פורמולציות של חומרים נואוטרופיים ותרופות חכמות באמצעות אולטרסאונד
תרופות חכמות ותוספי תזונה נואוטרופיים נצרכים כ״משפרים קוגניטיביים״ כדי לשפר את התפקוד הקוגניטיבי, את יכולת המוח, את הריכוז, את הזיכרון ואת היצירתיות, להגביר את המוטיבציה ואת האנרגיה המנטלית וכן לתמוך בבריאות המוח. כדי לקדם את מעברן של תרכובות פעילות ביולוגית, כגון חומרים נואוטרופיים, תרופות חכמות וחומרים ממריצים, דרך מחסום הדם–מוח (BBB), על המולקולות להיות בצורה משופרת בטכנולוגיית ננו. ידוע כי ננו-ליפוזומים, מיצלות, ננו-חלקיקי ליפידים מוצקים, ננו-נשאים בעלי מבנה ננומטרי וננו-תחליבים המוכנים באמצעות אולטרסאונד מגבירים את הזמינות הביולוגית של מולקולות פעילות ביולוגית, ויטמינים ופיטוכימיקלים.
חומרים נואוטרופיים, או תרופות חכמות, הם מולקולות הממריצות את המוח ואת הגוף – המכונות משפרים קוגניטיביים – ואפשר לחלק אותם לקטגוריות הבאות: רצטאמים, ממריצים, אדפטוגנים, חומרים כולינרגיים, סרוטונרגיים ודופמינרגיים, תרופות חכמות לתפקוד המטבולי וקטגוריות נוספות.
מתעניינים בקטגוריות השונות האלה של חומרים נואוטרופיים? לחצו כאן כדי לקרוא עוד על חומרים נואוטרופיים ועל סיווגם!
מהם ליפוזומים וננו-נשאים מבוססי ליפידים?
ליפוזומים וננו-נשאים מבוססי ליפידים, כגון ננו-תחליבים, ננו-תרחיפים, ננו-חלקיקי ליפידים מוצקים (SLNs) ונשאי ליפידים בעלי מבנה ננומטרי (NLCs), מוכרים כמערכות יעילות ביותר לנשיאת תרופות, המובילות מולקולות פעילות ביולוגית וחומרי הזנה אל אתר המטרה בתא, ובכך מביאות לזמינות ביולוגית ולשיעורי ספיגה עדיפים.
ליפוזומים
אפשר לסווג ליפוזומים כצורה מסוימת של ננו-נשאי ליפידים בעלי מבנה ננומטרי. ליפוזומים הם שלפוחיות כדוריות בעלות ליבה מימית המוקפת בשכבה דו-מולקולרית אחת או יותר של ליפידים. מכיוון שליפוזומים מאפשרים לכמס מולקולות ליפופיליות והידרופיליות, הם זכו להכרה נרחבת כמערכת יעילה ביותר להובלת תרופות. במבנה שלו, המתארגן ונסגר מעצמו, ליפוזום יכול לכמס כמה תרכובות פעילות ביולוגית (כלומר חומרי הזנה או מולקולות טיפוליות) בו-זמנית. השכבה הדו-מולקולרית הפוספוליפידית שלו מגינה על המולקולות הפעילות ביולוגית הכלואות בו מפני הידרוליזה ופירוק חמצוני. מכיוון שמבנה המעטפת של הליפוזום דומה במידה משמעותית למבנה של תא יונק, ליפוזומים מסוגלים להעביר תרכובות פעילות ביולוגית אל תוך תאים ואל אתרים תת-תאיים. היתרונות הידועים של מערכות הובלה ליפוזומליות כוללים הגנה מפני פירוק אנזימטי, רעילות נמוכה, תאימות ביולוגית גבוהה, יכולת להתפרק ביולוגית ואי-עוררות של תגובה חיסונית.
