pH'a duyarlı, tek tip mikro boncuklar üretmek için yüksek elektrik voltajı ve hedeflenmiş, aktif bileşen yüklü bir emülsiyon kullanan bir teknik sunulmaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
pH'a duyarlı, tek tip mikro boncuklar üretmek için yüksek elektrik voltajı ve hedeflenmiş, aktif bileşen yüklü bir emülsiyon kullanan bir teknik sunulmaktadır.
Çörek otu bitkisinin tohumlarından elde edilen çörek otu yağı (BSO), özellikle kolon kanseri bağlamında potansiyel anti-kanser özellikleri nedeniyle dikkat çekmiştir. Aktif bileşiği timokinon, kanser hücresi büyümesini inhibe etmeye ve kolon kanseri hücrelerinde apoptozu indüklemeye yardımcı olabilir. Ek olarak, çörek otu yağının anti-inflamatuar ve antioksidan etkileri, daha sağlıklı bir bağırsak ortamına katkıda bulunabilir ve potansiyel olarak kanser riskini azaltabilir. Bu nedenle, bu çalışma, ilacı pH 1.2'de (mide) serbest bırakmadan kontrollü bir şekilde kolona BSO'yu iletmek için pH'a duyarlı aljinat boncukları sentezledi, böylece pH 6.8'de iyi tanımlanmış bir salım modeli sağladı. Elektrosprey teknolojisinin kullanımı, gastrointestinal ortamda daha yüksek şişme ve difüzyon oranına sahip küçük, homojen boncukların formüle edilmesini kolaylaştırarak proses performansını iyileştirir.
Formüle edilen boncuklar, ex-vivo mukoadezif mukavemet testi, boncuk boyutu, küresellik faktörü (SF), kapsülleme verimliliği (EE), taramalı elektron mikroskobu (SEM), in vitro şişme davranışı (SB) ve asidik ve tampon ortamlarda in vitro ilaç salınımı ile karakterize edildi. Üretilen tüm bu boncuklar, bu testte 0,58 ± 0,01 mm'lik mütevazı boyutlar ve 0,03 ± 0,00 mm'lik küresel şekil gösterdi. Formülasyon, in vitro olarak umut verici yüzer ve serbest bırakma özellikleri gösterdi. Çok düşük bir kümülatif boncuk yüzdesi ile,% 90.13 ±% 0.93'lük yağ EE yüksekti ve salım çalışması, midede iyi yüzen doğa ile pH 6.8'de% 90'dan fazla gösterdi. Ek olarak, boncuklar bağırsak boyunca eşit aralıklarla yerleştirildi. Bu protokolde kullanılan elektropüskürtme yaklaşımı tekrarlanabilir ve tutarlı sonuçlar verir. Bu nedenle, bu protokol ticarileştirme amacıyla büyük ölçekli üretim için kullanılabilir.
Çörek otu ve özellikle BSO, köklü tıbbi özellikleri nedeniyle çok çeşitli hastalıkları tedavi etmek için çağlar boyunca kullanılmaktadır. Timokinon belki de BSO1'de bulunan en önemli fitokimyasallardan biridir. Son yıllarda, araştırmacılar timokinonun potansiyel terapötik faydalarını in vivo ve in vitro olarak incelediler ve BSO kullanımını desteklemek için ampirik kanıtlar ürettiler. Egzama, yüksek tansiyon, astım, öksürük, baş ağrısı, grip, ateş, antikanser, baş dönmesi ve aktivite gibi semptomları tedavi etmek için kullanılabilen BSO için antihipertansif, antibakteriyel, antihistaminik, antifungal, analjezik, antidiyabetik, lipid düşürücü ve antienflamatuar özelliklerin tümü bu çalışmalarla gösterilmiştir 2,3.
Küçük sıvı ve dispersiyon damlacıkları veya katı malzeme parçacıkları üzerine nispeten ince kaplamaların uygulanması, mikrokapsülleme olarak bilinir. Yağ söz konusu olduğunda, mikrokapsüllenmiş yağ genellikle oldukça değerlidir, çünkü BSO gibi bazı yağ türleri besleyici gıdalar olarak kabul edilir ve tıbbi avantajlar sunar4. Bununla birlikte, yağların doğrudan gıdanın matrisine eklenmesi buharlaşmaya yol açabilir, bu da oksijen ve UV ışığına maruz kalmanın bir sonucu olarak faaliyetlerin hızla kaybolmasına neden olabilir5. Ayrıca, yağların salınım hızı üzerindeki kontrol eksikliği, ani ve geçici bir etkiye neden olur. Mikrokapsülleme veya mikrosferleştirme yoluyla uçucu yağın etrafında polimerik bir kaplama oluşturmak, bu dezavantajları aşmanın bir yöntemidir6.
