1- مقدمهماده‌ای که جهت تشخیص، پیشگیری، درمان بیماری یا التیام درد از طریق تأثیر بر ساختار یا کارکرد ارگانیسم زنده بدن به کار می رود، در دانش پزشکی در دسته داروها طبقه‌بندی می‌شود. طبق تعریف استاندارد ISO TS 18110، هر نوع محصول مرتبط با صنعت دارو حاوی نانوماده که کارکرد یا خاصیت آن با فناوری
نانو بهبودیافته یا مبتنی بر فناوری نانو باشد، محصول نانویی صنعت دارو به حساب می‌آید. تا ابتدای مردادماه 1396، تعداد 357 محصول نانویی صنعت داروی موجود در بازارهای جهانی که به تأیید سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) رسیده‌اند، توسط بانک محصولات فناوری نانو (NPD) به آدرس http://product.statnano.com رصد شده‌اند. در این حوزه صنعتی لازم است تا برای هر برند دارویی سه شرکت تولیدکننده، توسعه‌دهنده فناوری و توزیع‌کننده مشخص شود. طبق قرارداد بانک محصولات فناوری
نانو، به منظور ایجاد امکان تحلیل و مقایسه داروهای رصد شده، تنهاد شرکتی که بر روی جلد محصولات به عنوان شرکت اصلی معرفی شده است، در تحلیل‌های NPD مورد استفاده می‌گیرد. تا انتهای سال 1395، تعداد 125 شرکت فعال در این حوزه رصد شدند که داروهای ثبت شده متعلق به 57 شرکت اصلی در نظر گرفته شده‌اند. از بین این شرکت‌ها می‌توان به Pfizer Inc، Merck Sharp & Dohme، AbbVie Inc، Novartis Pharmaceuticals، Janssen Pharmaceutical، Recro Gainesville، Fresenius Kabi USA، Depomed، Schering Plough و AstraZeneca اشاره کرد. این داروها از 37 طبقه درمانی مختلف هستند که داروهای ضدسرطان، مسکن، کنترل کلسترول و چربی خون، ضد التهاب، آنتی‌آریتمیک، محرک سیستم عصبی، ضد انعقاد و داروهای بیهوشی بیشترین سهم را دارند. طبق تحلیل بانک محصولات فناوری نانو، شرکت‌های رصد شده از طرق مختلف از فناوری نانو جهت ایجاد یا بهبود خواص مختلف بهره بردهاند. لیپوزوم‌ها، لیپیدها، پروتئین‌ها، پلیمرها و نانوکریستال‌ها از جمله مواد نانویی هستند در داروهای ثبت شده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. بسته به نحوه ورود فناوری نانو به محصولات می‌توان آن‌ها را به هشت دسته طبقه‌بندی کرد که در جدول 1 برندهای مطرح هر دسته آورده شده است. جدول 1- برندهای نانویی رصد شده توسط NPD و نحوه ورود فناوری نانو به هریک
| فناوری نانو | برند |
| لیپوزوم‌ها | AmBisome, DaunoXome, DepoCyt, DepoDur, Doxil, Inflexal V, Myocet, Visudyne, Epaxal, Estrasorb, Visudyne |
| لیپیدهای غیرلیپوزومی (Lipid-Based (Non-Liposomal) Formulations) | Abelcet, Amphotec |
| پروتئین‌ها، پلی‌پپتیدها و آپتامرهای پلی‌اتیلن‌گلیکول (Pegylated Proteins, Polypeptides, Aptamers) | Adagen, Neulasta, Oncaspar, Pegasys, PegIntron, Somavert, Macugen |
| نانوبلورها (Nanocrystals) | Emend, Megace ES, Rapamune, Tricor, Triglide, Zytiga |
| فرمولاسیون‌های بر پایه پلیمرها | Copaxone, Genexol, Renagel, Opaxio, Eligard, Zinostatin |
| ترکیبات دوتایی دارو-پروتئین (Protein–Drug Conjugates) | Abraxane |
| فرمولاسیون‌های بر پایه سورفکتانت‌ها | Fungizone, Diprivan, Estrasorb |
| فرمولاسیون‌های بر پایه فلز | Feridex |
2- لیپوزوم‌هالیپوزوم‌ها ذرات کلوئیدی از غشای دولایه فسفولیپیدها و کلسترول در محیط آبی هستند که از طریق هیدراته کردن فسفولیپیدها به صورت خودآرایه (Self-Assembly) شکل می‌گیرند. بر حسب روش تولید، ابعاد لیپوزوم‌ها بین 25 تا 1000 نانومتر متغیر است که در داروهای مورد رصد، بیشترین ابعاد لیپوزوم‌های استفاده شده حدود 200 نانومتر بوده است. لیپوزوم‌ها به علت قابلیت خوب در کپسوله کردن مولکول‌های هایدرولیپیدی (Hydrophilic Molecules) آب‌دوست، به عنوان حامل (Carrier) دارو کاربردهای زیادی دارند. بسته به کاربرد می‌توان خواص مورد نظر را از طریق اصلاح سطح به‌کمک مولکول‌ها و پلیمرهای مختلف در لیپوزوم‌ها ایجاد کرد. اولین داروی نانولیپوزومی تأییدشده برند Doxil است که در آن از لیپوزوم‌های 100 نانومتری استفاده شده است که سطح آن‌ها توسط زنجیره‌های پلی‌اتیلن‌گلیکول (PEG) اصلاح شده است و به‌عبارت دیگر PEGylated شده است. این زنجیره پلیمری در غشای لیپوزومی به فسفولیپیدها متصل می‌شود. مهمترین موارد استفاده این دارو سارکوم کاپوزی مرتبط با