UP400St, הומוגנייזר אולטרסוני רב-עוצמה בהספק של 400 ואט, לייצור ננו-ליפוזומים.
ההרכב המבני של ליפוזומים, ניוזומים, ננו-תחליבים, ננו-חלקיקי ליפידים מוצקים ונשאי ליפידים בעלי מבנה ננומטרי
תמונה: Poonia et al. 2016
ננו-נשאי ליפידים אחרים
נשאים ננומטריים ליפידיים או נשאים ננומטריים מבוססי ליפידים מוגדרים כמערכות להובלת תרופות / מולקולות בגודל ננומטרי, המשתמשות במבנים ליפידיים כדי לכמס מולקולות פעילות ביולוגית, במטרה להשיג זמינות ביולוגית משופרת, שיעורי ספיגה גבוהים יותר, יציבות משופרת לטווח ארוך והגנה מפני גורמי פירוק חיצוניים (למשל חמצון, הידרוליזה). נשאים ליפידיים בעלי מבנה ננומטרי כוללים ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים (SLN), נשאים ליפידיים בעלי מבנה ננומטרי (NLC), ננו־ליפוזומים, מיצלות, ננו־תחליבים, ננו־תרחיפים וננו־צינוריות ליפידיות. ההרכב הכימי הספציפי והמאפיינים הפיזיקוכימיים התואמים לו מעניקים לכל צורה של נשא ננומטרי יתרונות ייחודיים, ההופכים אותה למתאימה לדרכי מתן מסוימות (למשל דרך הפה, לתוך הווריד, דרך האף, דרך העור וכו'), לשילובי מולקולות, לקיבולת העמסה או לפורמולציות לשחרור מושהה.
ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים (SLN) ונשאים ליפידיים בעלי מבנה ננומטרי (NLC) מוגדרים כחלקיקים מוצקים המורכבים ממטריצה ליפידית בפאזה מימית, המיוצבים באמצעות חומרים פעילי שטח.
תוספים ליפוזומליים ותוספים אחרים המכומסים במבנים ננומטריים (למשל SLNs, NLCs) מציעים זמינות ביולוגית עדיפה, כלומר אחוז גבוה מאוד מהחומר הפעיל ביולוגית (למשל ויטמין, נוגד חמצון, פלבונואיד וכו') נספג ועובר חילוף חומרים בתאי הגוף. רק חלק קטן מאוד מתבזבז משום שאינו נספג אלא מופרש מהגוף. הדבר הופך פורמולציות ננו־ליפוזומליות לבעלות עוצמה רבה, ליעילות ולאמינות מאוד, שכן כמעט כל המולקולות הפעילות ביולוגית מועברות לתאי היעד.
הכנה אולטרסונית של פורמולציות של מולקולות מעוררות בעלות הזמינות הביולוגית הגבוהה ביותר
ננו־תחלוב וננו־כימוס אולטרסוניים הופכים מולקולות נוטרופיות ופסיכואקטיביות למסיסות במים, ובכך למולקולות הנספגות במידה רבה ובעלות זמינות ביולוגית גבוהה. שיעור ספיגה גבוה יותר, לצד זמינות ביולוגית ותאימות ביולוגית מוגברות, מגבירים את עוצמת פעילותו של החומר הפעיל ביולוגית ועשויים לאפשר לו לחצות את מחסום הדם־מוח.
