'वे शरीर में पत्थरों की तरह व्यवहार करते हैं'

डेनिस स्टीनर की अध्यक्षता वाला और फार्माकैंपस स्थित कार्य समूह शरीर में सक्रिय तत्व प्राप्त करने के नए तरीकों की तलाश कर रहा है।

एक लंबे कार्य दिवस पर उनके पहले कदम अक्सर लीना महलबर्ग को फार्माकैंपस में सी बिल्डिंग की एक प्रयोगशाला, कमरा 155 में सटीक तराजू तक ले जाते हैं। आज, हर दूसरे दिन की तरह, वह पूरी तरह से केंद्रित है क्योंकि वह छोटे सफेद ग्लोब्यूल्स को स्क्रू-टॉप के साथ छोटी प्लास्टिक ट्यूबों में डालती है, वजन निर्धारित करती है, तरल पदार्थ जोड़ती है और ट्यूबों का फिर से वजन करती है। लीना महलबर्ग एक फार्मासिस्ट हैं, और वह फार्मास्युटिकल टेक्नोलॉजी और बायोफार्मेसी संस्थान में प्रोफेसर डेनिस स्टीनर के कार्य समूह के सदस्य के रूप में अपनी डॉक्टरेट थीसिस लिख रही हैं। सरल शब्दों में कहें तो, वह अपने शोध में इस सवाल पर गौर कर रही है कि खराब घुलनशील दवाओं को मानव शरीर में कैसे प्रवेश कराया जा सकता है।

फार्मास्युटिकल अनुप्रयोगों के लिए, यह एक चुनौती का प्रतिनिधित्व करता है। एक ओर, ऐसे पदार्थों में अक्सर बीमारियों के इलाज की काफी संभावनाएं होती हैं। दूसरी ओर, जीव को वास्तव में उन्हें अवशोषित करने के लिए कुछ चालबाजी आवश्यक है। “वे शरीर में पत्थरों की तरह व्यवहार करते हैं,” डेनिस स्टीनर उनका वर्णन इस प्रकार करते हैं। वह कहती हैं, ऐसे “पत्थर” को आंत में सुपाच्य बनाने की एक रणनीति यह है कि इसे पीसकर बारीक “रेत” में बदल दिया जाए। चाल यह है कि दाने, जो आकार में केवल कुछ सौ नैनोमीटर होते हैं, आसपास के तरल पदार्थ के साथ एक निलंबन बनाते हैं। एक विकल्प इमल्शन है। इस प्रयोजन के लिए, सक्रिय घटक के कणों को तेल में घोल दिया जाता है और तेल की बूंदों को पानी में वितरित किया जाता है। स्टीनर कहते हैं, “इस तरह, जैवउपलब्धता बढ़ जाती है – और शरीर सक्रिय घटक को बेहतर ढंग से अवशोषित कर सकता है।”

एक और चीज़ जो एक चुनौती का प्रतिनिधित्व करती है वह यह सवाल है कि सक्रिय घटक शरीर में कैसे प्रवेश करता है। टेबलेट के रूप में स्पष्ट है. लेकिन उन मामलों के बारे में क्या जहां लोग कोई भी गोली नहीं निगल सकते – उदाहरण के लिए बच्चे, या बड़े लोग जिन्हें निगलने में कठिनाई होती है' कुछ दवाएं जिन्हें फार्मेसियों में खरीदा जा सकता है उन्हें तथाकथित ओरोडिस्पर्सिबल फिल्मों के माध्यम से प्रशासित किया जाता है जो मुंह में घुल जाती हैं और स्थानांतरित करती हैं दवा मुंह में श्लेष्मा झिल्ली के माध्यम से सीधे रक्त में पहुंच जाती है। एक अन्य रणनीति इस पर आधारित है कि जब फिल्म मुंह में घुल जाती है तो सक्रिय घटक को लार के साथ आसानी से निगल लिया जाता है। हालाँकि, खराब घुलनशील सक्रिय अवयवों के मामले में अभी भी कुछ नुकसान हैं। डेनिस स्टीनर और उनकी टीम इसे बदलने के तरीकों की तलाश कर रही है। टीम के अनुसंधान हितों के लिए विशेष रूप से अनुकूलित एक 2डी फार्मा-प्रिंटर – और जिसका उपयोग फार्मास्यूटिकल्स के क्षेत्र में समान रूप में किया जाता है – सक्रिय अवयवों वाली ओरोडिस्पर्सिबल फिल्मों का निर्माण करना संभव बनाता है, और शोधकर्ता फिर इन फिल्मों के गुणों की जांच करते हैं। आज, लीना महल्बर्ग एक सक्रिय घटक युक्त “स्याही” तैयार कर रही हैं।

