bahan nano
Manufaktur industri
Liposom adalah sistem pembawa yang menjanjikan untuk mengantarkan molekul bioaktif. Namun, keberhasilan pengiriman molekul sensitif-pH masih dibatasi oleh ketidakstabilan intrinsik muatan dalam lingkungan fisiologis. Di sini, kami mengembangkan sistem liposom khusus yang memiliki lingkungan mikro asam di ruang berair internal untuk meningkatkan stabilitas kimia muatan sensitif pH. Liposom yang mengandung kurkumin (Cur-LPs) dengan nilai pH internal yang bervariasi (pH 2,5, 5,0, atau 7,4) disiapkan. Cur-LP ini memiliki ukuran partikel 300 nm yang serupa, stabilitas fisik yang sebanding, dan profil pelepasan in vitro yang serupa. Menariknya, stabilitas kimia kurkumin liposomal dalam 50% serum janin sapi dan kemanjurannya sebagai antikanker in vitro keduanya bergantung pada pH lingkungan mikro (Cur-LP-2.5 > Cur-LP-5.0 > Cur-LP-7.4). Stabilitas serum ini masih memiliki ruang untuk lebih ditingkatkan untuk meningkatkan penerapan Cur-LP. Kesimpulannya, menciptakan lingkungan mikro asam di ruang internal liposom adalah layak dan efisien untuk meningkatkan stabilitas kimia muatan sensitif pH.
Liposom, pembawa membran buatan, telah menunjukkan potensi besar dalam penghantaran obat karena kapasitas pemuatan obat, biodegradabilitas, dan biokompatibilitasnya [1,2,3,4]. Liposom klasik mirip dengan sel hidup dalam struktur, biasanya terdiri dari bilayer fosfolipid dan ruang dalam berair [5,6,7]. Karena struktur ini, liposom mampu melarutkan molekul obat yang tidak larut dan mencegah obat yang dimuat dari lingkungan fisiologis yang keras [8,9,10]. Selain itu, permukaan liposom dapat dimodifikasi untuk memperpanjang waktu sirkulasi darah dan/atau menargetkan jaringan tertentu [11,12,13,14,15]. Dengan keunggulan yang disebutkan di atas, berbagai sistem liposom telah disetujui secara klinis [8, 9, 16].
Meskipun penghantaran banyak obat telah ditingkatkan dengan penggabungan ke dalam liposom, penghantaran beberapa obat yang sensitif terhadap pH masih dibatasi oleh ketidakstabilan molekul obat itu sendiri dalam lingkungan fisiologis (nilai pH netral). Umumnya, liposom dibuat dalam larutan buffer netral dan dengan demikian molekul obat yang dimuat juga berada dalam lingkungan netral setelah dimasukkan ke dalam liposom. Dengan demikian, molekul-molekul yang hanya stabil dalam lingkungan asam akan tetap tidak stabil bahkan dalam bentuk liposom. Oleh karena itu, pengembangan pendekatan baru untuk meningkatkan stabilitas obat yang peka terhadap pH sangat penting untuk keberhasilan pengiriman muatan ini oleh liposom.
Seperti disebutkan di atas, liposom memiliki ruang berair di ruang dalamnya, yang dapat digunakan untuk menyediakan muatan obat dengan lingkungan mikro asam (Gbr. 1). Dalam karya ini, kami menggunakan kurkumin sebagai obat model dan bertujuan untuk memberikan pendekatan baru untuk meningkatkan stabilitas kimia molekul obat yang dimuat dalam liposom. Diketahui bahwa kurkumin merupakan molekul lipofilik dan telah banyak digunakan dalam makanan, obat-obatan, dan kosmetik karena berbagai bioaktivitasnya [17,18,19,20,21]. Namun, pengirimannya sangat dibatasi oleh ketidaklarutannya dan ketidakstabilannya dalam cairan biologis [22,23,24,25]. Sejauh ini, belum memenuhi janji klinisnya sebagian karena ketidakstabilan yang dimediasi pH [26]. Oleh karena itu, kurkumin adalah obat model yang cocok untuk pekerjaan ini.
