Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Groene synthese, karakterisering, inkapseling en meting van het afgiftepotentieel van nieuwe alkali lignine micro-/submicron deeltjes

1.9K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/66216

⸱

1 maart 2024

 ,  , 
1Department of Pharmacology, Animal Physiology, Biochemistry and Chemistry, Faculty of Veterinary Medicine, Trakia University

In dit artikel

Samenvatting

We beschrijven nieuwe, eenvoudige methodologieën voor synthese en karakterisering van biocompatibele lignine micro- en submicrondeeltjes. Deze formuleringen bieden een gemakkelijke benadering voor het gebruik van het heteropolymeer, evenals een alternatief voor het rationele ontwerp van multifunctionele draagmatrices met potentiële toepasbaarheid in de biogeneeskunde, farmaceutische technologie en de voedingsindustrie.

Samenvatting

De toepasbaarheid van biopolymeer micro-/nanotechnologie in de humane, diergeneeskunde, farmaceutica en voedingstechnologie neemt snel toe vanwege het grote potentieel van op biopolymeren gebaseerde deeltjes als effectieve draagsystemen. Het gebruik van lignine als een basis heteropolymeer biomatrix voor het ontwerp van innovatieve micro-/submicronformuleringen maakt het mogelijk om een verhoogde biocompatibiliteit te bereiken en biedt verschillende actieve functionele groepen die mogelijkheden bieden voor het aanpassen van de fysisch-chemische eigenschappen en bio-activiteiten van de formuleringen voor diverse toepassingen. Het doel van deze studie was het ontwikkelen van een eenvoudige en milieuvriendelijke methodologie voor de synthese van ligninedeeltjes met micro- en submicrongrootte; om hun fysisch-chemische, spectrale en structurele kenmerken te evalueren; en om hun vermogen voor inkapseling van biologisch actieve moleculen en het potentieel voor in vitro afgifte van bioflavonoïden in gesimuleerde gastro-intestinale media te onderzoeken. De gepresenteerde methodologieën maken gebruik van goedkope en groene oplosmiddelen; Eenvoudige, ongecompliceerde, snelle en gevoelige processen die weinig apparatuur, niet-toxische stoffen en eenvoudige methoden voor hun karakterisering vereisen, de bepaling van de inkapselingscapaciteit voor de slecht in water oplosbare bioactieve stoffen morin en quercetine, en het in vitro afgiftepotentieel van de ligninematrices.

Inleiding

Tegenwoordig is de neiging naar biopolymeren zoals cellulose, chitosan, collageen, dextran, gelatine en lignine als voorlopers voor het ontwerp van micro-/submicrondragers met aanpasbare grootte, fysisch-chemische eigenschappen en biofunctionaliteiten toegenomen in de biomedische, farmaceutische en voedingstechnologie-industrieën vanwege hun toepasbaarheid in weefselmanipulatie, 3D-bioprinten, in vitro Platforms voor ziektemodellering, verpakkingsindustrie, emulsiepreparaat en afgifte van voedingsstoffen onder andere 1,2,3.

Nieuwe studies benadrukken de aspecten van hydrogels op basis van lignine en micro- en nanoformuleringen4 als voordelige voertuigen die worden gebruikt voor voedselverpakkingsmaterialen5, energieopslag6, cosmetica7, thermische/lichte stabilisatoren, versterkte materialen en medicijndragermatrices8 voor de afgifte van hydrofobe moleculen, verbetering van UV-barrières9, als versterkende middelen in nanocomposieten, en als alternatief voor anorganische nanodeeltjes vanwege enkele recente veiligheidsproblemen 10,11,12. De reden achter deze tendens is de biocompatibiliteit, biologische afbreekbaarheid en niet-toxiciteit van het natuurlijke hetero-biopolymeer, evenals de bewezen bio-activiteiten van lignine-antioxidantpotentieel en radicalenopruimende, antiproliferatieve en antimicrobiële activiteiten 13,14,15,16,17.

