Экстракт листьев оливы (Olea Europaea L) с липидными наночастицами: оптимизация параметров обработки с помощью статистического дизайна Бокса-Бенкена, характеристика in-vitro и оценка антиоксидантной и антимикробной активности

Пожалуйста свяжитесьoscar.xiao@wecistanche.comЧтобы получить больше информации

Абстрактный:Настоящее исследование было направлено на приготовление и оценку твердых липидных наночастиц (SLN) порошка экстракта оливковых листьев (OLP), которые содержали много антиоксидантных и антимикробных агентов, таких как олеуропеин, природный полифенол. Основной проблемой, касающейся OLP, была нестабильность из-за условий окружающей среды и, следовательно, снижение биологической активности. Чтобы преодолеть эту проблему, СЛУ были разработаны методом горячей гомогенизации с последующей обработкой ультразвуком для защиты препарата и улучшения его антиоксидантной и антимикробной активности. Липиды, такие как компритол 888ATO, и поверхностно-активные вещества, такие как твин 80, использовались для разработки и стабилизации SLNS, а оптимизация выполнялась с помощью статистического моделирования Бокса-Бенкена (3x3). Оптимизированная партия (F9) показала размер частиц, эффективность захвата, PDI и дзета-потенциал 277,46 нм, 80,48%, 0,275. и -23,18 мВ соответственно. Оптимизированный состав (F9) характеризовался пролонгированным высвобождением до 24 часов с кинетикой высвобождения первого порядка (R²=0,9984), а механизм высвобождения лекарственного средства оказался диффузионным по Фику (n=0). .441). При исследовании стабильности было обнаружено, что состав СЛУ стабилен. Были проведены антиокислительные и антимикробные исследования оптимизированной рецептуры, и результаты показали, что СЛУ демонстрируют улучшенную активность по удалению радикалов и антимикробную активность в отношении грамположительных (Staphylococcus aureus) и грамотрицательных (Pseudomonas aeruginosa) бактерий. Наконец, был сделан вывод, что разработанные СЛУ способны защищать и быть пригодными для доставки OLP.

Ключевые слова:Olea europaea, олеуропеин,твердые липидные наночастицы, экстракт оливковых листьев,антиоксидантная активность, антимикробная активность

Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше

1. Введение

Семейство Dicotyledons Oleaceae состоит из около 30 родов лиственных растений, включая оливковые деревья, и насчитывает около 600 видов. Члены Oleaceae хорошо выращиваются в местных и субумеренных условиях Азии?. Масло оливкового дерева (Olea europaea), полученное из различных частей, таких как плоды, листья и т. д., имеет много преимуществ для здоровья при регулярном употреблении. Традиционно он использовался как народная медицина для лечения различных видов лихорадки и других проблем, связанных с телом2).

Экстракт оливковых листьев проявляет несколько терапевтических свойств, таких как антигипертензивное, гипогликемическое, противомикробное, гипоурикемическое и т. д. Противовирусная активность против инфекции ВИЧ-I была продемонстрирована и описана. Кроме того, олеуропеин (типичный секоиридоид), полученный из оливкового растения, проявлял гипохолестеринемическую и гипогликемическую активность с сильным антиоксидантным действием, а также противовоспалительную активность. Продукт разложения олеуропеина, т.е. гидрокситирозол также проявлял все вышеупомянутые активности наряду с потенциальным действием по удалению свободных радикалов5.биофлавоноидыАссоциация всех этих терапевтических мероприятий, связанных с оливковым растением, делает его важным вкладчиком в области здравоохранения. 4).

В этом проекте авторов интересуют антимикробные и антиоксидантные свойства экстракта листьев оливы. Антимикробная активность оливкового экстракта обусловлена ​​п-гидроксибензойной кислотой, гексаметилциклотрисилоксаном, октаметилциклопентасилоксаном и десметилциклопентасилоксаном, ванилиновой, кофейной, протокатеховой, сиринговой, галловой кислотой и т. д. Другие ингредиенты, такие как олеуропеин, кверцетин, тирозол и олеаноловая кислота также отвечает за антимикробную активность. Ранее несколькими исследователями сообщалось об антимикробном потенциале всех этих веществ в отношении бактерий, дрожжей, грибков, вирусов, ретровирусов и других паразитов2).