Mikroküreler olarak da bilinen mikrokapsüller, yağları zararlı çevre koşullarından korur7. Bu işlem, ilaç etkinliğini artırmak, ilaç içeriğini korumak, zaman salınımlı tabletleri etkinleştirmek, tat maskelemesini iyileştirmek, ürün raf ömrü boyunca lezzet kaybını azaltmak, ağız hissini uzatmak ve uyumsuz bileşenleri tek bir dozajda ayırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır8. Mikroenkapsülasyon ayrıca metabolik emilimin korunmasına, yağ salınım hızının kontrol edilmesine ve belirli bir yerde amaçlanan sonucu elde etmek için uygun konsantrasyonların korunmasına yardımcı olur9.
Elektro-hidrodinamik kapsülleme, basit ve uyarlanabilir bir yöntemdir. Aktif madde, bir dış kabuktan oluşan bir mikrokapsülün iç çekirdeğine yerleştirilmiştir. Bu bağlamda, aktif bileşenin açıkça tanımlanmış bir çekirdekten ziyade daha etkili bir şekilde yayılabilmesini garanti etmek için oldukça güçlü bir matrise sahiptir. Küresikliasyondan önce, mikro küreleri9 üretmek için aktif madde ve polimer çözeltisi birleştirilmelidir. Öte yandan, yağ uçucu olduğu için mikro kapsülleme son derece zor olabilir ve dikkatli bir sıcaklık kontrolü gerektirir.
Yağları kapsüllemek için çeşitli yöntemler vardır. Örneğin, biyoaktif bileşenlerinin parçalanmasını veya buharlaşmasını önlemek için bazı yağların düşük sıcaklıklarda kapsüllenmesi gerekir. Mikro ve nano boyutlu yapılar oluşturmak için, elektrohidrodinamik atomizasyon (EHDA) araştırmacılar tarafından kapsamlı bir şekilde incelenmiştir10. Bu anlamda, akış hızı, uygulanan voltaj ve nozul boyutunun yanı sıra polimerik çözeltinin toplama mesafesi özelliklerini içeren işleme koşulları, istenen partikül boyutunu veya morfolojisini üretmek için dikkate alınması gereken iki temel faktördür11,12.
Bu araştırmada, BSO'yu kapsüllemek için aljinatlar - oral yutmaya uygun doğal olarak oluşan bir polisakkarit türü - kullanıldı. Kahverengi deniz yosunları, doğal olarak oluşan anyonik bir polimer olan aljinat içerir. İki monomerik yapıdan oluşur: α-L-guluronik (G) ve 1-4βD-mannuronik (M) asit13. Polimeri toksik değildir14, yüksek derecede biyouyumluluğa sahiptir, ucuzdur ve etkili bir şekilde bozunur15. Bu nedenle biyoteknoloji ve mühendislik sektörlerinde sıklıkla kullanılmaktadır.
Aljinatlar, Sr2+, Ca2+ veya Zn2+ iyonları gibi iki değerlikli katyonlarla iyonik bağlantılar oluşturarak çeşitli aljinat zincirlerinin G grupları arasında çapraz bağlı bir yapı oluşturabildikleri için iyonik jelleşme ile kapsülleme için tercih edilen malzemedir. Jelleşme işlemi, iki değerlikli katyonu yan yana aljinat molekülleri üzerindeki iki karboksil grubuyla sınırlayan yumurta kutusu modeli ile yeterince karakterize edilebilir. Sodyum aljinat boncuklarının hidrojel özelliklerinin makromoleküllerin ve küçük moleküllerin salınımını düzenleyebileceği öne sürülmüştür. Sodyum aljinat boncukları, muko-yapıştırıcı nitelikleri nedeniyle bağırsak mukozasına uzun süre yapışabilir. Ayrıca aljinat, yağları asidik ortam16 gibi dış elementlerden koruyabilen ve yağları gastrointestinal sistemin17 dağıtım kanallarına aktarabilen bir kalkan sunar. O zamandan beri, ilacın mukozal dokulara bölgeye özgü uygulanmasına yardımcı olmak için araştırmalarda kullanılmıştır18,19.
Bu çalışmada, emülsifiye edici ticari yağların kapsül20 oluşturmak için uygulanabilirliğini araştırmak için elektro-hidrodinamik yaklaşım kullanılmıştır. Burada, aljinat-BSO yüklü mikroküreler20 oluşturmak ve analiz etmek için elektro-hidrodinamik yaklaşım kullanılmıştır. Bu çalışma, mikrokürelerin SF, ex-vivo, muko-adeziv özellikleri, EE%, fiziksel görünüm, boyut dağılımı ve zeta potansiyeli dahil olmak üzere bir dizi başka faktörü değerlendirdi; kimyasal uyumluluğu test etmek için zayıflatılmış toplam yansıma-Fourier dönüşümü kızılötesi (ATR-FTIR) spektroskopisikullanıldı 20.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
1. Aljinat-BSO emülsiyonunun hazırlanması
2. Aljinat-BSO emülsiyonunun karakterizasyonu
(1)
(2)3. Boncuk karakterizasyonu
(3)4. EE% tayini
(4)5. Taramalı elektron mikroskobu (SEM)
NOT: BSO aljinat boncuklarının mikro yapısını ve yüzey morfolojisini gözlemlemek için SEM kullanın.