In de wetenschappelijke literatuur worden verschillende methoden voor synthese beschreven (zelfassemblage, anti-solvent precipitatie, zure precipitatie en solvent shifting)18 en karakterisering van op lignine gebaseerde formuleringen op micro-/nanoschaal, waaronder de toepassing van dure of schadelijke oplosmiddelen zoals tetrahydrofuraan (THF), dimethylsulfoxide (DMSO), N,N-dimethylformamide (DMF) en aceton, en gecompliceerde, indirecte en vervelende processen waarbij veel apparatuur en giftige stoffen worden gebruikt12,19,20.

Om deze laatste nadelen te ondervangen, presenteren de volgende protocollen nieuwe methodologieën voor de synthese van op lignine gebaseerde micro-/submicrondeeltjes met behulp van goedkope en groene oplosmiddelen; Eenvoudige, ongecompliceerde, snelle en gevoelige processen die weinig apparatuur, niet-toxische stoffen en eenvoudige methoden vereisen voor hun karakterisering en de bepaling van de inkapselingscapaciteit voor slecht in water oplosbare bioactieve stoffen en het in vitro afgiftepotentieel van de ligninematrices. De gepresenteerde productiemethoden op laboratoriumschaal zijn voordelig voor de vervaardiging van functionele ligninedragers met afstembare maten, hoge inkapselingscapaciteit en duurzaam in-vitro-afgiftegedrag met behulp van eenvoudige karakteriseringsprocedures en milieuvriendelijke chemicaliën die toepassing kunnen vinden in verschillende gebieden van de biomedische wetenschappen en voedseltechnologie. Twee flavonoïden werden toegepast als doelmoleculen ingekapseld in de ligninedeeltjes: morin in de microdeeltjes en quercetine in de submicrondeeltjes. Het verschil in de structuren van beide flavonoïden is alleen de positie van de tweede -OH-groep in de B-aromatische ring: de -OH-groep bevindt zich op de 2'-positie in morin en op de 3'-positie in quercetine, dus beide organische verbindingen zijn positionele isomeren. Dit laatste feit veronderstelt vergelijkbaar gedrag van beide bioactieve natuurlijke verbindingen in de processen van inkapseling en/of afgifte.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Synthese van lignine microdeeltjes

  1. Bereid een waterige oplossing van 50 mg/ml alkalische lignine door 2,5 g alkalische lignine op te lossen in 50 ml ultrapuur water op een magnetische roerder.
  2. Bereid 1% Tween 80-oplossing door 1 ml Tween 80 op te lossen in 100 ml ultrapuur water.
  3. Bereid een 2 M-oplossing van HNO3 door 6,65 ml 67% HNO3 (dichtheid = 1,413 g/ml) te verdunnen met ultrapuur water tot een eindvolume van 50 ml.
  4. Voeg langzaam 15 ml van de 1% Tween 80-oplossing toe aan 50 ml van de 50 mg/ml alkalische lignine-oplossing.
  5. Roer het mengsel op een magnetische roerder bij 500 tpm gedurende 10 minuten zodat de oppervlakteactieve stof goed wordt verspreid.
  6. Voeg druppelsgewijs 20 ml 2 M HNO3 met een spuit met een debiet van ongeveer 150 μl/s toe aan het mengsel.
  7. Blijf het mengsel 30 minuten roeren wanneer de donkerbruine oplossing is omgezet in een lichtbruine suspensie van microdeeltjes.
  8. Breng de suspensie over in reageerbuisjes van 1,5-2 ml en centrifugeer gedurende 30 minuten bij 15.000 × g in een ultracentrifuge bij 10 °C.
  9. Verzamel het supernatans voor verdere analyses en spoel de microdeeltjes af met ultrapuur water.
  10. Herhaal de spoel-/ultracentrifugatieprocedures 3x.
  11. Dompel de container met de microdeeltjes in een ijsbad vóór de ultrasone homogenisatie.
  12. Homogeniseer de microdeeltjes gedurende 4 minuten met een intensiteit van 93% op een ultrasone homogenisator.
  13. Lyofiliseer de microdeeltjes bij een temperatuur van -64 °C in een vriesdroger en bewaar ze in een exicator voor verder gebruik.