Skema liposom dengan keasaman lingkungan mikro yang bervariasi di ruang berair bagian dalamnya
Fosfolipid (lesitin kedelai untuk penggunaan injeksi) dibeli dari Shanghai Tai-Wei Pharmaceutical Co., Ltd., (Shanghai, Cina). Kolesterol diperoleh dari Amresco (Solon, OH, USA). Poloxamer 188 (F68) dengan baik hati disumbangkan oleh BASF (China) Co., Ltd., (Shanghai, China). Curcumin dipasok oleh Sigma (St. Louis, MO, USA). Fetal bovine serum (FBS) dibeli dari HyClone (Logan, UT, USA). Semua reagen kimia lain yang digunakan dalam penelitian ini memiliki tingkat analitis atau lebih baik.
Liposom dengan nilai pH lingkungan mikro yang bervariasi disiapkan menggunakan metode penguapan menurut penelitian sebelumnya dengan beberapa modifikasi [27, 28]. Secara singkat, fosfolipid (75 mg) dan kolesterol (5 mg) dilarutkan dalam 0,5 ml etanol yang mengandung 2 mg/ml kurkumin. Larutan etanol dicampur dengan 5 ml 0,001 M PBS yang mengandung 1% (w /v ) F68 yang berfungsi sebagai surfaktan untuk mempersempit distribusi ukuran. Setelah diaduk secara magnetis selama 1 menit (pencampur magnetik suhu konstan, DF-101S, Zhengzhou Greatwall Scientific Industrial and Trade Co., Ltd., Zhengzhou, China), emulsi yang dihasilkan diuapkan di bawah vakum dan gelap selama 30 menit pada 35 °C hingga menghilangkan etanol. Keasaman di ruang dalam Cur-LP diatur menggunakan PBS dengan nilai pH bervariasi 2,5, 5,0, atau 7,4 selama persiapan. Suspensi yang dihasilkan disentrifugasi pada kecepatan rendah (3000 rpm, 5 menit) untuk mengendapkan kurkumin bebas. Supernatan kemudian disentrifugasi dengan kecepatan tinggi (16 krpm, 10 menit), dan pelet disuspensikan kembali dalam PBS (pH 7,4) sebelum digunakan lebih lanjut. Prosedur ini menyediakan piringan hitam ini dengan lingkungan eksternal yang identik. Liposom yang diperoleh dengan nilai pH lingkungan mikro yang berbeda disajikan sebagai Cur-LP-2.5, Cur-LP-5.0, dan Cur-LP-7.4, masing-masing. Liposom kosong juga dibuat seperti di atas.
Ukuran hidrodinamik, distribusi ukuran, dan potensi zeta adalah tiga parameter dasar untuk sistem liposom. Ukuran dan potensi zeta LP ditentukan oleh hamburan cahaya dinamis (DLS) dan hamburan cahaya elektroforesis (ELS), masing-masing, menggunakan ZetasizerNano ZS90 (Malvern Instruments Ltd., Malvern, UK) pada 25 °C [29]. Siklus pengukuran secara otomatis ditentukan oleh sistem instrumen. Ukuran partikel disajikan dengan distribusi intensitas, dan distribusi ukuran dievaluasi dengan indeks polidispersitas (PDI).
EE, parameter penting untuk kontrol kualitas, sangat penting dalam mengembangkan sistem pengiriman berbasis liposom. Penentuan EE didasarkan pada metode sentrifugasi kecepatan tinggi. Secara singkat, 100 l Cur-LPs disentrifugasi pada kecepatan rendah (3000 rpm, 5 menit) untuk mengendapkan kurkumin bebas yang tidak terlarut, dan 50 l supernatan menjadi sasaran sentrifugasi kecepatan tinggi (16 krpm, 10 menit) untuk memisahkan Cur- piringan hitam dari kurkumin terlarut kecil. Pelet disuspensikan kembali dalam 500 l PBS (yaitu pengenceran 10 kali lipat), alikuot 10 l yang dicampur dengan 300 l etanol dengan vortex dan sonikasi selama 30 detik. Intensitas fluoresen kurkumin dalam larutan yang dihasilkan ditentukan (panjang gelombang eksitasi (Ex), 458 nm; panjang gelombang emisi (Em), 548 nm) dan disajikan sebagai F e , yaitu, intensitas fluoresen kurkumin yang dienkapsulasi. 50 l Cur-LP segar lainnya yang mengandung kurkumin bebas dan enkapsulasi juga diencerkan 10 kali lipat dengan PBS, dan 10 l larutan encer dicampur dengan 300 l etanol. Intensitas fluoresen dari larutan yang dihasilkan diukur dan disajikan sebagai F t , yaitu, intensitas fluoresen dari total kurkumin. Oleh karena itu, EE dihitung dengan persamaan berikut: EE = F e /B t .
