Nya rön om cellulosa kan leda till skräddarsydda läkemedelstabletter

Martin Nilsson har i sitt avhandlingsarbete undersökt hur vattentransport sker i cellulosa som används i läkemedelstabletter. Cellulosan spelar en viktig roll i hur snabbt ett läkemedel tas upp av kroppen och Martin Nilssons resultat kan i framtiden leda till skräddarsydda läkemedelstabletter, som gör att medicinen utsöndras med rätt hastighet i kroppen. Disputationen sker vid Uppsala universitet den 12 maj. Martin Nilsson Water-Induced Charge Transport in Microcrystalline Cellulose ISBN: 91-554-6541-2 Abstract Cellulosa är en mycket vanligt förekommande naturlig polymer. Det är den största beståndsdelen i växters cellväggar men finns även i vissa bakterier, svampar, alger och vattenlevande organismer. I naturligt tillstånd består cellulosan vanligtvis av polymerkedjor som är 10 000-15 000 molekyler långa. Mikrokristallin cellulosa (MCC) är syntetiskt framställd och består av kedjor som är mellan 200 och 300 molekyler långa. Den mikrokristallina cellulosan används som läkemedelsbärare genom att den blandas med läkemedlet och pressas till en tablett. Cellulosans minsta kristallina beståndsdelar löses inte upp i vatten, vilket gör att materialet är lämpligt som läkemedelsbärare. När tabletten har svalts sväller cellulosan så att läkemedlet kan frisättas i mag- och tarmkanalen. Cellulosan passerar sedan genom kroppen utan att ha lösts upp eller ha tagits upp av kroppen. När cellulosa används som läkemedelsbärare är materialets sätt att växelverka med vatten ytterst viktigt. När läkemedelsblandningen kommer i kontakt med vatten i magen, joniseras polära läkemedelsmolekyler och blir omgivna av ett vattenskal. Det har tidigare visats att det är växelverkan mellan detta vattenskal och cellulosan som styr hastigheten på läkemedelsfrisättningen. Martin Nilsson har undersökt hur cellulosans densitet, fukthalt och porstruktur påverkar hur elektrisk laddning transporteras i mikrokristallin cellulosa, för att uppnå en mer grundläggande förståelse för hur den vatteninducerade laddningstransporten går till. Resultaten visar bland annat att laddningstransporten sker på två olika sätt. Dels kan joner förflyttas mellan närliggande platser i cellulosan, dels kan joner förflyttas mellan vattenmolekyler som sitter på närliggande platser i cellulosan. Martin Nilsson har också sett att ledningsförmågan hos cellulosan avgörs av materialets densitet och vattenmängd. - Det är intressant eftersom man genom att ändra densiteten kan förändra ledningsförmågan och därmed också transporthastigheten för läkemedel som har blandats med cellulosa, förklarar Martin Nilsson. Avhandlingsresultaten kan i förlängningen leda till tillverkning av mer optimala tabletter, så att läkemedlet utsöndras med rätt hastighet i kroppen. Resultaten borde också kunna vara användbara för andra områden där cellulosans växelverkan med vatten är en viktig faktor, som till exempel i utvecklingen av papper och sanitetsprodukter samt inom livsmedelsindustrin som nyttjar cellulosabaserade geler. - Vi tror också att man genom att välja rätt typ av cellulosa kan få tabletten att bli mer stabil, så att den klarar att lagras länge. Vi håller på med fortsatta experiment för att undersöka det, berättar Martin Nilsson. Kontaktperson: Martin Nilsson, tel 018-471 79 46, mobil 0702-36 76 67, e-post martin.nilsson@angstrom.uu.se Linda Nohrstedt