2. Synthese van lignine submicron deeltjes

  1. Bereid een waterige oplossing van 5 mg/ml alkalische lignine door 125 mg alkalische lignine op te lossen in 25 ml ultrapuur water op een magnetische roerder.
  2. Voeg langzaam 1 ml 96% EtOH toe aan de alkalische lignine-oplossing.
  3. Roer het mengsel op een magnetische roerder op 500 tpm gedurende 3 minuten.
  4. Bereid 50 ml van een 1% -oplossing van citroenzuur door 0,5 g citroenzuur op te lossen in ultrapuur water tot een eindvolume van 50 ml.
  5. Voeg druppelsgewijs 7 ml 1% citroenzuur toe met een spuit met een stroomsnelheid van ongeveer 4 ml/min aan het mengsel.
  6. Blijf het mengsel 10 minuten roeren wanneer de bruine heldere oplossing verandert in een troebele lichtbruine suspensie van submicrondeeltjes.
  7. Breng de suspensie over in reageerbuizen en centrifugeer gedurende 30 minuten bij 15.000 × g in een ultracentrifuge bij 10 °C.
  8. Verzamel het supernatans voor verdere analyses en spoel de microdeeltjes af met ultrapuur water.
  9. Herhaal de spoel-/ultracentrifugatieprocedures 3x.
  10. Dompel de container met de microdeeltjes in een ijsbad vóór de ultrasone homogenisatie.
  11. Homogeniseer de microdeeltjes ultrasoon gedurende twee cycli van elk 4 minuten met een intensiteit van 96% in een ultrasone homogenisator.
  12. Koel de containers 1 minuut na de eerste cyclus.
  13. Lyofiliseer de microdeeltjes bij een temperatuur van -64 °C in een vriesdroger en bewaar ze in een exicator voor verder gebruik.

3. Synthese van natuurlijke flavonoïde-ingekapselde lignine micro-/submicron deeltjes

  1. Herhaal stap 1.1-1.5 voor de microdeeltjes.
  2. Weeg 0,08 g morin af, los het op in 1 ml EtOH en voeg deze ethanoloplossing toe aan het mengsel.
  3. Roer het mengsel op een magnetische roerder op 500 tpm gedurende 20 minuten.
  4. Voeg druppelsgewijs 20 ml 2 N HNO3 met een spuit met een debiet van ongeveer 150 μl/s toe aan het mengsel.
  5. Blijf het mengsel 60 minuten roeren.
  6. Herhaal stap 1.8-1.13.
  7. Herhaal stap 2.1 voor de submicrondeeltjes.
  8. Weeg 0,04 g quercetine af, los het op in 1 ml EtOH en voeg deze ethanoloplossing toe aan de alkalische lignine-waterige oplossing.
  9. Roer het mengsel op een magnetische roerder op 500 tpm gedurende 10 minuten.
  10. Herhaal stap 2.4-2.13.

4. Bepaling van de inkapselingsefficiëntie van lignine micro-/sumicro- deeltjes

  1. Bereken het gehalte aan de toegevoegde bioactieve stof tijdens de procedure voor de synthese van beide soorten met flavonoïden ingekapselde ligninedeeltjes.
    1. Bepaal spectrofotometrisch de absorptie van het flavonoïde in het supernatans verkregen tijdens stap 1.9 en 2.8 na verdunning met 96% EtOH.
    2. Bereken de concentratie van het niet-ingesloten morin/quercetine met behulp van de kalibratiecurven van de flavonoïden.
    3. Bereken de inkapselingsefficiëntie (EE, %) van de lignine-microdeeltjes naar de natuurlijke flavonoïden met behulp van vergelijking (1):
      figure-protocol-1(1)
      Waarbij wo de totale hoeveelheid van de toegevoegde bioactieve stof is (mg) en wf de hoeveelheid van de vrije niet-ingesloten flavonoïde (mg).
    4. Bereken de laadcapaciteit van het geneesmiddel (DLC, %) - een belangrijke parameter die de hoeveelheid geneesmiddel in de deeltjes per gewichtseenheid van het dragersysteem vertegenwoordigt - met behulp van eq. (2):
      figure-protocol-2(2)
      Waarbij wp de totale hoeveelheid (opbrengst) lignine micro-/submicrondeeltjes is die wordt verkregen na vriesdrogen (mg).