Morfologi LP diamati dengan pemindaian mikroskop elektron (SEM, INSPECT F, FEI, Belanda) [30]. Secara singkat, suspensi LP diencerkan 100 kali lipat dengan air suling, dan satu tetes suspensi encer ditempatkan pada lembaran kaca bersih. Setelah pengeringan udara, sampel dilapisi dengan emas tepat sebelum SEM.
Stabilitas fisik merupakan parameter yang sangat berarti untuk penyimpanan dan pengangkutan suatu sistem koloid. Stabilitas fisik liposom disajikan oleh stabilitas koloid dan diselidiki menurut metode sebelumnya [31]. Secara singkat, 100 l LP ditambahkan ke tabung dan disimpan pada 37 ° C. Pada interval waktu yang berbeda, ukuran LP diukur dan dibandingkan dengan ukuran awal untuk menunjukkan stabilitas termodinamika. Selain itu, 300 μl LP lainnya juga ditambahkan ke dalam tabung dan disimpan pada suhu 37 °C. Pada interval waktu yang sama, 100 l cairan lapisan atas dikumpulkan. Transmisi spesimen yang dikumpulkan diukur pada 550 nm dan dibandingkan dengan nilai awal untuk menunjukkan stabilitas kinetik.
Profil pelepasan liposom memainkan peran penting dalam memprediksi nasib in vivo dan kemanjuran liposom. Pelepasan kurkumin in vitro dari Cur-LP dipelajari dengan menggunakan metode dialisis dinamis [32]. Secara singkat, 1 ml dari masing-masing Cur-LP ditambahkan ke dalam kantong dialisis (pemotongan berat molekul, 10 kD), yang digunakan untuk menahan liposom tetapi menjaga molekul kurkumin yang dilepaskan permeabel. Kantong dialisis berisi spesimen direndam dalam media pelepasan 4 ml (0,001 M PBS yang mengandung 0,1% Tween 80, pH 7,4), dan studi pelepasan dilakukan jauh dari cahaya (37 °C, 100 rpm). Pada setiap interval waktu yang tetap, media pelepas dikumpulkan dan diganti dengan 4 ml media segar untuk mensimulasikan kondisi sink. Media yang terkumpul diencerkan menjadi 5 ml dengan PBS dan selanjutnya diencerkan sebanyak 15 kali dengan etanol. Kurkumin dalam larutan yang dihasilkan diukur dengan spektrofotometri fluoresensi (Kel 458 nm, Em 548 nm). Selain itu, bubuk kurkumin dilarutkan dalam media pelepas di atas, dan pelepasan larutan kurkumin dilakukan pada pH 7,4 untuk menyelidiki apakah kantong dialisis akan menahan molekul kurkumin.
Stabilitas kimia adalah parameter kunci untuk memprediksi metabolisme obat, kemanjuran, dan toksisitas. Stabilitas kimia Cur-LPs diperiksa di 50% FBS. Secara singkat, 100 l Cur-LP diencerkan 10 kali lipat dengan PBS (pH 7,4) dan kemudian dicampur dengan 1 ml FBS. Spesimen dikocok pada shaker horizontal jauh dari cahaya (37 °C, 100 rpm). Pada interval waktu yang tetap, alikuot 10 l spesimen dikumpulkan dan dicampur dengan 300 l etanol segera diikuti dengan sentrifugasi (16 krpm, 5 menit). Kurkumin yang tersisa dalam supernatan dihitung seperti di atas.