הכנה אולטרסונית של ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים
(Kumar et al. 2019)
הכנה אולטרסונית של פורמולציות של חומרים נוטרופיים
- ליפוזומים
- ננו־תחליבים
- מיצלות
- ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים (SLN)
- נשאים ליפידיים בעלי מבנה ננומטרי (NLC)
- קומפלקס הכלה (למשל ציקלודקסטרין)
- ניוזומים
הומוגנייזר אולטרסוני UIP2000hdT (2kW) עם ריאקטור מנתי בבחישה רציפה
החומרים הנוטרופיים המוכרים ביותר הם חומרים ממשפחת הראצטאמים, כגון piracetam, aniracetam, oxiracetam, pramiracetam ו־phenylpiracetam. ראצטאמים רבים הם ליפופיליים (=מסיסים בשומן). באמצעות טיפול אולטרסוני, הראצטאם המסיס בשומן מכומס בצורה משופרת באמצעות ננוטכנולוגיה, כגון ננו־תחליבים, ליפוזומים, ננו־חלקיקים ליפידיים מוצקים (SLNs) ונשאים ליפידיים בעלי מבנה ננומטרי (NLCs). פורמולציות אלה, המשופרות באמצעות ננוטכנולוגיה, הופכות את הראצטאם דוחה המים והמסיס בשומן למוצר מסיס במים. מכיוון שזרם הדם בגוף האדם מבוסס על מים, פורמולציות מסיסות במים המשופרות באמצעות ננוטכנולוגיה מציעות זמינות ביולוגית גבוהה משמעותית.
תרופות חכמות המשופרות ברמה הננומטרית באמצעות אולטרסאונד
טכנולוגיית הכימוס האולטרסוני והכנת הפורמולציות הננומטריות מאפשרת להכין תוספים ותכשירים טיפוליים בעלי זמינות ביולוגית גבוהה. מולקולות פעילות ביולוגית המפיקות תועלת משילובן באמצעות אולטרסאונד בפורמולציה ליפוזומלית או במערכת אחרת של נשאים ליפידיים בעלי מבנה ננומטרי כוללות ויטמינים, נוגדי חמצון, פלבונואידים, תמציות צמחיות, מינרלים, חומצות אמינו ופפטידים.
- ויטמינים ונוגדי חמצון, שניתן למצות ממקור טבעי או לסנתז, כוללים ויטמין C, ויטמינים מקבוצת B, גלוטתיון, רסברטרול, CoQ10 (אוביקווינון) וכו'.
- מולקולות שמקורן בעשבי מרפא ובצמחים, כגון CBD, THC, CBG (קנאביס), קטכינים מתה ירוק (למשל EGCG), ניקוטין, קפאין, אשווגנדה, ברברין, קראטום וכו'.
- תמציות פטריות כגון אסטרגלוס, רעמת האריה, זנב תרנגול הודו, צ'אגה, פסילוסיבין (פטריות קסם) וכו'.
- חומצות אמינו כגון קריאטין, גליצין, 5-HTP (5-hydroxytryptophan), פנילאלנין, L-תיאנין (אנלוג של חומצת אמינו המצוי בתה), GABA (חומצה גמא-אמינובוטירית), טאורין, N-אצטילציסטאין (NAC), L-טירוזין וכו'.
- ניתן לכמס מינרלים כגון כלאטים של מגנזיום (למשל מגנזיום תריאונט, מגנזיום אורוטאט) בתוך ליפוזומים כחלקיקי ננו באמצעות אולטרסאונד.
- רכיבי תזונה, פפטידים ומולקולות אחרות כגון alpha-GPC, מלטונין, כולין (כולין ביטרטראט, כולין כלוריד), קטמין (רצמי), חומצות שומן אומגה-3 (EPA, DHA), חומצה α-ליפואית (ALA), סלג'ילין (L-deprenyl), צנטרופנוקסין, אוקסיטוצין, מתילן כחול וכו'.
הפורמולציה הליפוזומלית המשופרת בטכנולוגיית ננו של מולקולות פעילות ביולוגית ורכיבי תזונה מציעה זמינות ביולוגית עדיפה ועשויה לאפשר לחומרים המיועדים לכך לחצות את מחסום הדם–מוח. הכימוס מגן על המולקולות הפעילות ביולוגית מפני הידרוליזה הנגרמת מחומצה בקיבה ומפני פירוק אנזימטי לאורך מערכת העיכול, כך שאחוז גבוה מרכיב התזונה מועבר ללא פגיעה לאתר היעד בתאים.