5. Karakterisering van lignine micro- en submicrondeeltjes

  1. Bepaling van het aantal, de grootte en de grootteverdeling van het deeltje
    1. Beoordeel de deeltjesgrootte en de deeltjesgrootteverdeling van de monsters met behulp van een automatische celteller met de optie voor het tellen van de parels. Voeg met een micropipet 1 μL van de lignine/flavonoïde micro-/submicrondeeltjes suspensie in ultrapuur water toe in het putje van het telglaasje dat nodig is voor de operatie.
    2. Wacht tot het aantal deeltjes in 1 ml van de suspensie, evenals hun aantal en verdeling per grootte wordt weergegeven op het display van de automatische cellenteller.
      OPMERKING: Het apparaat maakt het mogelijk om de gegevens op een USB-stick op te slaan. De speciale software voor automatische cellenteller maakt verdere verwerking van de opgeslagen digitale en fotobestanden mogelijk.
  2. Bepaling van het gehalte aan zware/basische groepen ligninedeeltjes aan het oppervlak door middel van potentiometrische titratie
    1. Gewicht 0,04 g onbelaste/met flavonoïden ingekapselde ligninedeeltjes.
    2. Breng ze over in een erlenmeyer, voeg 10 ml 0,1 M HCl toe en plaats de kolf op een magnetische roerder bij 250 tpm.
    3. Vul een buret van 50 ml met een standaardoplossing van 0,1 m van de titrant NaOH.
    4. Meet de begin-pH van de oplossing in de erlenmeyer met een pH-meter voor de werkbank voordat u met de titratie begint.
    5. Start de titratie en meet de pH van de geanalyseerde oplossing na elke 0,5 ml toegevoegde portie van de titrant.
    6. Sla de experimentele gegevens op in een tabel met het volume van de toegepaste titrant en de bijbehorende pH-waarde.
    7. Stop de titratie wanneer een ongeveer constante waarde van de pH is bereikt door het volume van de titrantoplossing te vergroten.
    8. Zet de experimentele gegevens uit in de vorm van nul-, eerste- en tweede-afgeleide differentiële titratiecurves.
    9. Bepaal de equivalente punten en de overeenkomstige equivalente volumes van de gebruikte titranten.
    10. Bereken het gehalte van de zure A,aen A, bbasengroepen op het oppervlak van onbelaste en met flavonoïden beladen ligninedeeltjes met behulp van vergelijkingen (3) en (4):
      figure-protocol-3 , mgeq/g (3)
      figure-protocol-4 mgeq/g (4)
      Waarbij Veqi het equivalente volume (ml) is; NT de normaliteit van de titrant (mgeqv/ml); VT het volume van de titrant dat voor de bepalingsprocedure is gebruikt (ml); m het gewicht van het geanalyseerde monster (g).
  3. Bepaling van het pH-punt van nullading (pHPZC) van lignine-gebaseerde deeltjes door middel van de vaste additiemethode.
    1. Bereid 60 ml 0,1 M waterige oplossing van NaCl.
    2. Voeg 9 ml van de 0,1 M NaCl-oplossing toe aan elk van de vijf conische kolven met stop en stel de pH in op pHi = 2, 4, 7, 10 en 12 (waarbij i = 1-5 het nummer van de overeenkomstige oplossing aangeeft), respectievelijk door toevoeging van 0,1 M HCl of 0,1 M NaOH. Stel het totale volume van de oplossing in elke kolf precies in op 10 ml door NaCl-oplossing van dezelfde sterkte toe te voegen.
    3. Voeg 40 mg droge ligninedeeltjes (ongeladen, met flavonoïden beladen micro-/submicron) toe aan elke kolf en sluit de kolven goed af.
    4. Zet de kolven rechtop op een orbitale schudder en laat ze 24 uur schudden.
    5. Laat de temperatuur gedurende 30 minuten in evenwicht zijn en meet vervolgens de uiteindelijke pH (pHf) van de supernatanten in elke kolf.
    6. Zet de pHf-waarden af tegen de overeenkomstige begin-pH-waarden (pHi).
    7. Het punt van nullading (pHPZC) wordt gedefinieerd als de pH-waarde waarbij de curve ΔpH versus pHi de rechte lijn snijdt met coördinaten (pHi; pHi).
  4. Bepaling van het totale fenolgehalte (TPC) van ligninedeeltjes
    OPMERKING: Het totale fenolgehalte (TPC) van de micro-/submicron ligninedeeltjes wordt bepaald via een gemodificeerde colorimetrische methode van Folin-Ciocalteu.
    1. Meng 200 μl van een waterige suspensie van deeltjes met een concentratie van 500 μg/ml met 600 μl ultrapuur water en 200 μl Folin-Ciocalteu-reagens (1:1, v/v).
    2. Voeg na 5 minuten 1,0 ml 8% Na2CO3 en 1,0 ml Milli-Q water toe aan het mengsel en incubeer het 30 minuten in het donker bij 40 °C in een waterbad met intermitterende agitatie.
    3. Centrifugeer de suspensie bij 5.300 × g gedurende 2 minuten.
    4. Maak een blanco die geen deeltjes bevat.
    5. Breng 3,5 ml van het supernatans over in een kwartscuvet van 10 mm en meet de extinctie op een UV/Vis-spectrofotometer in het zichtbare gebied bij 760 nm ten opzichte van de blanco.
    6. Maak een kalibratiecurve van het standaard galluszuur volgens de stappen 5.3.1-5.3.5; gebruik alleen in plaats van 200 μl van de ligninedeeltjessuspensie de ethanoloplossing van galluszuur met beginconcentraties van 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150 en 200 μg/ml.
    7. Druk de experimentele gegevens van de microdeeltjes uit in mg galluszuurequivalenten in milligram per gram droog monster (mg GAE/g).
    8. Bereken TPC met behulp van vergelijking (5):
      figure-protocol-5 mg GAE/g (5)
      waarbij CGA de concentratie van het monster is die overeenkomt met de concentratie van het standaard galluszuur uit de kalibratiegrafiek van het zuur (μg GA/ml); Cs is de concentratie van het monster, die gelijk is aan de massa van het droge monster gedeeld door het volume van het oplosmiddel (μg/ml).