Kemanjuran antikanker awal dari tiga Cur-LP diselidiki menggunakan sel HepG2 karsinoma hepatoseluler hati manusia. Secara singkat, sel-sel HepG2 dilapiskan ke pelat kultur sel 96-sumur dengan kepadatan 10.000 sel per sumur dan dikultur dalam kondisi standar (37 °C/5% CO2 ) selama 24 jam dalam media kultur PRIM-1640 yang dilengkapi dengan 10% FBS. Selanjutnya, media kultur dihilangkan dan sel dicuci dengan PBS. Cur-LPs diencerkan dalam medium kultur bebas serum (4 g/ml kurkumin) dan ditambahkan ke sel, diikuti dengan inkubasi terus menerus selama 1 dan 3 hari pada 37 °C. Nilai OD sel hidup diukur dengan uji cck-8. Sel-sel diperlakukan dengan media kultur kosong berfungsi sebagai kontrol dan viabilitas sel (%) adalah persentase nilai OD dari spesimen relatif terhadap kontrol.
Semua data disajikan sebagai rata-rata ± sd (deviasi standar). Perbedaan antara dua kelompok, dianalisis dengan t . Siswa uji, dianggap signifikan secara statistik ketika p nilainya kurang dari 0,05.
PH lingkungan mikro liposom mengacu pada keasaman dalam ruang berair bagian dalam liposom (Gbr. 1), yang berbeda dari pH di lingkungan eksternal. Dalam penelitian ini, pH lingkungan eksternal dari semua suspensi liposom adalah 7,4 kecuali dinyatakan lain.
Ukuran partikel, potensi zeta, dan efisiensi enkapsulasi (EE) merupakan parameter penting untuk kontrol kualitas liposom. Ukuran tiga Cur-LP serupa satu sama lain (sekitar 300 nm, Gambar 2a). PDI masing-masing formulasi lebih rendah dari 0,2, menunjukkan distribusi ukuran yang sempit. Menariknya, potensi zeta negatif Cur-LP-7.4 (−9 mV) secara signifikan lebih rendah daripada dua Cur-LP lainnya (~−18 mV). Biasanya potensial zeta negatif akan berkurang bahkan berubah menjadi nilai positif dengan menurunnya pH fase dispersi karena kenaikan H + konsentrasi. Kami memang mengamati fenomena ini ketika menyiapkan Cur-LP dalam larutan HCl/NaOH non-buffer dengan pH 2,5, 5,0, dan 7,4 (Gbr. 2b). Namun dalam kasus PBS, keberadaan PO4 3− , HPO4 2− , dan/atau H2 PO4 − dan interaksi mereka dengan LP dapat menyebabkan situasi yang lebih rumit dan hasil yang berbeda. Diakui dengan baik bahwa potensi zeta memainkan peran kunci dalam menjaga stabilitas koloid suspensi berskala nano. Secara umum, nilai potensial zeta absolut yang lebih tinggi menghasilkan sistem suspensi koloid yang lebih stabil.
Karakterisasi fisikokimia liposom. a Ukuran hidrodinamik dan potensi zeta Cur-LPs yang dibuat di PBS dengan pH 2,5, 5,0, dan 7,4 masing-masing. b Potensi zeta Cur-LPs yang dibuat dalam larutan HCl/NaOH masing-masing dengan pH 2,5, 5,0, dan 7,4. c Efisiensi enkapsulasi Cur-LPs disiapkan di PBS. Data disajikan sebagai rata-rata ± sd (n = 3). Signifikansi statistik antar kelompok:***p < 0.001
EE menjadi perhatian selama pengembangan liposom. Biasanya, meningkatkan EE penting untuk mengurangi biaya dan meningkatkan kemanjuran. Dalam karya ini, EE Cur-LP-2.5 adalah 74% (Gbr. 2c), yang merupakan tertinggi di antara Cur-LP-5.0 (45%) dan Cur-LP-7,4 (64%), menunjukkan bahwa Cur- LP-2.5 adalah formulasi terbaik untuk memberikan kurkumin dari titik EE. Alasan variasi EE pada nilai pH yang berbeda tidak terlalu jelas tetapi mungkin terkait dengan kelarutan kurkumin yang larut dalam alkali atau pelarut yang sangat asam [33].