הרחבה: מיצוי אולטרסוני של פיטוכימיקלים
סוניקציה היא הטכנולוגיה העדיפה לשחרור מולקולות פעילות ביולוגית מצמחים, מפטריות ומחיידקים. מיצוי אולטרסוני הוא שיטה לא תרמית, שעקרון פעולתה מבוסס על קוויטציה אקוסטית. קוויטציה אקוסטית / אולטרסונית יוצרת כוחות גזירה מכניים ומערבולות, המנקבים ומפרקים דופנות תאים וקרומים ומקדמים מעבר מסה. כך סוניקציה משחררת את החומרים הפעילים ביולוגית מתוך התאים ומעבירה אותם אל הממס (למשל מים, אתנול, גליצרין, שמן צמחי וכו').
למידע נוסף על מיצוי אולטרסוני של מולקולות פעילות ביולוגית מצמחים!
מכשירים אולטרסוניים עתירי ביצועים לפורמולציות נוטרופיות
המערכות של Hielscher Ultrasonics הן מכונות אמינות המשמשות בייצור תרופות ותוספי תזונה להכנת פורמולציות של חומרים נוטרופיים ותרופות חכמות באיכות גבוהה. פורמולציות אלה כוללות ננו-תחליבים, ליפוזומים, נשאי ליפידים ננו-מובנים, ננו-חלקיקי ליפידים מוצקים וקומפלקסי הכללה, הטעונים בוויטמינים, בנוגדי חמצון, בפלבונואידים, בפפטידים, בפוליפנולים ובתרכובות פעילות ביולוגית אחרות, ומספקים את הזמינות הביולוגית הגבוהה ביותר, יציבות רבה ופונקציונליות. כדי לעמוד בדרישות לקוחותיה, Hielscher מספקת מכשירים אולטרסוניים החל מהומוגנייזר מעבדתי קומפקטי המוחזק ביד ומכשירים אולטרסוניים שולחניים ועד מערכות אולטרסוניות תעשייתיות מלאות לייצור כמויות גדולות של פורמולציות של חומרים נוטרופיים ותרופות חכמות. ניתן לבצע תהליכי הכנת פורמולציות באולטרסאונד באצוות או כתהליך רציף בקו הייצור באמצעות ריאקטור אולטרסוני לזרימה רציפה. מגוון רחב של סונוטרודות אולטרסוניות (גשושיות) וכלי ריאקטור זמין כדי להבטיח מערך מיטבי לייצור הליפוזומים שלכם. העמידות של הציוד האולטרסוני של Hielscher מאפשרת פעולה 24/7 בעומס כבד בסביבות תובעניות ומבטיחה חיי שירות ארוכים למכשירים האולטרסוניים.
הבקרה המדויקת על כל פרמטרי התהליך החשובים, כגון משרעת, לחץ, טמפרטורה וזמן סוניקציה, הופכת את התהליך האולטרסוני לאמין ולניתן לשחזור. Hielscher Ultrasonics מכירה בחשיבות השמירה המתמדת על איכות מוצר גבוהה ומסייעת ליצרני תוספי תזונה ותכשירים טיפוליים ליישם תקנון תהליכים ו-GMP (תנאי ייצור נאותים) באמצעות תוכנה חכמה ורישום נתונים אוטומטי. ההומוגנייזרים האולטרסוניים הדיגיטליים שלנו מתעדים אוטומטית את כל פרמטרי התהליך האולטרסוני בכרטיס SD מובנה. צגי מגע דיגיטליים ושליטה מרחוק באמצעות דפדפן מאפשרים ניטור רציף של התהליך והתאמה מדויקת של פרמטרי התהליך בכל עת שנדרש. הדבר מקל במידה ניכרת על ניטור התהליך ועל בקרת האיכות.