6. Bepaling van het in vitro afgiftevermogen van ligninedeeltjes

  1. Bereid 250 ml gesimuleerd enzymvrij maagmedium voor door de pH van de standaard PBS-oplossing met 0,1 M HCl aan te passen aan pH = 1,2.
  2. Bereid 250 ml van elk van de twee gesimuleerde darmvloeistofoplossingen door de pH van de standaard PBS-oplossing aan te passen met 0,1 M NaOH/0,1 M HCl tot pH = respectievelijk 6,8 en 7,4.
  3. Voeg 25 mg met flavonoïden ingekapselde micro-/submicrondeeltjes toe aan 50 ml van het gesimuleerde enzymvrije maagmedium in een glazen batchreactor die wordt geleverd met een mechanische roerder en plaats deze in een thermaal waterbad bij een constante temperatuur van T = 37 ± 0,2 °C.
  4. Dompel de roerder onder tot een diepte van 2/3 van het vloeistofvolume om een volledige menging van de vaste en vloeibare fasen te garanderen en een maximale massaoverdracht te garanderen zonder stagnerende zones.
  5. Haal elke 10 min tot de 90eminuut 1 ml monster uit de reactor en pipetteer onmiddellijk 1 ml verse gesimuleerde vloeistofoplossing in de reactor om verandering van het totale volume te voorkomen en om ervoor te zorgen dat het lichaam in de reactor zinkt.
  6. Herhaal dezelfde procedure, inclusief stap 6.3-6.6, met beide gesimuleerde darmvloeistofoplossingen met pH = 6.8 en 7.4, respectievelijk, gedurende 200 minuten.
  7. Voer analoge experimenten uit met onbelaste ligninedeeltjes in de drie gesimuleerde media en gebruik de monsters als blanco's voor het op nul zetten van de spectrofotometer.
  8. Bepaal de absorptie van de monsters spectrofotometrisch na het filtreren van de monsters en verdunnen met 96% EtOH ten opzichte van de blancomonsters uit stap 6.7 en bereken de overeenkomstige flavonoïdeconcentratie met behulp van de overeenkomstige kalibratiecurven van morin verkregen bij pH = 1,2, 6,8 en 7,4, respectievelijk.
  9. Bereken de cumulatieve afgifte (CR) van de bioflavonoïden met behulp van vergelijking (6) in μg/ml en het cumulatieve afgiftepercentage (CRP) met vergelijking (7):
    figure-protocol-6(6)
    Waarbij Ci en Ci+1 de concentraties morin/quercetine in de ide en (i+1)e monsters (μg/ml) zijn; Vs het monstervolume dat uit de batchreactor is genomen (ml); V het totale volume van de gesimuleerde media (ml).
    figure-protocol-7(7)
    Waarbij Cmax de maximale concentratie van de biologisch actieve stof in de drager is (μg/ml).