HIV، سرطان سینه و تخمدان است. در داروی AmBisome از لیپوزوم‌های 60 تا 70 نانومتری جهت درمان عفونت‌های قارچی استفاده می‌شود. برند DaunoXome حاوی لیپوزوم‌هایی از Daunorubicin citrate با اندازه متوسط 45 نانومتر است که در درمان سارکوم کاپوزی مرتبط با HIV کاربرد دارد. Inflexal V واکسن آنفولانزا است که در آن از لیپوزوم‌های 150 نانومتر استفاده شده است که در سطح آن‌ها، آنتی‌ژن‌های آنفولانزا (hemagglutinin و neuraminidase) قرار دارند. برند Marqibo که از لیپوزوم‌های 100 نانومتری تشکیل شده است، حاوی سولفات وین کریستین (Vincristine Sulfate) است که در درمان لوسمی لنفوبلاستیک حاد (Acute Lymphoblastic Leukemia) به کار می‌رود. Myocet نیز داروی درمان ترکیبی با سیلیکوفسفامید در سرطان سینه است که حاوی Doxorubicin در لیپوزوم‌های 180 نانومتری است. داروی بی‌حسی بعد از جراحی DepoDur، واکسن هپاتیت Epaxal، داروی بیماری هیستوپلاسموز چشمی Visudyne، داروی درمان یائسگی Estrasorb و داروی ضدسرطان Mepact از دیگر برندهایی هستند که در آن‌ها از فناوری لیپوزوم‌های نانومقیاس استفاده شده است.
3- فرمولاسیون لیپیدهای غیرلیپوزومیبانک اطلاعاتی NPD دو برند مطرح را که در این دسته قرار دارند، رصد کرده است. داروی اول Abelcet است که از ساختارهای روبان مانندحاوی Amphotericin B با ابعاد حدود 250 نانومتر تشکیل شده است. داروی دوم Amphotec است که یک معلق کلوئیدی از ذرات دیسکی شکل Amphotericin B و Cholesteryl Sulfate است. هر دوی این داروها برای درمان عفونت‌های قارچی کاربرد دارند.
4- پروتئین‌ها، پلی‌پپتیدها و آپتامرهای پلی‌اتیلن‌گلیکولحضور زنجیره‌های
پلی‌اتیلن‌گلیکول (PEG) بر روی پروتئین‌ها، پلی‌پپتیدها و آپتامرها باعث می‌شود که شعاع هایدرودینامیک (Hydrodynamic Radius) آن‌ها افزایش یافته و پروتئولیز (Proteolysis) آن‌ها (شکسته شدن به زنجیره‌های کوچک‌تر) کاهش یابد. در جدول 2 اطلاعات مربوط به داروهایی که PEG در آن وارد شده، آورده شده است.
جدول 2- مقایسه برندهای حاوی پلی‌اتیلن‌گلیکول و کاربردهای آن‌ها
| دارو | پلی‌اتیلن‌گلیکول | کاربرد |
| Adagen | PEGylated adenosine deaminase | بیماری نقص ایمنی |
| Neulasta | PEGylated filgrastim (granulocyte colony-stimulating factor) | نوتروپنی |
| Oncaspar | PEGylated L-asparaginase | لوسمی حاد لنفوبلاستی |
| Pegasys | PEGylated interferon alfa-2b | هپاتیت B و C |
| PegIntron | PEGylated interferon alfa-2b | هپاتیت C |
| Somavert | PEGylated human growth hormone receptor antagonist | آکرومگالی (Acromegaly) |
| Macugen | PEGylated anti-VEGF aptamer | دژنراسیون ماکولا یا تباهی لکه زرد (Macular Degeneration) |
| Cimzia | PEGylated antibody (Fab’ fragment of a humanized anti-TNF-alpha antibody) | آرتریت روماتوئید |
5- نانوبلورهاچالش اصلی در خصوص نانوبلورها انحلال کم آن‌ها در محیط آبی است و به همین علت نیاز به افزودنی یا سیستم حامل کمکی در هنگام استفاده در داروها دارند. با افزایش سطح ویژه بلورها، میزان عدم انحلال آن‌ها افزایش می‌یابد. در نتیجه هنگام استفاده از ذرات بلوری تمایل آن است که از ابعاد نانو خارج شویم تا سطح ویژه ذرات کاهش یابد. اما مورد جالب آن است که حد اشباع انحلال بلورها در مقایس نانو تابعی از اندازه ذرات نیز هست. به‌عبارت دیگر در مقیاس
نانو با کاهش اندازه ذرات، انحلال‌پذیری آن‌ها زیاد می‌شود. در نتیجه نانوبلورها کاربرد بسیاری در علوم دارویی پیدا کرده‌اند. در جدول 3 انواع مختلف داروهای حاوی نانوبلورهای مختلف که توسط NPD رصد شده‌اند، خلاصه شده است. جدول 3- مقایسه انواع نانوبلورهای مورد استفاده در داروهای رصد شده
| برند | نانوبلور | کاربرد |
| Emend | Aprepitant | تهوع و استفراغ ناشی از شیمی درمانی |
| Megace ES | Megestrol acetate | بی‌اشتهایی و سوءهاضمه در سندروم نقص ایمنی بدن |
| Rapamune | Rapamycin (sirolimus) | داروی سرکوبر سیستم ایمنی انتخابی |
| Tricor | Fenofibrate | کلسترول و تری گلیسیرید |
| Triglide | Fenofibrate | کلسترول و تری گلیسیرید |
6- فرمولاسیون‌های بر پایه پلیمرها
در جدول 4 پلیمرهای مورد استفاده در داروهای نانویی رصد شده توسط بانک محصولات فناوری نانو مقایسه شده‌اند.