Morfologi liposom yang diperiksa dengan SEM ditunjukkan pada Gambar. 3. Partikel LP-2.5 (Gbr. 3a) dan LP-5.0 (Gbr. 3b) berbentuk bulat dan memiliki distribusi partikel yang seragam. LP-7.4 juga menunjukkan bentuk seperti bola, tetapi adhesi antar partikel dapat diamati dengan jelas (Gbr. 3c), menunjukkan bahwa proses pengeringan selama preparasi spesimen SEM akan menyebabkan agregasi LP-7.4. Ini mungkin karena nilai absolut yang relatif rendah dari potensi zeta LP-7.4 (Gbr. 2a). Selain itu, ukuran partikel yang diukur dengan SEM lebih kecil dari ukuran hidrodinamik yang diukur dengan DLS, yang disebabkan oleh hilangnya cangkang hidrasi liposom setelah proses pengeringan untuk SEM.
Gambar SEM liposom dengan pH lingkungan mikro a 2.5, b 5.0, dan c 7.4. Bilah skala , 1 μm
Liposom adalah sistem koloid dan stabilitas fisiknya dapat ditunjukkan oleh stabilitas koloid, yang memiliki dampak besar pada penyimpanan liposom dan aplikasi lebih lanjut [34, 35]. Agregasi partikel (ketidakstabilan termodinamika) dan sedimentasi (ketidakstabilan kinetik) adalah dua aspek penting dari ketidakstabilan koloid. Agregasi menyebabkan ukuran nyata yang lebih besar dan sedimentasi menyebabkan perubahan transmitansi suspensi. Lebih penting lagi, peningkatan ukuran dapat secara langsung mempengaruhi kemanjuran sistem nano karena ukuran partikel telah terbukti memiliki dampak besar pada serapan seluler, sitotoksisitas, profil farmakokinetik, dan distribusi jaringan [36, 37].
Di sini, kami memeriksa sifat agregasi dan sedimentasi dari tiga sistem liposom untuk menunjukkan stabilitas termodinamika dan kinetiknya masing-masing. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4a, ketiga piringan hitam tidak menunjukkan perubahan substansial dalam ukuran hidrodinamik dalam 72 jam, menunjukkan bahwa semua piringan hitam ini memiliki stabilitas termodinamika yang sangat tinggi. Sementara itu, perubahan transmitansi dari ketiga piringan hitam kurang dari 10% (Gbr. 4b), menunjukkan sedimentasi partikel kecil dan dengan demikian stabilitas kinetik yang tinggi. Hasil ini menunjukkan bahwa ketiga LP memiliki stabilitas koloid yang sangat baik dalam waktu 72 jam, dan pH lingkungan mikro tidak berpengaruh pada stabilitas fisik liposom.
Stabilitas fisik liposom dengan nilai pH lingkungan mikro yang bervariasi (pH 2.5, 5.0, dan 7.4). a Stabilitas termodinamika menunjukkan agregasi partikel. b Stabilitas kinetik menunjukkan sedimentasi partikel. Data disajikan sebagai mean ± sd (n = 3)
Profil pelepasan obat dari liposom biasanya diperiksa untuk mengevaluasi kualitas formulasi, memberikan referensi untuk rejimen dosis, dan memprediksi efektivitas in vivo. Secara umum, hampir semua sistem liposomal memiliki sifat pelepasan obat yang berkelanjutan. Di sini, kami memeriksa perilaku pelepasan in vitro dari tiga Cur-LP di PBS (pH 7.4). Sementara itu, pelepasan larutan kurkumin juga diperiksa untuk memastikan apakah membran dialisis akan mempengaruhi difusi kurkumin. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5a, kurkumin dilepaskan sangat cepat dari larutannya (>80% pada 6 jam), menunjukkan bahwa kantong dialisis tidak berpengaruh pada difusi kurkumin. Berbeda dengan pelepasan cepat larutan kurkumin, semua Cur-LP menunjukkan sifat pelepasan berkelanjutan yang jelas (Gbr. 5b), dan profil pelepasan sangat mirip satu sama lain, menunjukkan bahwa pH lingkungan mikro tidak berpengaruh signifikan pada kurkumin. kecepatan rilis. Secara rinci, kurkumin dilepaskan sedikit lebih cepat dalam 8 jam pertama mungkin karena pelepasan burst awal (persentase pelepasan kumulatif sekitar 5%). Setelah 8 jam, kurkumin dilepaskan sedikit lebih lambat dan persentase pelepasan kumulatif adalah ~30% dalam 72 jam. Diasumsikan bahwa kecepatan pelepasan in vivo atau dengan adanya serum akan jauh lebih cepat sebagian karena metabolisme lipid.