הטבלה שלהלן מציגה אומדן של כושר העיבוד של המכשירים האולטרסוניים שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | אשכול של UIP16000 |
צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!
ספרות / מקורות
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Neelam Poonia; Rajeev Kharb; Viney Lather; Deepti Pandita (2016): Nanostructured lipid carriers – versatile oral delivery vehicle. Future Sci. OA (2016) 2(3), FSO135.
- Weiwei Gao, Che-Ming J. Hu, Ronnie H. Fang, Liangfang Zhang (2013): Liposome-like Nanostructures for Drug Delivery. J Mater Chem B Mater Biol Med. 2013 Dec 28; 1(48).
- Liangfang Zhang; Steve Granick (2006): How to Stabilize Phospholipid Liposomes (Using Nanoparticles). Nano Letters. 2006 April, 6(4):694-8.
- Vassiliki Exarchou; Nikolaos Nenadis; Maria Tsimidou; Dimitrios Boskou (2002): Antioxidant Activities and Phenolic Composition of Extracts from Greek Oregano, Greek Sage, and Summer Savory. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50(19). Oct. 2002. 5294-9.
- Joanna Kopecka, Giuseppina Salzano, PharmDa, Ivana Campia, Sara Lusa, Dario Ghigo, Giuseppe De Rosa, Chiara Riganti (2013): Insights in the chemical components of liposomes responsible for P-glycoprotein inhibition. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine 2013.
- Khushwinder Kaur, Shivani Uppal, Ravneet Kaur, Jyoti Agarwal and Surinder Kumar Mehta (2015): Energy efficient, facile and cost effective methodology for formation of an inclusion complex of resveratrol with hp-β-CD. New J. Chem., 2015, 39, 8855.
עובדות שכדאי לדעת
חומרים נואוטרופיים ותרופות חכמות
המונח "נואוטרופי" נגזר מהמילים ביוונית עתיקה νόος (nóos), שפירושה "תודעה", ו־τροπή (tropḗ), שפירושה "סיבוב". חומרים נואוטרופיים, המכונים גם תרופות חכמות, הם חומרים "משני תודעה", כלומר חומרים פעילים ביולוגית המשפיעים על המוח באמצעות שיפור התפקוד הקוגניטיבי, ובייחוד האינטליגנציה, התפקודים הניהוליים, הזיכרון, היצירתיות, הערנות והמוטיבציה. הם משמשים לשיפור התפקוד הקוגניטיבי או כאמצעי סימום מוחי. רצטמים נמנים עם החומרים הנואוטרופיים הפופולריים. צורת הרצטם הראשונה שסונתזה נגזרה מ־GABA ומוכרת בשם פיראצטם, הנחשב לחומר שאינו רעיל ושנחקר לאורך זמן. אניראצטם, אוקסיראצטם, פראמיראצטם ופנילפיראצטם דומים במבנם לפיראצטם, אך מפגינים עוצמת גירוי גבוהה יותר. צורות חדשות יותר של רצטמים, כגון קולוראצטם, פאסוראצטם, נפיראצטם או נואופפט, אינן דומות במבנן לפיראצטם.
לחלק מהחומרים הנואוטרופיים עשויות להיות גם השפעות פסיכדליות או פסיכואקטיביות/פסיכוטרופיות, והם עשויים להשפיע על תהליכים נפשיים, כגון תפיסה, הכרה, קוגניציה, תגובתיות, מצב רוח ורגשות.
