Toksisitas Nanopartikel CoFe2O4 Berlapis PEG dengan Efek Perlakuan Kurkumin
Abstrak
Dalam karya ini, CoFe2 O4 nanopartikel yang dilapisi dengan polietilen glikol (PEG) berhasil disintesis melalui teknik hidrotermal. Studi morfologi sampel mengkonfirmasi pembentukan fase murni polikristalin PEG-CoFe2 O4 nanopartikel dengan ukuran sekitar 24 nm. Toksisitas yang disebabkan oleh CoFe2 O4 nanopartikel diselidiki, dan uji biologis dilakukan untuk memeriksa efek toksisitas CoFe2 O4 nanopartikel. Selain itu, efek penyembuhan toksisitas yang diinduksi pada organisme hidup dipelajari dengan menggunakan kurkumin dan ditemukan bahwa indeks biokimia didetoksifikasi dan ditingkatkan untuk mencapai tingkat normal setelah pemberian kurkumin. Dengan demikian, CoFe berlapis PEG2 O4 disintesis melalui metode hidrotermal dapat digunakan dalam aplikasi biomedis dan kurkumin, yang merupakan bahan kimia alami tanpa efek samping, dapat digunakan untuk pengobatan toksisitas yang disebabkan oleh nanopartikel pada organisme hidup.
Latar Belakang
Penggunaan nanopartikel (NP) menawarkan banyak keuntungan karena sifat kimia dan fisik yang unik yang secara substansial berbeda dari rekan-rekan massal mereka [1]. Ferit kobalt (CoFe2 O4 ) sebagai salah satu bahan magnetik yang paling penting telah membangkitkan minat besar pada skala nano karena berbagai aplikasi dalam teknologi terbaru [2,3,4,5]. Ini dianggap sebagai salah satu kandidat kompetitif untuk berbagai aplikasinya, sebagian besar di industri medis, karena kemampuannya untuk memiliki sifat fisik dan kimia yang diinginkan pada skala nano. Selain itu, CoFe2 O4 mudah dan hemat biaya untuk dibuat dengan komposisi, bentuk, dan ukuran terkontrol yang diperlukan untuk aplikasi tertentu. Dalam hal ini, diameter CoFe2 O4 nanopartikel untuk aplikasi biologis di bawah 100 nm dapat sangat mempengaruhi sifat fisiokimia dan farmakokinetik pada organisme hidup. Partikel yang lebih besar dengan diameter lebih besar dari 100 nm digunakan sebagai zat kontras untuk pencitraan resonansi magnetik saluran pencernaan, sedangkan partikel yang lebih kecil, di bawah ~ 20 nm, digunakan sebagai pembawa untuk perawatan tumor. Untuk aplikasi klinis nanopartikel kobalt ferit, sangat penting untuk menyelidiki keamanan hayati baik secara in vivo maupun in vitro [6, 7]. Banyak nanopartikel yang diambil melalui oral atau intravena ke dalam tubuh terutama didistribusikan di hati, ginjal, dan paru-paru sehingga menyebabkan berbagai peradangan pada organ-organ tersebut. Dibandingkan dengan bahan lain, ferit kobalt belum dipelajari secara ekstensif untuk mengeksplorasi toksisitasnya pada organisme hidup dan kemudian efek penyembuhannya menggunakan kurkumin, meskipun beberapa karya lain telah dilaporkan untuk menyelidiki toksisitas dan keamanan hayati kobalt ferit berlapis polietilen glikol (PEG). nanopartikel.
Dari sudut pandang toksisitas, perhatian utama adalah paparan berlebihan yang membutuhkan penghapusan akumulasi nanopartikel dari organ biologis serta memerlukan pengobatan segera untuk gangguan inflamasi. Beberapa peneliti telah mencoba mempelajari beberapa obat anti-inflamasi pada pengobatan toksisitas nanopartikel in vivo, dan mereka menemukan bahwa obat anti-inflamasi ini dapat meningkatkan ekskresi nanopartikel yang terakumulasi dalam tubuh sampai batas tertentu untuk mengurangi atau menghilangkan efek inflamasi jaringan [8, 9]. Temulawak longa (kunyit) merupakan tanaman obat tradisional dengan sejarah penggunaan yang cukup panjang sebagai pengobatan penyakit inflamasi di Asia Tenggara. Sejumlah penelitian telah dilaporkan tentang sifat antioksidan, efek antimutasi dan antitumor, dan karakteristik karsinogenik kurkumin [10, 11]. Kurkumin memiliki kemampuan menyembuhkan luka serta mengobati penyakit liver, penyakit saluran kemih, dan hepatitis. Ini mengurangi stres oksidatif dan peradangan pada penyakit kronis melalui jalur Nrf2-keap1. Kurkumin dapat menekan jalur pro-inflamasi yang terkait dengan sebagian besar penyakit kronis dan menghambat produksi TNF dan pensinyalan sel yang dimediasi oleh TNF di berbagai jenis sel. Selain itu, kurkumin juga dapat bertindak sebagai penghambat TNF dari in vitro dan in vivo dengan mengikat TNF secara langsung [12].