वह जिन छोटे सफेद ग्लोब्यूल्स का वजन करती है, वे इस प्रक्रिया में सहायता करते हैं। बाद में, छोटे “मिलस्टोन” के रूप में कार्य करते हुए, उनका काम सेंट्रीफ्यूज में सक्रिय घटक को पीसना होगा, जिसे महलबर्ग टेस्ट ट्यूब में डालेंगे: ग्रिसोफुलविन, एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला यौगिक जिसका उपयोग एक मॉडल सक्रिय घटक के रूप में अनुसंधान कार्य में किया जाता है। “हम उन पदार्थों का चयन करते हैं जिनका उपयोग हम सक्रिय अवयवों के रूप में उनके गुणों के आधार पर नहीं करते हैं, बल्कि उनकी रासायनिक विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए करते हैं – समान गुणों वाले पदार्थों की एक श्रृंखला का प्रतिनिधि,” महल्बर्ग बताते हैं। वह गलियारे से नीचे कक्ष 178 की ओर जाती है, यहां एक दोहरी सेंट्रीफ्यूज खड़ा है जो टेस्ट ट्यूब की सामग्री को एक विशाल खड़खड़ाहट की तरह आगे और पीछे खींचता है, कभी-कभी कई घंटों के अंतराल में। इससे वांछित कण आकार को अधिकतम 500 नैनोमीटर व्यास में रखना संभव हो जाता है।

अगला पड़ाव लैब रूम 179 है। यहां, महलबर्ग एक वाहक प्लेट पर सेलूलोज़-आधारित जेल से बनी एक ओरोडिस्पर्सिबल फिल्म डालते हैं। एक तथाकथित फिल्म-ड्राइंग डिवाइस का उपयोग करके, वह इसे चिकना करती है और इसे अगले दरवाजे के सेंट्रीफ्यूज कक्ष में वापस ले जाती है, जहां वह इसे सेंट्रीफ्यूज के बगल में खड़े सुखाने वाले भट्ठे में डाल देती है। सुखाने की प्रक्रिया फिल्म को सही स्थिरता प्रदान करती है।

अब कक्ष 175 में एक अंतरिम पड़ाव है, जहां कण आकार निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक विशेष उपकरण है – एक तथाकथित लेजर डिफ्रेक्टर। नमूना द्रव में कणों के माध्यम से विक्षेपित लेजर बीम के आधार पर, यह उपकरण कणों के आकार वितरण की गणना करता है। यह महल्बर्ग को यह जांचने में सक्षम बनाता है कि क्या सक्रिय घटक को आगे के विश्लेषणों के लिए उपयोग करने के लिए पर्याप्त रूप से बारीक पीस लिया गया है। वह स्पष्ट रूप से प्रसन्न होकर कहती है, “यह नमूना अच्छा है।” 90 प्रतिशत कण 500 नैनोमीटर से छोटे होते हैं।