רצטמים
רצטמים מוכרים כסוג המקורי של תרופות חכמות, ופיראצטם הוא הרצטם הראשון שסונתז ומוכר כחומר הנואוטרופי הראשון אי פעם. פיראצטם הוא מולקולה בקבוצת הרצטמים ששמה הכימי הוא 2-oxo-1-pyrrolidine acetamide. הוא נגזרת של המוליך העצבי GABA (חומצה גאמא־אמינובוטירית). פיראצטם הוא מולקולת תרופה בעלת ליבת פירולידון, הנרשמת בדרך כלל לחולי אלצהיימר או למטופלים עם תסמינים של טרום־דמנציה. עם זאת, פיראצטם ורצטמים אחרים משמשים גם מבוגרים בריאים כדי להגביר את ההעברה הסינפטית הכימית בין תאי המוח. כך רצטמים יכולים להעלות את מנת המשכל הכללית (IQ), לשפר את תפקודי הזיכרון והלמידה ולהגביר את הבהירות המחשבתית והמוטיבציה. מולקולות נוספות בקבוצת הרצטמים הן, למשל, פראמיראצטם, אוקסיראצטם ואניראצטם.
מאחר שרצטמים משתייכים לקטגוריית החומרים שאינם נתונים לפיקוח בארה״ב או במדינות רבות אחרות בעולם, ניתן לרכוש אותם כתוספים הנמכרים ללא מרשם (OTC). רצטמים נחשבים לחומרים שאינם רעילים, ותופעות הלוואי הכלליות כוללות כאבי ראש, הנובעים מדלדול הכולין במוח עקב השימוש ברצטמים. לכן משתמשים משלבים לעיתים קרובות את מנת הרצטם שלהם עם תוסף כולין (למשל כולין ביטרטראט). מינוני יתר של רצטמים גורמים לרוב לתופעות לוואי קלות בלבד, הדומות לאלה של צריכת קפאין מופרזת.
ממריצים
חומרים ממריצים כגון קפאין וניקוטין הם תרופות חכמות הנפוצות מאוד בקרב אוכלוסיית העולם. קפאין וניקוטין הם ממריצים פסיכואקטיביים חוקיים, ואילו השימוש באמפטמינים, תת־קבוצה של ממריצים, אינו חוקי. קבוצת הממריצים כוללת כמעט כל מולקולה המעודדת ערות וערנות כללית, מפחיתה את תחושת העייפות והנמנום ובו בזמן מגבירה את תפקוד המוח ומעלה את מנת המשכל (IQ). מודפיניל, תרופה נגד נרקולפסיה, היא אחת התרופות הבולטות ביותר שאנשים בריאים משתמשים בהן כ"משפר תפקוד קוגניטיבי מחוץ להתוויה" כדי לשפר את התפקוד הקוגניטיבי. תרופה נוספת המשמשת מחוץ להתוויה היא מתילפנידאט, תרופה הניתנת לטיפול בהפרעת קשב וריכוז עם היפראקטיביות (ADHD) ומשמשת אנשים בריאים לשיפור התפקוד הקוגניטיבי.
לחצו כאן למידע נוסף על מיצוי אולטרסוני של קפאין וכן ניקוטין!
אדפטוגנים
חומרים אדפטוגניים הם תרכובות פיטוכימיות, כלומר מולקולות שמקורן בצמחים, הניתנות כדי לחזק את תגובת הגוף ואת מערכת החיסון במצבי דחק. ניתן לתאר אדפטוגנים כתרכובות ״מעוררות דחק״, המדרבנות את הגוף להסתגל לשמירה על הומאוסטזיס או להשבתו (שיווי משקל בין תהליכי חילוף החומרים בגוף). מסלול הפעולה העיקרי של אדפטוגנים משפיע על ציר ההיפותלמוס–יותרת המוח–יותרת הכליה (ציר HPA) בתגובה לגירוי הנגרם מדחק חיצוני. כמעט כל האדפטוגנים משתייכים לקבוצת התרופות שאינן חומרים בפיקוח, וניתן לרכוש אותם כתוספים ללא מרשם (OTC). בין האדפטוגנים הפופולריים והנצרכים ביותר נמנים, למשל, ג׳ינסנג, ג׳ינג׳רול (זנגביל), אשווגנדה, eleutherococcus senticosus (ג׳ינסנג סיבירי), rhodiola rosea (שורש ארקטי), schisandra chinensis, קאווה קאווה, שעונית, פרע מחורר ו-scutellaria baicalensis (קערורית סינית).