Profil pelepasan in vitro dari formulasi kurkumin yang berbeda dalam PBS (pH 7.4). a Larutan kurkumin, di mana kurkumin dilarutkan dalam PBS yang mengandung 0,1% Tween 80 (pH 7.4). b Cur-LP dengan pH lingkungan mikro yang bervariasi masing-masing 2,5, 5,0, dan 7,4. Data disajikan sebagai mean ± sd (n = 3)
Menariknya, profil rilis dari ketiga Cur-LP mendekati garis lurus. Oleh karena itu, pemasangan linier ke tiga profil pelepasan dilakukan. Seperti yang ditunjukkan pada Tabel 1, semua profil ini menunjukkan linearitas yang sangat baik dengan derajat pemasangan lebih tinggi dari 0,99 (persamaan regresi juga ditampilkan), menunjukkan bahwa pelepasan Cur-LP dipasang pada kinetika orde nol. Dalam penelitian serupa lainnya, pelepasan kurkumin dari liposom ditemukan non-linear [38, 39]. Dari sudut pandang penelitian dan pengembangan obat, kinetika pelepasan orde nol adalah profil pelepasan yang paling ideal karena memberikan laju pelepasan obat yang konstan dan dengan demikian mampu mempertahankan efek terapeutik untuk waktu yang lama, mengurangi waktu pemberian, dan mengurangi efek samping. . Oleh karena itu, piringan hitam yang disiapkan dalam pekerjaan ini mungkin merupakan pembawa yang menjanjikan untuk penghantaran obat yang terkontrol.
Stabilitas kimia kurkumin liposomal di FBS ditunjukkan pada Gambar. 6. Setelah inkubasi selama 2 jam, 89% kurkumin tetap untuk Cur-LP-2.5, secara signifikan lebih tinggi dari 74% untuk Cur-LP-5.0 dan 61% untuk Cur-LP -7.4 (p < 0,001). Pada 4 jam pasca inkubasi, 69% kurkumin tersisa untuk Cur-LP-2.5, secara signifikan lebih tinggi dari 53% untuk Cur-LP-5.0 dan 40% untuk Cur-LP-7.4 (p < 0,01). Pada 6 jam pasca inkubasi, 55% kurkumin tetap untuk Cur-LP-2.5, masih jauh lebih tinggi dari 43% untuk Cur-LP-5.0 dan 34% untuk Cur-LP-7.4 (p < 0,05). Jelas bahwa stabilitas kimia Cur-LPs bergantung pada pH lingkungan mikro:Cur-LP-2.5 > Cur-LP-5.0 > Cur-LP-7.4. Stabilitas kimia Cur-LP yang bergantung pada pH ini konsisten dengan penelitian lain, yang menunjukkan stabilitas yang bergantung pada pH dari kurkumin bebas [26]. Pelepasan in vitro dilakukan dalam media bebas serum, dan pelepasan kumulatif dapat mencapai 30% pada 72 jam. Namun, studi stabilitas kimia dilakukan dalam larutan yang mengandung serum, di mana enzim serum dapat mendegradasi kurkumin yang dilepaskan dan juga memecah liposom sehingga mendegradasi kurkumin yang tidak dilepaskan. Inilah alasan mengapa 30% kurkumin dilepaskan pada 72 jam dalam studi pelepasan in vitro tetapi hanya 55% yang tersisa pada 6 jam untuk Cur-LP-2.5 dalam studi stabilitas serum.
