлених одне від одного бар’єрами з матриці лактози та мальтози, заповненої полімером, який реагує на зміни pH. Полімер захищає бар’єри від шлункового соку. Змінюючи їхню товщину, дослідники можуть контролювати час вивільнення ліків. Вся капсула покрита захисним шаром рослинної целюлози, яка розчиняється в шлунку людини. Отже, препарати, які необхідно вивільнити одразу, можна розміщувати поза додатковими бар’єрами, щоб вони потрапляли до шлунку пацієнта одразу після розчинення зовнішньої оболонки.
Втім, такого функціоналу вченим здалося недостатньо, тому вони додали до цієї оболонки частки магнію, що виконують одразу дві функції. Насамперед при вивільненні він генерує потік бульбашок водню, які допомагають швидше розподілити перший препарат по шлунку. По-друге, магній допомагає локально нейтралізувати шлунковий сік, аби відтермінувати розчинення pH-реактивного бар’єра та вивільнення другого препарату. Аби випробувати капсулу, дослідники наповнили її трьома дозами леводопи – ліків проти паркінсонізму, пофарбованими різними кольорами. У симульованих умовах шлунка вони спостерігали, як перша доза вивільнилася одразу, а вміст інших двох відсіків потрапив до шлунка поетапно пізніше. Вибір цього препарату для тесту не був випадковим, адже для ефективної дії леводопи необхідно підтримувати достатній рівень речовини в крові пацієнта протягом доби. За словами дослідників, така капсула також була б корисною для пацієнтів з хворобами серцево-судинної системи, вивільняючи дозу аспірину зранку, бета-блокатор вдень та препарат для зниження рівня холестерину ввечері.
Амал Аббас та її команда з Університету Каліфорнії у Сан-Дієго планують перейти до тестування капсули in vivo найближчим часом. Згодом вони сподіваються створити капсулу, що зможе працювати понад добу, вивільняючи ліки протягом декількох днів. До того ж дослідники розглядають варіанти модернізації свого винаходу, щоб він міг доставляти препарати не лише до шлунку, але й до інших відділів шлунково-кишкового тракту.
Джерело: Daily multi-segment capsule for time-tunable drug release toward enhanced polypharmacy adherence / Amal Abbas at al.