האם קנאביס הוא אדפטוגן? קנאביס זכה לתשומת לב רבה בשנים האחרונות, בעיקר בזכות התרכובות נוגדות הדלקת והמרגיעות שלו, קנאבידיול (CBD) וקנאביגרול (CBG). אף שקנאבינואידים הם תרכובות לא רעילות שמקורן בצמחים ויש להם השפעות מוכחות להפחתת דחק בגוף, קנאביס וקנאבינואידים אינם מסווגים רשמית כחומרים אדפטוגניים. אך מכיוון ש-CBD, CBG ואדפטוגנים אמיתיים דומים בתפקודם ובהשפעותיהם, משתמשים בהם לעיתים קרובות בשילוב כדי להגביר את יעילותם הן של הקנאבינואיד והן של האדפטוגן.
אף שלאדפטוגנים יש השפעות המקדמות בריאות ומפחיתות דחק, השפעתם כמשפרי קוגניציה ״כשלעצמם״ קטנה בלבד. השיפור הקוגניטיבי שמקנים אדפטוגנים מושג בעיקר באמצעות איזון תגובת הגוף לדחק, החוסן והבריאות הכללית, ולא באמצעות הנעה ישירה של צמיחת תאי מוח חדשים או קשרים עצביים.
לחצו כאן למידע נוסף על מיצוי אולטרסוני של אדפטוגנים מצמחים!
חומרים כולינרגיים
חומרים כולינרגיים הם תרכובות כימיות המחקות את פעולתם של אצטילכולין ו/או בוטירילכולין. תרופות חכמות המבוססות על כולין נצרכות בשל השפעתן על הזיכרון, הקשב וויסות מצב הרוח. אצטילכולין הוא אחד המוליכים העצביים העיקריים במוח. הוא גם מרכיב חיוני לתפקודה התקין של מערכת העצבים ההיקפית. ניתן ליטול כולין כתוסף, אך הוא מצוי גם במזון, למשל בחלמוני ביצים ובפולי סויה, העשירים במיוחד בכולין.
סולבוטיאמין (המשווק כתרופה ללא מרשם (OTC) תחת שם המותג Arcalion) הוא נגזרת סינתטית של תיאמין (ויטמין B1), החוצה את מחסום הדם–מוח ומסוגלת להעלות את רמות התיאמין במוח. סולבוטיאמין, הידוע ביכולתו לשפר את הזיכרון ולהתגבר על חולשה ועייפות תוך הפחתת עכבות נפשיות והתנהגותיות, משמש גם ספורטאים. סולבוטיאמין מסווג כתרופה חכמה כולינרגית, מכיוון שחומר זה פועל כמווסת כולינרגי בהיפוקמפוס. בשימוש במינונים טיפוליים לא נצפו תופעות לוואי חמורות.
חומרים סרוטונרגיים
סרוטונין, או 5-hydroxytryptamine (5-HT), הוא מוליך עצבי מונואמיני התורם למצב הרוח (תחושת רווחה, אושר) ושולט בו, ומווסת שינה, תיאבון, קוגניציה, למידה, זיכרון, את מערכת התגמול ותהליכים פיזיולוגיים רבים כגון הקאה וכיווץ כלי דם. סרוטונין מיוצר בגוף בעקבות חשיפה לאור השמש. תרכובות סרוטונרגיות טבעיות (המקדמות סרוטונין או את שחרורו), כגון L-טריפטופן, מצויות גם במקורות מזון.
חומרים דופמינרגיים
חומרים דופמינרגיים הם חומרים המשמשים כתרופות חכמות ומשפיעים על רמות הדופמין במוח. דופמין הוא הורמון ומוליך עצבי הממלא כמה תפקידים חשובים במוח ובגוף. לדוגמה, מסלול הדופמין אחראי לתחושות הטובות ולאיתות הביוכימי של משוב חיובי הקשורים לחוויות נעימות כגון מזון טעים, יחסי מין, מעורבות חברתית חיובית וכדומה.