6. ATR-FTIR kullanarak ilaç-eksipiyan etkileşimini belirleyin
7. Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC)
NOT: BSO yüklü boncukların termal özellikleri ve uyumluluğu DSC (Ek Dosya 1) kullanılarak araştırılmıştır.
8. Boncukların şişme özellikleri
(5)Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
BSO yüklü aljinat mikro boncukların hazırlanması
Şekil 1, BSO yüklü aljinat mikro boncukları hazırlamak için deney kurulumunu temsil etmektedir. Kullanılan lesitin miktarı, BSO emülsiyonunun stabilitesi üzerinde önemli bir etkiye sahipti. Her üç lesitin konsantrasyonu ile yapılan emülsiyonlar nispeten stabildi. Bu deneyde emülsiyon20'nin stabilitesini değerlendirmek için santrifüjleme yöntemi (894 × g, 5 dakika) kullanılmıştır. Sonuçlar, ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
EHDA işlemi kullanılarak, pH'a duyarlı bir taşıyıcı olarak BSO yüklü aljinat mikro boncuklar oluşturuldu. Boncuk ağı, bol miktarda karboksilik asit grubunun varlığına bağlı olarak pH'a bağlı şişme ve ilaç salma davranışı sergiledi. Polimer zincirleri arasındaki güçlü moleküller arası hidrojen bağının, pH 1.2'de BSO yüklü boncukların azalmış şişme karakterinin arkasındaki neden olduğu ortaya çıktı. BSO yüklü boncuklar, pH'a duyarlı ilaç uygulaması için bu azaltılmış SB'den yararlanabilir....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklanacak herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Bu çalışma, Princess Nourah bint Abdulrahman Üniversitesi Araştırmacıları Destekleme Projesi (PNURSP2024R30), Princess Nourah bint Abdulrahman University, Riyad, Suudi Arabistan tarafından desteklenmiştir. Bu araştırma, Kral Suud Üniversitesi, Riyad, Suudi Arabistan'da bulunan Araştırmacıları Destekleyen Proje (RSPD2024R811) tarafından finanse edilmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 10 mL Santrifüj Tüpleri | Globe Scientific | 22-171-624 | |
| 22 G iğne | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | ||
| 3 mL kuvars-küvet | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | ||
| 50 mL beher | |||
| Alüminyum saplamalar | |||
| Elektronik analitik terazi | |||
| ATR-FTIR | Bruker Malaysia Sdn Bhd, Kawasan Perindustrian Temasya, 40150 Shah Alam, Selangor, Malezya. | ||
| Çörek otu yağı | IKOP Pharmaceutical Ltd. (IKOP, Eczacılık Fakültesi, IIUM, 25200 Kuantan, Pahang, Malezya | B182111 | Aktif bileşen |
| Kalsiyum klorür dehidrat, CaCl2< / sub> & middot; 2H < sub > 2 < / sub>O & nbsp; | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | 21074 | Jelleştirici ajan |
| Karbon yapışkan bantlar | |||
| Santrifüj | |||
| Diferansiyel tarama kalorimetrisi | |||
| Dijital Kamera | |||
| Topraklı beher | |||
| Yüksek guluronik asit içeriği Orta viskoziteli (40 – 100 mPa s) Sodyum aljinat (mw. 97.000 | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | W201502 | Polimer |
| Yüksek voltajlı güç kaynağı | |||
| İzopropil alkol | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | W292912 | ATR-FTIR temizleme amaçlı |
| Lesitin | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | P7568 | Yüzey Aktif Madde |
| Mikroskop | |||
| Kağıt havlu | |||
| Taramalı elektron mikroskobu | |||
| Simüle edilmiş mide sıvısı | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | 1651 | Serbest bırakma ortamı ve şişme ortamı |
| Simüle edilmiş bağırsak sıvısı | Sigma-Aldrich (St.Louis, Missouri, ABD). | 84082-64-4 | Serbest bırakma ortamı ve şişirme ortamı |
| Spektroskopi yazılımı | |||
| Paslanmaz çelik filtre | |||
| Şırınga pompası | SEN JIN SDN BHD Malezya, Taman Desaria, 46150 Petaling Jaya, Selangor Darul Ehsan Malezya | ||
| Ultra saf damıtılmış su | Kurumsal laboratuvar | ||
| Ultrasonik homojenizatör | SEN JIN SDN BHD Malaysia, Taman Desaria, 46150 Petaling Jaya, Selangor Darul Ehsan Malaysia | ||
| UV-vis spektrofotometre | |||
| Vakum evaporatör & nbsp; | SEN JIN SDN BHD Malezya, Taman Desaria, 46150 Petaling Jaya, Selangor Darul Ehsan Malezya | ||
| Voltaj hızlandırıcı ve nbsp; | SEN JIN SDN BHD Malezya, Taman Desaria, 46150 Petaling Jaya, Selangor Darul Ehsan Malezya | ||
| Zetasizer Nano-ZS | (Malvern Zetasizer Nano serisi Nano-S ve Nano-Z, Malvern Instruments Ltd., Worcestershire, İngiltere) |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu makale yayımlandı
Video yakında