7. Statistische analyses

  1. Druk de experimentele gegevens uit als gemiddelden ± standaarddeviaties (SD) van drie onafhankelijke metingen.
  2. Bepaal de statistische significantie van de experimentele resultaten door de ANOVA-test uit te voeren als de post-hoctest. Beschouw een waarde van p < 0,05 als statistisch significant.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Er werd een anti-solvent precipitatietechniek uitgevoerd om alkalische lignine micro-/submicrondeeltjes te produceren. Een waterige oplossing van verdund anorganisch zuur-salpeterzuur/organisch zuur-citroenzuur werd gedispergeerd in een alkalische lignine-waterige oplossing, verrijkt met een milieuvriendelijke oppervlakteactieve stof/ethanol, wat resulteerde in de geleidelijke precipitatie van de biopolymeer opgeloste stof en, na sonicatie, werd uiteindelijk een suspensie van compacte micro-/submicrondeeltjes geproduceer...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Een van de belangrijkste kritieke kwesties van moderne synthesemethodologieën voor het ontwerp van formuleringen van geneesmiddeldragers op basis van biopolymeren is de toepassing van gevaarlijke organische reagentia - vluchtige en ontvlambare oplosmiddelen, zoals tetrahydrofuraan, aceton, methanol en zelfs DMSO in hoge concentraties - die hun toepasbaarheid in de biogeneeskunde, de farmaceutische industrie en de voedingstechnologie beperkt vanwege de manifestatie van mogelijke toxische effecten20...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten om bekend te maken.

Dankbetuigingen

Deze studie werd ondersteund door het Bulgaarse Wetenschappelijk Fonds in het kader van contract nr. KΠ-06 H59/3 en door wetenschappelijk project nr. 07/2023 FVM, Trakia University.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
automatic-cell counterEVE, NanoEnTek
CitroenzuurSigma251275 ACS reagent, ≥99.5%
Digitaal waterbadMemmert
Eppendorf buisjes, 1,5-2 mL
EthanolSigma34852-Mabsoluut, geschikt voor HPLC, ≥99.8%
Folin–Ciocalteu’s fenolreagensSigmaF9252
 vriesdrogerBiobase
GallzuurSigma-BCBW7577monohydraat
HClSigma258148ACS reagent, 37%
HNO3Sigma438073 ACS reagent, 70%
Lignine, alkaliSigma370959
MorineSigmaPHL82601
NaClSigmaS9888ACS reagent, ≥99.0%
Na2CO3Sigma223530poeder, ≥99.5%, ACS reagent
NaOHSigma655104reagenskwaliteit, 97%, poeder
Orbitaal shakerIKAKS 130 basic
pH-meterConsort
Fosfaat gebufferd zout (PBS)SigmaRNBH7571
Quercetine hydraatSigmaSTBG3815V
Statistisch software voor ExcelMicrosoft CorporationXLSTAT  Versie 2022.4.5.
Tween 80SigmaP8074BioXtra, viskeuze vloeistof
UltracentrifugeHermleZ 326 K
Ultrapuur watersysteemAdronaINTEGRITY+
Ultrasone homogenisatorBandelin SonopulsHD 2070
UV/Vis spectrofotometerHach-LangeDR 5000