Stabilitas kimia liposomal curcumin (Cur-LPs) dengan nilai pH lingkungan mikro yang bervariasi (pH 2.5, 5.0, dan 7.4). Stabilitas diperiksa dengan mengukur kurkumin yang tersisa setelah inkubasi Cur-LPs dengan 50% FBS. Data disajikan sebagai mean ± sd (n = 3). Signifikansi statistik antar kelompok:***p < 0.001, **p < 0,01, *p < 0,05
Liposom terdiri dari dua bagian dalam struktur:satu adalah bilayer lipid hidrofobik dan yang lainnya adalah ruang air dalam hidrofilik. Sangat mudah untuk memahami bahwa obat hidrofilik yang peka terhadap pH akan ditempatkan di ruang berair bagian dalam, dan stabilitasnya akan sangat dipengaruhi oleh pH lingkungan mikro dalam ruang berair, di mana volume buffer dan kapasitas buffer akan jauh lebih tinggi. daripada di lapisan ganda lipid. Sebaliknya, kurkumin adalah molekul hidrofobik dan akan terletak di lapisan ganda lipid. Untuk alasan ini, cukup menarik untuk menemukan stabilitas kimia liposomal kurkumin yang bergantung pada pH lingkungan mikro. Diasumsikan bahwa ruang dalam lipid bilayer tidak akan sepenuhnya anhidrat meskipun bersifat hidrofobik. Seperti yang kita ketahui, membran sel hidup tidak sepenuhnya anhidrat dalam lapisan ganda lipidnya. Sebaliknya, ia mengandung sejumlah kecil larutan berair untuk pengangkutan molekul dan ion yang larut dalam air. Demikian juga, sejumlah kecil larutan buffer dengan komponen yang sama seperti ruang dalam juga akan ada di lapisan ganda lipid hidrofobik setelah persiapan liposom yang berhasil. Dengan demikian, obat hidrofobik yang terletak di lapisan ganda lipid dapat secara langsung dipengaruhi oleh pH lingkungan mikro liposom. Selain itu, lingkungan mikro yang asam dapat mengurangi aktivitas beberapa enzim yang menunjukkan aktivitas terbaik dalam kondisi fisiologis normal. Ini juga berkontribusi pada stabilitas kimia yang lebih tinggi dari kurkumin liposomal pada pH lingkungan mikro yang lebih rendah. Telah dilaporkan bahwa liposom yang terdiri dari fosfatidilkolin telur (EPC) dengan cepat kehilangan gradien pH internalnya dalam buffer (pH 7.4), dan kemampuan mempertahankan gradien pH secara substansial ditingkatkan dengan mengganti EPC (suhu transisi fase (T m ) ≈ −5 °C) dengan T . yang tinggi m (41 °C) lipid DPPC (dipalmitoil fosfatidilkolin) dan dengan penambahan kolesterol [40]. Dalam karya ini, liposom terdiri dari lesitin kedelai (T m sekitar 238,2 °C [41]) dan kolesterol. Oleh karena itu, gradien pH lingkungan mikro dari liposom yang disiapkan dalam pekerjaan ini dapat diharapkan untuk dipertahankan untuk waktu yang lama. Ini adalah dukungan kuat untuk hasil dan asumsi yang ditunjukkan di atas.
Kami telah menunjukkan stabilitas kimia yang bergantung pada pH lingkungan mikro dari kurkumin liposom di atas. Di sini, kami melakukan studi in vitro pendahuluan untuk menyelidiki kemanjuran antikanker dari kurkumin liposomal ini. Menariknya, piringan hitam kosong dapat meningkatkan pertumbuhan sel pada hari ke-1 dan mempertahankan fungsi ini sampai batas tertentu sampai hari ke-3 dibandingkan dengan kelompok kontrol (Gbr. 7). Ini menunjukkan bahwa piringan hitam kosong dapat memberikan nutrisi ke sel, yang konsisten dengan laporan kami sebelumnya [27]. Kurkumin bebas menunjukkan sedikit khasiat antikanker karena kelarutannya yang sangat terbatas. Sebaliknya, Cur-LPs menunjukkan kemanjuran antikanker yang signifikan dengan cara yang bergantung pada pH lingkungan mikro. Setelah perawatan selama 1 hari, Cur-LP-2.5 dan Cur-LP-5.0 menunjukkan kemampuan yang jauh lebih kuat untuk menghambat pertumbuhan sel HepG2 daripada Cur-LP-7.4 (viabilitas sel adalah 80% untuk Cur-LP-2.5 dan Cur-LP -5.0, dan 90% untuk Cur-LP-7.4). Pada hari ke 3 pasca perawatan, viabilitas sel menurun secara substansial, dan Cur-LP-2.5 dan Cur-LP-5.0 menunjukkan kemanjuran antikanker yang sebanding dan secara signifikan lebih tinggi daripada Cur-LP-7.4. Viabilitas sel adalah 24% untuk Cur-LP-2.5 (p < 0,05 vs Cur-LP-7,4), 21% untuk Cur-LP-5,0 (p < 0,01 vs Cur-LP-7,4), dan 39% untuk Cur-LP-7,4. Hasil ini menunjukkan bahwa kemanjuran antikanker dari kurkumin liposomal bergantung pada pH lingkungan mikro dan waktu. Dengan mempertimbangkan EE yang lebih tinggi dan stabilitas kimia Cur-LP-2.5 daripada Cur-LP-5.0, liposom dengan pH lingkungan mikro 2,5 akan memiliki potensi terbesar untuk aplikasi praktis.