جدول 4- مقایسه پلیمرهای مورد استفاده در داروهای نانویی
| برند | پلیمر | کاربرد |
| Copaxone | Polypeptide (average MW 6.4 kDa) composed of four amino acids | ام اس |
| Genexol | Paclitaxel in 20–50 nm micelles39 composed of block copolymer poly(ethylene glycol)- poly(D,L-lactide) | سرطان سینه و ریه |
| Renagel | Cross-linked poly allylamine hydrochloride,40 MW variable | هیپرفسفاتمی |
| Opaxio | Paclitaxel covalently linked to solid nanoparticles composed of polyglutamate | شیمی درمانی |
| Eligard | Leuprolide acetate (synthetic GnRH or LH-RH analog) incorporated in nanoparticles composed of PLGH copolymer | سرطان پرستات |
7- ترکیبات دوتایی دارو-پروتئینشاید معروف‌ترین داروی این دسته که توسط بانک اطلاعاتی NPD رصد شده است، Abraxane باشد که حاوی نانوذراتی با اندازه میانگین 130 نانومتر است. این ذرات ترکیبات دوتایی albumin و paclitaxel هستند. این داروی مهارکننده‌های میتوزی، در درمان سرطان انواع سرطان مانند سینه و ریه کاربرد دارد. Kadcyla و Ontak از دیگر برندهایی هستند که در این دسته جای می‌گیرند.
8- فرمولاسیون‌های بر پایه سورفکتانت‌هابرند Fungizone که بر پایه سورفکتانت‌ها است، یک مخلوط پودری از amphotericin B وsodium deoxycholate است که با اضافه کردن یک ماده بافر، به صورت میسل نانومتری در می‌آید. این دارو در درمان عفونت‌های قارچی مؤثر است. نانوداروی دیگر Diprivan است که در تولید آن از امولسیونی حاوی ذرات نانومتری در محیط آب - مایع حاوی پروفول، روغن سویا، گلیسرول و لسیتین تخم مرغ استفاده می‌شود. این داروی بیهوشی از مشتقات فنل است که روغن سویا به‌عنوان حامل دارو در آن عمل می‌کند.
9- فرمولاسیون‌های بر پایه فلزبانک محصولات فناوری نانو، داروی Feridex را که بر پایه اکسید آهن است، رصد کرده است. این دارو کلوئیدی از ذرات نانومتری اکسید آهن با اندازه میانگین 5 نانومتر تشکیل شده است. سطح این ذرات سوپرمگنتیک توسط دکستران اصلاح شده است به طوری که شعاع هایدرودینامیک آن‌ها به 150 نانومتر می‌رسد. به این ذرات پوشش داده شده SPION گفته می‌شود. Feridex در تصویربرداری MRI کاربرد دارد. داروی NanoTherm نیز حاوی ذرات 15 نانومتری اکسید آهن است که با Aminosilane پوشش داده شده‌اند.
10- بحث و نتیجه‌گیریبررسی داروهای موجود در بازار دارای تأییدیه FDA که بر پایه فناوری نانو هستند، نشان می‌دهد که این داروها از طبقه‌های درمانی مختلف هستند که داروهای ضدسرطان، مسکن، کنترل کلسترول و چربی خون، ضد التهاب، آنتی‌آریتمیک، محرک سیستم عصبی، ضد انعقاد و داروهای بیهوشی بیشترین سهم را دارند. فناوری نانو از طریق لیپوزوم‌ها، لیپیدها، پروتئین‌ها، پلیمرها و کریستال‌ها به آن‌ها نفوذ کرده و خواص آن‌ها را بهبود داده یا کارایی جدیدی به آن‌ها اضافه کرده است.