Цистанхе может омолаживать

Диетическое потребление природных источников антиоксидантов, таких как фрукты и листья, привлекло большое внимание и показало положительное влияние на здоровье человека. Результаты многих эпидемиологических исследований показали, что потребление продуктов, богатых полифенолами, снижает заболеваемость ишемической болезнью сердца (ИБС). ИБС, такие как ИМ (инфаркт миокарда), ИИ (ишемический инсульт) и т. д., связаны с атеросклерозом». Недавние исследования показали, что окислительное повреждение является важным этиологическим фактором прогрессирования атеросклероза, особенно, согласно теории окислительного стресса, Считается, что окислительная модификация липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) играет ключевую роль в развитии атеросклероза. Поэтому ингибирование такого процесса считается важным терапевтическим подходом. Различные важные компоненты, такие как олеуропеин (гидрокситирозол, тирозол) , вербаскозид (также известный как актоэзид или калинин), лигстрозид, апигенин{5}}глюкозид, дикосметический-7-глюкозид, лютеолин, катехин и др. были получены из листьев оливкового дерева и проявляют антиоксидантное действие. активности, как сообщалось ранее.Гидрокситирозол является основным олеуропеином листьев оливы, обладающим запатентованными антиоксидантными свойствами).

Помимо этой активности, экстракт листьев оливы проявлял и другие фармакологические активности, такие как противовоспалительное,12), противораковое8,14, противовирусное5), гипогликемическое4), гиполипидемическое17, антиагрегационное действие. Агентство по безопасности) и EMA (Европейское медицинское агентство) дали свою оценку терапевтической применимости экстрактов листьев оливы.Помимо основной применимости, продукты экстракции листьев оливы страдают от проблем нестабильности в атмосферных условиях (температура, свет и кислород). а также биологические условия и, следовательно, проявляли низкую биологическую активность20,21).купить цистанхеЧтобы улучшить стабильность, были разработаны различные составы на основе нанотехнологий для изучения различной активности экстракта листьев оливы. Эти составы включают наноэмульсии (W/O, а также несколько типов)2), комплексы включения, продукты распылительной сушки?4), электростатическую экструзию25, биполярные комплексы), нанолипосомы20, наноэмульсию, микро -инкапсуляция, наночастицы PLA2 и NLC0. С этими составами связаны различные проблемы, такие как низкий выход, длительная процедура, скомпрометированная эффективность улавливания, остаточное загрязнение растворителем и большой размер частиц. Итак, чтобы устранить эти недостатки, появились липидные наночастицы. Липидные наночастицы, особенно твердые липидные наночастицы (SLN), обладают многими преимуществами, такими как лучшая эффективность захвата, контролируемый размер частиц, биосовместимость, биоразлагаемость и простота приготовления. Более того, липиды, используемые для приготовления СЛУ, обладают некоторым синергетическим действием на противовоспалительную активность наряду с захваченным лекарственным средством. На сегодняшний день не разработан состав на основе твердых липидных наночастиц (SLN) для изучения его антимикробных и антиоксидантных свойств, а также для улучшения стабильности продукта экстракта листьев оливы.

Таким образом, исследовательская работа была направлена ​​на «разработку твердых липидных наночастиц (SLN) для экстракта листьев оливы (Olea europaea L.) в виде порошка (OLP). Активные вещества были разделены путем экстракции листьев оливы с использованием этанола. удалены сушкой, чтобы получить продукт в виде сухого порошка Мощность экстракта оливковых листьев (OLP) была включена в SLN (OLP-SLN), а оптимизация была выполнена с помощью программного обеспечения для экспертного проектирования (модель 8.0.7.1) с использованием Box-Behnken Три фактора, такие как соотношение лекарственного средства (OLP) и липидов, концентрация поверхностно-активного вещества (в процентах, Tween 80) и скорость гомогенизации (об/мин), были взяты в качестве независимых параметров, а такие факторы, как размер частиц, эффективность захвата и индекс полидисперсности (PDI) были выбраны в качестве зависимых параметров.Оптимизированный состав был оценен для морфологического исследования, исследования DSC, исследования высвобождения in vitro и исследования стабильности. Наконец, была оценена антимикробная и антиоксидантная активность для проверки антимикробного и антиоксидантного потенциала развитого S Формулировка ЛН.