Khasiat antikanker liposomal curcumin dengan pH lingkungan mikro yang bervariasi (2,5, 5,0, dan 7,4). Viabilitas sel HepG2 pada hari 1 dan 3 setelah pengobatan dengan LP kosong, kurkumin bebas, dan Cur-LP diperiksa dengan uji cck-8. Sel-sel yang dirawat dengan media kultur kosong yang mengandung serum berfungsi sebagai kontrol. Data disajikan sebagai mean ± sd (n = 3). Signifikansi statistik antar kelompok:**p < 0,01, *p < 0,05
Liposom, sebagai sistem penghantaran obat yang banyak digunakan, mampu meningkatkan kelarutan obat yang tidak larut dalam air, melindungi muatan obat dari lingkungan fisiologis yang keras dan mengirimkan muatan ke jaringan yang ditargetkan. Namun, penghantaran obat yang sensitif terhadap pH masih dibatasi oleh ketidakstabilan alaminya dalam kondisi fisiologis (lingkungan netral). Dalam karya ini, kami mengusulkan pendekatan baru untuk meningkatkan stabilitas kimia muatan obat yang peka terhadap pH dengan mengatur keasaman lingkungan mikro liposom. Temuan menunjukkan bahwa stabilitas kimia dan kemanjuran in vitro dari model obat kurkumin yang peka terhadap pH secara signifikan ditingkatkan dengan mengasamkan lingkungan mikro liposom. Kesimpulannya, regulasi pH lingkungan mikro liposom layak untuk meningkatkan stabilitas kimia muatan obat yang sensitif terhadap pH, bahkan untuk obat hidrofobik yang terletak di lapisan ganda lipid.
bahan nano
Abstrak LiNbO3 (LN) kristal telah banyak digunakan sebagai bahan piroelektrik karena polarisasi listrik spontan, yang dapat diisi ulang dengan mudah dan dapat langsung mengubah energi panas menjadi listrik. Sifat kehilangan dielektrik kristal LN yang tahan panas, berbiaya rendah, dan rendah memungk
Pelarut dapat berupa zat apa pun, yang berubah menjadi larutan dengan melarutkan zat terlarut padat, cair, atau gas. Pelarut biasanya berupa cairan, tetapi bisa juga berupa padatan atau gas. Dalam kehidupan sehari-hari, kita akan menemukan contoh terbaik dari pelarut, yaitu tidak lain adalah air.
Secara umum, poliuretan termoset menggambarkan peningkatan ketahanan terhadap berbagai bahan kimia bila dibandingkan dengan kebanyakan logam, plastik, dan karet. Dalam posting ini, kami akan merinci ketahanan kimia, cara pengujiannya, dan bagaimana hal itu dapat berperan dalam desain produk Anda.
Dunia plastik mencakup bahan yang terdiri dari berbagai komposisi dan karakteristik kimia, memberikan banyak pilihan kepada perancang produk untuk dipilih. Tergantung pada spesifikasi desain Anda, Anda mungkin menemukan beberapa bahan mungkin lebih cocok karena sifat fisik dan proses pembuatannya. M