Referenties

  1. Yu, X., et al. Lignin nanoparticles with high phenolic content as efficient antioxidant and sun-blocker for food and cosmetics. ACS Sustainable Chem. Eng. 11 (10), 4082-4092 (2023).
  2. Boarino, A., Klok, H. -A. Opportunities and challenges for lignin valorization in food packaging, antimicrobial, and agricultural applications. Biomacromolecules. 24 (3), 1065-1077 (2023).
  3. Aadil, K., Barapatre, A., Jha, H. Synthesis and characterization of Acacia lignin-gelatin film for its possible application in food packaging. Bioresour. Bioprocess. 3 (27), 1-11 (2016).
  4. Sharma, S., et al. Valorization of lignin into nanoparticles and nanogel: characterization and application. Bioresour. Technol. Reports. 18, 101041(2022).
  5. Zadeh, E. M., O'Keefe, S. F., Kim, Y. -T. Utilization of lignin in biopolymeric packaging films. ACS Omega. 3 (7), 7388-7398 (2018).
  6. Beaucamp, A., et al. Lignin for energy applications - state of the art, life cycle, technoeconomic analysis and future trends (Critical Review). Green Chem. 24, 8193-8226 (2022).
  7. Antunes, F., et al. From sugarcane to skin: Lignin as a multifunctional ingredient for cosmetic application. Int J Biol Macromol. 234, 123592(2023).
  8. Garg, J., et al. Applications of lignin nanoparticles for cancer drug delivery: An update. Materials Letters. 311, 131573(2022).
  9. Anushikha, K. K. Lignin as a UV blocking, antioxidant, and antimicrobial agent for food packaging applications. Biomass Conv. Bioref. , 1-14 (2023).
  10. Freitas, F. M. C., et al. synthesis of lignin nano- and micro-particles: Physicochemical characterization, bioactive properties and cytotoxicity assessment. Int J Biol Macromol. 163, 1798-1809 (2020).
  11. Rismawati, R., Nurdin, I. A., Pradiptha, M. N., Maulidiyah, A., Mubarakati, N. J. Preparation and characterization of lignin nanoparticles from rice straw after biosynthesis using Lactobacillus bulgaricus. Journal of Physics: Conference Series. 9th International Seminar on New Paradigm and Innovation of Natural Sciences and its Application. 1524, 012070(2020).
  12. Worku, L. A., et al. Synthesis of lignin nanoparticles from Oxytenanthera abyssinica by nanoprecipitation method followed by ultrasonication for the nanocomposite application. Journal of King Saud University - Science. 35 (7), 102793(2023).
  13. Gala Morena, A., Tzanov, T. z Antibacterial lignin-based nanoparticles and their use in composite materials. Nanoscale Adv. 4, 4447-4469 (2022).
  14. Ivanova, D., Nikolova, G., Karamalakova, Y., Marutsova, V., Yaneva, Z. Water-soluble alkali lignin as a natural radical scavenger and anticancer alternative. Int J Mol Sci. 24 (16), 12705(2023).
  15. Ivanova, D., Toneva, M., Simeonov, E., Antov, G., Yaneva, Z. Newly synthesized lignin microparticles as bioinspired oral drug-delivery vehicles: Flavonoid-carrier potential and in vitro radical-scavenging activity. Pharmaceutics. 15 (4), 1067(2023).
  16. Yaneva, Z., et al. Antimicrobial potential of conjugated lignin/morin/chitosan combinations as a function of system complexity. Antibiotics. 11, 650(2022).
  17. Handral, H. K., Wyrobnik, T. A., Lam, A. T. -L. Emerging trends in biodegradable microcarriers for therapeutic applications. Polymers. 15 (6), 1487(2023).
  18. Figueiredo, P., Lintinen, K., Hirvonen, J. T., Kostiainen, M. A., Santos, H. A. Properties and chemical modifications of lignin: Towards lignin-based nanomaterials for biomedical applications. Prog. Mater. Sci. 93, 233-269 (2018).