2. Материалы и методы

Оливковые листья были получены из местного сада. Свежие листья сушили и измельчали ​​в порошок для экстракции. Различные липиды, такие как драгоценный ATO5, compritol 888 ATO, были получены от Gattefosse (Германия). Глицерилмоностеарат (GMS), пальмитиновая кислота, стеариновая кислота твин 80 и т. д. были приобретены у Central Drug House Ltd (Нью-Дели, Индия). ) были закуплены у Merck (Дармштадт, Германия). Аскорбиновую кислоту, дигидрофосфат калия, ацетат аммония, метанол, гидроксид натрия, полоксамер 188, этанол, питательный агар и мешок для диализа (M.Wt отсечения 12, 000 кД) получали от Sigma Aldrich (Сент-Луис, США). Все другие химические вещества, используемые для исследования, имеют аналитическую чистоту.

2.1 Извлечение фенольных компонентов

Свежие листья оливы сушили и измельчали ​​в порошок для экстракции. Активные вещества экстрагировали из порошка с помощью растворителя (этанол: вода, 4:1 по объему). В колбу для экстракции помещали достаточное количество порошка (250 мг), добавляли растворитель (1000 мл) этанол:вода, 4:1 об.//, и смесь непрерывно перемешивали в течение 24 часов. После этой стадии физическую смесь фильтровали и растворитель выпаривали досуха при 40°, чтобы получить порошок).

2.2 Подготовка и оптимизация СЛУ: предварительно

скрининговое исследование и предварительная оптимизация переменных состава Для выбора подходящего липида, поверхностно-активного вещества, скорости и времени гомогенизации, времени обработки ультразвуком и т. д. были проведены предварительные исследования. Выбор подходящего липида зависит от растворимости лекарственного средства в липидах, а выбор поверхностно-активного вещества зависит от растворимости липида в поверхностно-активном веществе.

Соответствующий липид (100 мг) расплавляли выше его точки плавления (около 10 градусов выше) во флаконе с последующим включением лекарственного средства (OLP) при непрерывном встряхивании. Появление светло-бледного цвета указывает на конечную точку. Аналогичные эксперименты были проведены для выбора подходящих поверхностно-активных веществ.

2.3 Экспериментальный дизайн

В настоящем исследовании для целей оптимизации применялась BBD программного обеспечения для экспертного проектирования с тремя факторами и тремя уровнями. В исследовании учитывались три фактора, такие как соотношение лекарственного средства и липидов (A, 1:3-1:6), концентрация сурфактанта (B, проценты, 1,5-4,5 процента) и скорость гомогенизации (C). , об/мин, 3000-6000 об/мин, в течение двух часов) принимали в качестве независимых параметров, а размер частиц (нм, Y1), эффективность захвата (проценты, Y2) и PDI (Y3) принимали в качестве зависимых параметров. Цель применения этой конструкции состояла в том, чтобы оптимизировать вышеупомянутые три независимых параметра и достичь оптимального размера частиц, максимальной эффективности улавливания и минимально возможного PDI. Данные были подобраны в программе экспертного проектирования для BBD15). Всего было создано 17 партий с 5 партиями, имеющими аналогичный состав (пять центральных точек) (таблица 1). Полиномиальное уравнение второго порядка использовалось для демонстрации влияния различных независимых параметров на размер частиц, эффективность захвата, а также PDI.

2.4 Разработка СЛУ

Нагруженные OLP СЛУ готовили путем горячей гомогенизации с последующей обработкой ультразвуком. Состав различных партий СЛУ, нагруженных ОЛП, приведен в таблице 1. Прежде всего, липид (компритол 888 АТО) расплавляли примерно до 10 градусов его точки плавления и добавляли требуемое количество ОЛП (1:{{6}). }:6 отношение лекарственного средства к липиду). При этом требуемое количество (1,5-4,5%) поверхностно-активного вещества растворяли в деионизированной воде и поддерживали температуру этой фазы такой же, как и температуру липидной фазы. Затем водную фазу постепенно вводили в липидную фазу и подвергали горячей гомогенизации при переменной скорости вращения кольца (об/мин, 3000-6000 об/мин, два часа) для получения дисперсии SLN. Полученную эмульсию оставляли

охлаждают, а затем обрабатывают ультразвуком в течение 10 мин при 100-процентной амплитуде с помощью ультразвукового устройства (тип зонда, Vibra-Cell'VCX 130; Sonics, Коннектикут, США) для получения окончательной дисперсии СЛУ. Дисперсию собирали в стеклянную пробирку и хранили в холодильнике для дальнейшего изучения. Точно так же были разработаны пустые СЛУ без API (препарата).