प्रत्येक रोगी के लिए एक सटीक खुराक का उत्पादन करना संभव होगा।

तो, “स्याही” अब तैयार है। लीना महल्बर्ग इसे कक्ष 155 में ले जाती हैं – सटीक पैमानों वाली प्रयोगशाला। यहां भी, टीम का केंद्रबिंदु पाया जाना है: 2डी फार्मा-प्रिंटर। महल्बर्ग सावधानी से ओरोडिस्पर्सिबल फिल्म का एक कट-टू-साइज टुकड़ा धारक पर रखती है और वह सक्रिय घटक युक्त स्याही लगाती है, इस उद्देश्य के लिए एक विशेष सिरिंज का उपयोग करती है जिसे वह फिर पुश बटन पर बांधती है। वह सामने के दरवाजे बंद कर देती है और नियंत्रण कक्ष पर मुद्रण कार्यक्रम प्रोग्राम करती है। बाकी काम अकेले प्रिंटर द्वारा किया जाता है: यह महीन ट्यूब से अवांछित हवा को दबाता है जिसके माध्यम से स्याही बाद में बहती है; यह बूंद के आकार को कैलिब्रेट करता है, फिर प्रिंट कैरिज शुरू होता है, फिल्म पर सफेद स्याही लगाता है, बिंदु दर बिंदु, जब तक कि 15 काटने के आकार के आयतों से युक्त ग्रिड एक सक्रिय घटक वाले बिंदुओं में अच्छी तरह से कवर नहीं हो जाता है। फिल्म अब पूरी हो चुकी है.

हालाँकि, लीना महलबर्ग का काम अभी ख़त्म नहीं हुआ है। अपने काम के अगले चरणों में, वह तैयार उत्पाद की उसके गुणों की जाँच करेगी। फिल्म पर नैनोकणों को कैसे वितरित किया जाता है 'फिल्म कितनी जल्दी मुंह में घुल जाएगी' और सक्रिय घटक कैसे जारी किया जाएगा' ऐसे सवालों के जवाब खोजने के लिए, वह यूरोपीय फार्माकोपिया को अपने मार्गदर्शक के रूप में लेती है, जिसमें नियम शामिल हैं खुराक के विभिन्न रूपों पर शासकीय परीक्षण। यह उसे संभावित अनुप्रयोगों के लिए आधार तैयार करने में सक्षम बनाता है।

इन सबके पीछे यह आशा है कि शायद भविष्य में अस्पताल की फ़ार्मेसी अपने रोगियों के लिए ओरोडिस्पर्सिबल फ़िल्में बनाने में सक्षम होंगी। डेनिस स्टीनर कहते हैं, “इससे कई तरह के फ़ायदे होंगे।” “प्रत्येक व्यक्तिगत रोगी के लिए एक सटीक खुराक का उत्पादन करना संभव होगा और इस प्रकार किसी भी दुष्प्रभाव को कम किया जा सकेगा।” वह आगे कहती हैं, एक फिल्म पर विभिन्न सक्रिय सामग्रियों को प्रिंट करना भी संभव होगा। वह कहती हैं, “अब हर दिन कई अलग-अलग गोलियों के कॉकटेल की कोई ज़रूरत नहीं होगी – जैसा कि बहुत से वृद्ध लोगों को करना पड़ता है।”

यह लेख यूनिवर्सिटी अखबार विसेन लेबेन नंबर 7, 6 नवंबर 2024 से लिया गया है

पृष्ठभूमि: फार्मास्युटिकल टेक्नोलॉजी और बायोफार्मेसी संस्थान में प्रोफेसर डेनिस स्टीनर का कार्य समूह

प्रोफेसर डेनिस स्टीनर एक इंजीनियर हैं और 2023 से मुंस्टर विश्वविद्यालय में फार्मास्युटिकल टेक्नोलॉजी और बायोफार्मेसी संस्थान में कार्य समूह का नेतृत्व कर रहे हैं। उनके शोध का एक फोकस खराब घुलनशील सक्रिय अवयवों को फर्म, अनुकूलन योग्य खुराक में संसाधित करना है। प्रपत्र. उनका समूह विभिन्न नैनोपार्टिकुलर प्रणालियों के विकास पर काम कर रहा है जो इन पदार्थों को शरीर द्वारा अवशोषित करने के तरीके को अनुकूलित कर सकता है और परिणामस्वरूप, उनकी जैवउपलब्धता में सुधार कर सकता है। इस तरह, छोटी खुराक के साथ समान प्रभाव प्राप्त किया जा सकता है, और साथ ही दुष्प्रभावों को कम किया जा सकता है।

डेनिस स्टीनर के पास फार्मास्युटिकल टेक्नोलॉजी में एक संपन्न प्रोफेसरशिप है, जिसे रोटेंडॉर्फ फाउंडेशन द्वारा दस वर्षों के लिए वित्त पोषित किया जा रहा है। उसके बाद, विश्वविद्यालय प्रोफेसर पद की निरंतरता के लिए लागत वहन करेगा।