דופמין זמין כתרופה בין היתר בשמות המסחריים Intropin, Dopastat ו-Revimine, ומשמש בעיקר כתרופה ממריצה בטיפול בלחץ דם נמוך באופן חמור, בקצב לב איטי ובדום לב.
תרופות חכמות דופמינרגיות הן חומרים המגבירים את פעילות הדופמין ומשמשים להתמודדות עם רמות דופמין נמוכות, הקשורות בדרך כלל לרמות אנרגיה נמוכות, לחוסר מוטיבציה, לאנהדוניה (חוסר יכולת לחוש הנאה), לאפתיה, לדיכאון, להתנהגויות התמכרותיות, לזיכרון לקוי ולירידה בביצועי הלמידה. תרופות חכמות דופמינרגיות נפוצות הן L-tyrosine, יוהימבין וסלג'ילין (מעכב MAO). חומרים המגבירים את פעילות הדופמין משפרים קשב וערנות באמצעות הגברת יעילות הדופמין במוח או עיכוב האנזימים המפרקים דופמין.
קטגוריות נוספות של תרופות חכמות, משפרי תפקוד קוגניטיבי וחומרים נואוטרופיים כוללות חומרים גליצינרגיים, אדנוזינרגיים, אדרנרגיים, קנבינואידרגיים, גאבא־ארגיים, היסטמינרגיים, מלטונרגיים, מונואמינרגיים ואופיואידרגיים.
קבוצת החומרים הנואוטרופיים בעלי הסיומת „ארגיים” כוללת חומרים המווסתים מערכת מסוימת בגוף ובמוח. שמה של המערכת המסוימת משולב בחלקו הראשון של המונח. לדוגמה, חומרים גליצינרגיים מווסתים ישירות את מערכת הגליצין בגוף ובמוח, חומרים אדנוזינרגיים מווסתים ישירות את מערכת האדנוזין בגוף ובמוח, חומרים דופמינרגיים פועלים על מערכת הדופמין וכן הלאה.
קומפלקסי הכלה
תרכובת הכלה היא קומפלקס שבו לחומר כימי אחד – המכונה "מארח" – יש חלל שבתוכו נכללת מולקולה אחרת – המכונה "אורחת".
ציקלודקסטרינים הם התרכובות המארחות הנפוצות ביותר בשימוש, שכן הם יכולים ליצור קומפלקסי הכלה עם מגוון רחב של תרכובות מוצקות, נוזליות וגזיות. התרכובות האורחות נעות ממגיבים קוטביים כגון חומצות, אמינים ויונים קטנים (למשל ClO4- , SCN-, אניונים של הלוגנים) ועד פחמימנים אליפטיים וארומטיים בעלי אי־קוטביות גבוהה וגזים אצילים. ניתן לסנתז קומפלקסי הכלה בתמיסה או במצב גבישי. יצירת קומפלקסי הכלה המבוססים על ציקלודקסטרין באמצעות אולטרסאונד היא שיטה אמינה ויעילה מאוד לייצור קומפלקסי הכלה טעונים, המציעים יציבות גבוהה וזמינות ביולוגית מוגברת. מים משמשים בדרך כלל כממס, אם כי דימתיל סולפוקסיד ודימתיל פורמאמיד הם ממסים חלופיים שניתן להשתמש בהם.
מלבד הכלה של תרכובות פרמצבטיות / נוטרצבטיות, ציקלודקסטרין משמש גם כתרכובת מארחת למולקולות ריח, להשגת יציבות גבוהה יותר ופעולת שחרור איטי.
קראו עוד על קומפלקסי הכלה המיוצרים באמצעות אולטרסאונד!