  19. Tang, Q., et al. Lignin-based nanoparticles: a review on their preparations and applications. Polymers. 12 (11), Basel. 2471(2020).
  20. Zhao, W., Simmons, B., Singh, S., Ragauskas, A., Cheng, G. From lignin association to nano-/micro-particle preparation: extracting higher value of lignin. Green Chemistry. 18 (21), 5693-5700 (2016).
  21. Stewart, H., Golding, M., Matia-Merino, L., Archer, R., Davies, C. Manufacture of lignin microparticles by anti-solvent precipitation: Effect of preparation temperature and presence of sodium dodecyl sulfate. Food Res Int. 66, 93-99 (2014).
  22. Beisl, S., Friedl, A., Miltner, A. Lignin from micro- to nanosize: Applications. Int. J. Mol. Sci. 18, 2367(2017).
  23. Mishra, P. K., Ekielski, A. A simple method to synthesize lignin nanoparticles. Colloids Interfaces. 3, 52(2019).
  24. Qian, Y., Deng, Y., Qiu, X., Li, H., Yang, D. Formation of uniform colloidal spheres from lignin, a renewable resource recovered from pulping spent liquor. Green Chem. 16, 2156-2163 (2014).
  25. Tardy, B. L., et al. Lignin nano- and microparticles as template for nanostructured materials: formation of hollow metal-phenolic capsules. Green Chem. 20, 1335-1344 (2018).
  26. Silva, M., et al. Paraquat-loaded alginate/chitosan nanoparticles: preparation, characterization and soil sorption studies. J Haz Mat. 190 (1-3), 366-374 (2011).
  27. Georgieva, N., Yaneva, Z. Comparative evaluation of natural and acid-modified layered mineral materials as rimifon-carriers using UV/VIS, FTIR, and equilibrium sorption study. Cogent Chem. 1 (1), 1-16 (2015).
  28. Zhang, P., Chen, D., Li, L., Sun, K. Charge reversal nano-systems for tumor therapy. J Nanobiotechnol. 20, 31(2022).
  29. Yaneva, Z. L., Georgieva, N. V. Removal of diazo dye from the aqueous phase by biosorption onto ball-milled maize cob (BMMC) biomass of Zea mays. Maced. J. Chem. Chem. Eng. 32 (1), 133-149 (2013).
  30. Zatorska, M., et al. Drug-loading capacity of polylactide-based micro- and nanoparticles - Experimental and molecular modeling study. Int J Pharmaceutics. 591, 120031(2020).
  31. Yaneva, Z., Georgieva, N. Chapter 5 - Physicochemical and morphological characterization of pharmaceutical nanocarriers and mathematical modeling of drug encapsulation/release mass transfer processes. Nanoscale Fabrication, Optimization, Scale-Up and Biological Aspects of Pharmaceutical Nanotechnology. Grumezescu, A. M. , William Andrew Publishing. 173-218 (2018).
  32. Yaneva, Z., Georgieva, N., Staleva, M. Development of d,l-α-tocopherol acetate/zeolite carrier system: equilibrium study. Monatshefte fur Chemie Chemical Monthly. 147 (7), 1167-1175 (2016).
  33. Yaneva, Z., Georgieva, N. Study on the physical chemistry, equilibrium, and kinetic mechanism of Azure A biosorption by Zea mays biomass. Journal of Dispersion Science and Technology. 35 (2), 193-204 (2014).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Ligninedeltjesinkapseling vaneltjesin vitro afgifteafgifte van bioflavonoïdengesimuleerde gastro-intestinale mediakarakterisering van deeltjesvriesdrogenultrasone homogenisatie
Groene synthese, karakterisering, inkapseling en meting van het afgiftepotentieel van nieuwe alkali lignine micro-/submicron deeltjes
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.