2.5 Характеристика OLP-SLN

2.5.1 Оценка размера частиц, PDI и дзета-потенциала

Для измерения среднего размера частиц и индекса полидисперсности (PDI) различных партий использовали фотонно-корреляционную спектроскопию (PCS) с использованием дзета-анализатора (Malvern, nano ZS 90, Malvern Instruments, UK). Температуру поддерживали на уровне 25 градусов, а угол рассеяния устанавливали на 90 градусов.цистанхДля разбавления исходной дисперсии OLP-SLN использовали деионизированную воду. Зета-потенциал, указывающий на поверхностный заряд, был определен с помощью того же прибора с напряженностью электрического поля около 20 В/см27.

2.5.2 Морфологическое исследование

Просвечивающий электронный микроскоп (TEM, Fei electronic optics, Япония) с использованием углерода с медной сеткой использовали для исследования морфологии и формы подготовленных SLN, загруженных OLP (оптимизированная партия F9). Для окрашивания образца OLP-SLN было выполнено отрицательное окрашивание красителем фосфорно-вольфрамовой кислоты (2 процента по массе, продолжительность 20-30 секунд) с последующей сушкой при комнатной температуре. Наконец, образец был обнаружен с помощью ПЭМ.

2.5.3 Оценка эффективности улавливания

Эффективность захвата (EE) определяли путем изучения незахваченного количества лекарственного средства, присутствующего в дисперсии OLP-SLN. Для этого использовали метод центрифугирования. Измеренное количество (10 мл) OLP-SLN помещали в центрифужную пробирку и осаждали с помощью охлаждающей центрифуги (Remi, Индия) при 12000 об/мин в течение 15 минут. Наличие незахваченного лекарственного средства анализировали с помощью спектрофотометра УФ-видимого диапазона (модель 1800, Shimadzu, Япония) при 230 нм. Процент захвата лекарственного средства определяли по следующей формуле (уравнение 1):

2.5.4 Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)

Цель этого исследования заключалась в оценке теплового поведения различных составов, а именно чистого OLP, компритола 888 ATO и оптимизированного состава OLP-SLN (F9) с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (Mettler, Толедо, США). Каждый образец упаковывали в алюминиевый кювету и сканировали при температуре 20-350 градусов (скорость 10 град/мин), используя пустую герметичную кювету в качестве эталона в инертной атмосфере (азот). Были получены и интерпретированы кривые ДСК. . 2.5.5 Исследование высвобождения лекарств (в процентах)

Исследование высвобождения лекарственного средства из оптимизированной партии (F9) проводили с помощью диффузионной ячейки Франца с использованием диализной мембраны. Перед применением диализной мембраны она была разработана путем обработки 0,35% раствора сульфита натрия (масса/объем) при 80 градусах в течение 1-2 мин с последующим подкислением HSO({{ 13}},2%, об./об.), а затем хранят в течение 12 ч в дистиллированной воде. Солевой фосфатный буфер (рН 7,4) заполняли в рецепторное отделение, а дисперсию СЛУ (F9,1 мл) отбирали в донорское отделение. Эксперимент проводили при температуре 37±0,5°С при непрерывном перемешивании (50 об/мин). Аликвоты (1 мл) отбирали из рецепторного отсека через заданные интервалы времени, и количество лекарственного средства, присутствующего в каждом образце, определяли с помощью УФ-видимого спектрофотометра при 230 нм. Подходящую кинетику высвобождения из оптимизированных СЛУ определяли путем подгонки данных высвобождения к нулю, сначала модели Хигучи и модели Корсмейера-Пеппаса, как указано в таблице 2, и определяли значение R (коэффициент корреляции). Модель с самым высоким значением R считалась оптимизированной моделью8).

Эта статья взята из J. Oleo Sci. 70, (10) 1403-1416 (2021)