Мікрофлюїдне виготовлення різних наночастинок ніосом для інкупсуляції куркуміну Фізичний

Кафедра фармацевтичних наук, фармацевтичний факультет, Університет Ярмука, Ірбід, Йорданія

Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, 161 Cathedral Street, G4 0RE Glasgow, United Kingdom

Оманський коледж наук про здоров'я, Фармацевтична школа, Маскат, Оман

Інститут інфекційного імунітету та запалення, Коледж MVLS, Університет Глазго, Глазго, Великобританія

Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Strathclyde, 161 Cathedral Street, G4 0RE Glasgow, United Kingdom

1 Кафедра фармацевтичних наук, фармацевтичний факультет, Університет Ярмука, Ірбід, Йорданія
2 Інститут фармації та біомедичних наук Стратклайда, Університет Стратклайда, 161 Cathedral Street, G4 0RE Glasgow, Великобританія
3 Оманський коледж наук про здоров'я, Фармацевтична школа, Маскат, Оман

4 Інститут інфекційного імунітету та запалення, Коледж MVLS, Університет Глазго, Глазго, Великобританія

Відповідний електронний лист автора

Заступник редактора: Дж. Лаган
Beilstein J. Нанотехнол. 2019 р, 10, 1826–1832. https://doi.org/10.3762/bjnano.10.177
Отримано 16 травня 2019 р, Прийнято 16 серпня 2019 р, Опубліковано 05 вересня 2019 р

Анотація

Ключові слова: куркумін; доставка ліків; мікрорідке змішування; наночастинка ніосом

Вступ

Про ці зусилля було повідомлено в кількох дослідженнях. Наприклад, Guo et al. змогли ефективно інкапсулювати куркумін у полімерні наночастинки, приготовані з використанням виготовленого мікроканалу. Отримані полімерні наночастинки мали середній розмір частинок 167 нм з навантажувальною здатністю куркуміну 15% [11]. Використовуючи наночастинки ніосоми, що складаються з різних неіонних поверхнево-активних речовин, приготовлених методом випаровування розчинника, Xu et al. змогли досягти приблизно 92% ефективності завантаження куркуміну та виміряли посилену цитотоксичну активність щодо клітин раку яєчників порівняно із вільно диспергованим куркуміном [9]. Мікрофлюїдне змішування - це нещодавно розроблений метод одержання ніосом, що дозволяє контролювати розмір частинок і полідисперсність без необхідності кроку зменшення розміру після приготування частинок [12]. Ніосоми можуть бути отримані з необхідними характеристиками за один етап, який згодом може бути використаний для великих промислових препаратів [13].

У цій роботі ніосоми для інкупсуляції куркуміну готували шляхом мікрожидкостного змішування. Мікрофлюїдне змішування - це швидкий і надійний метод отримання ніосом, який дозволяє готувати дрібні та монодисперсні частинки протягом декількох секунд. Різні склади, що інкапсулюють куркумін, готували шляхом мікрожидкостного змішування, змінюючи поверхнево-активні речовини та параметри змішування. Раніше наша лабораторія успішно розробляла порожні ніосоми шляхом мікрожидкостного змішування з використанням різних типів поверхнево-активних речовин, таких як Tween 85 або Span 85 при різних співвідношеннях. У цій роботі ці поверхнево-активні речовини використовувались для вивчення ефективності приготованих ніосом у капсулюванні куркуміну. Оцінювали фізико-хімічні характеристики та оцінювали здатність ніосом інкапсулювати, а потім вивільняти завантажений куркумін.

Експериментальний

Матеріали

Моноолеат сорбітану (Span 80, SP80), триолеат поліоксиетиленсорбітану (Tween 85, T85), холестерин (Chol), куркумін, етанол, метанол і целюлозна мембрана з відсіканням молекулярної маси = 14000 були придбані у Sigma-Aldrich (Великобританія).

Отримання ніосом SP80 і T85 шляхом мікрожидкостного змішування

Ніосоми, що складаються з SP80 або T85 як поверхнево-активної речовини з холом, готували, використовуючи мікрофлюїдне змішування на NanoAssemblrTM (Benchtop, Precision NanoSystems Inc., Ванкувер, Канада), як описано раніше [12]. Процес змішування відбувається в мікрорідинному картриджі з шахматними структурами ялинкової кістки, який має два отвори, один для органічної фази, а інший для водної фази. Органічну фазу готували шляхом розчинення ліпідних компонентів (Sp80 або T85 з холом при молярному співвідношенні 50:50) з куркуміном або без нього в етанолі, тоді як водна фаза була деіонізованою водою. Процес змішування проводять при 50 ° C за допомогою нагрівального блоку. Обидві фази вводили в мікроканал за допомогою одноразових шприців через шприцеві насоси. Ніосоми готували при співвідношенні швидкості потоку 1: 1 та 3: 1 (FRR) між водною та ліпідною фазами, і всі рецептури готували із загальною швидкістю потоку 4 мл/хв. Початкові концентрації куркуміну становили 410 мкг/мл та 210 мкг/мл для препаратів, приготованих при 1: 1 та 3: 1 FRR, відповідно.

Видалення некапсульованого препарату

Неінкапсульований куркумін видаляли діалізом проти десятикратного обсягу деіонізованої води при постійному перемішуванні при кімнатній температурі. У різні моменти часу з діалізного середовища відбирали 1 мл, а кількість куркуміну вимірювали за допомогою УФ-абсорбційної спектроскопії при 421 нм за допомогою спектрофотометра HELIOS ALPHA ThermoSpectronic (Thermo Fisher Scientific, Великобританія). Концентрацію куркуміну визначали за допомогою калібрувальної кривої чистого лікарського засобу в метанолі. Після видалення кожної проби до діалізного середовища додавали 1 мл деіонізованої води для підтримки умов мийки. Діаліз проводили до тих пір, поки в діалізному середовищі не виявили постійну концентрацію куркуміну.

Фізико-хімічна характеристика ніосом

Аналіз розміру частинок

Середній розмір частинок (ZСереднє значення) та PDI ніосом із куркуміном та без нього вимірювали за допомогою динамічного розсіяння світла (DLS) із використанням Zetasizer Nano-ZS (Malvern Instruments Ltd., Великобританія). Усі зразки розбавляли при 1/20 з використанням деіонізованої води і вимірювали в трьох примірниках при 25 ° C.