Dalam penelitian ini, kami telah berhasil menyiapkan CoFe berlapis PEG2 O4 nanopartikel dengan bentuk dan ukuran terkontrol sekitar 25 nm menggunakan teknik hidrotermal. Setelah memberikan paparan (dosis) CoFe yang berbeda2 O4 nanopartikel, kami telah memeriksa analisis darah, pewarnaan HE, dan biodistribusi serta efek pengobatan kurkumin pada toksisitas yang disebabkan oleh PEG-CoFe2 O4 nanopartikel. Studi ini menyajikan pendekatan baru untuk menyelidiki efek toksisitas CoFe2 O4 nanopartikel dan kemudian pengobatan toksisitas yang disebabkan oleh PEG-CoFe2 O4 nanopartikel in vivo menggunakan kurkumin.
Metode
Persiapan Nanopartikel Kobalt Ferit
Nanopartikel kobalt ferit disintesis menggunakan teknik hidrotermal. Untuk tujuan ini, besi nitrat dan kobal klorida dalam jumlah yang cukup dilarutkan dalam air deionisasi dan kemudian dicampur dengan larutan berair PEG dan natrium hidroksida (NaOH). Air deionisasi destilasi ganda digunakan sebagai pelarut untuk menghindari adanya pengotor dalam nanopartikel akhir. Campuran diaduk selama sekitar 30 menit menggunakan pengaduk magnet, kemudian dituangkan ke dalam autoklaf dan dipanaskan selama 6 jam pada suhu 180 °C untuk melakukan reaksi hidrotermal. Setelah reaksi selesai, produk didinginkan sampai suhu kamar dan kemudian dicuci dua kali dengan air deionisasi dan kemudian dengan etanol untuk menghilangkan kelebihan PEG dan garam tidak terlarut lainnya, jika ada dalam larutan. Terakhir, produk dikeringkan pada suhu 80 °C semalaman dan kemudian digiling menjadi bubuk untuk mendapatkan nanopartikel kobalt ferit yang diinginkan. Pada tahap ini, nanopartikel ditemukan amorf yang dikonfirmasi oleh XRD yang ditunjukkan pada Gambar 2a. Untuk mendapatkan nanopartikel dalam bentuk kristal, sampel kemudian dianil pada suhu 500 °C selama 6 jam dan diperoleh produk akhir berupa kristal PEG-CoFe2 O4 nanopartikel yang dikonfirmasi oleh XRD yang ditunjukkan pada Gambar. 2b.
Pelabelan 99mTc dari PEG-CoFe2 O4 Nanopartikel
Radiolabeling CoFe berlapis PEG2 O4 nanopartikel dilakukan dengan 99mTc menggunakan stannous klorida (SnCl2 ) sebagai zat pereduksi dan melarutkan nanopartikel dalam air deionisasi di bawah kondisi ultra-sonikasi selama sekitar 0,5 jam. SnCl2 , asam askorbat, dan 99mTcO4 kemudian ditambahkan ke dalam suspensi nanopartikel (dengan ferit kobalt dari ~ -0,4% berat). Untuk data yang akurat, jumlah radioaktif diukur dalam waktu 24 jam karena masa pakainya yang singkat yaitu 99mTc (~ 6 jam). PH campuran diatur dalam kisaran 5-10 menggunakan 1,0 M NaHCO3 larutan; kemudian, penangguhan PEG-CoFe2 O4 ditambahkan ke dalamnya dan campuran yang dihasilkan kemudian diaduk pada 10.000 selama 25 menit pada 80 °C. Setelah sentrifugasi, supernatan dituang, dan bahan yang tersisa diidentifikasi sebagai 99mTc PEG-CoFe2 O4 . Kromatogram kertas (di bawah larutan kromatografi salin normal dan aseton) digunakan untuk mengukur hasil senyawa berlabel. Hasil pelabelan radioaktif nanopartikel ditemukan sekitar 70% yang mencerminkan distribusi nyata dan metabolisme in vivo.
Biodistribusi PEG-CoFe2 O4 Nanopartikel
Tikus Kunming dengan berat dalam kisaran 15–18 g disediakan oleh Pusat Laboratorium untuk Ilmu Kedokteran, Universitas Lanzhou, Gansu, Republik Rakyat Tiongkok. Semua hewan ditempatkan di kandang individu dengan sistem yang dikontrol suhu (21 hingga 22 °C), dan lampu dinyalakan dari pukul 08:00 hingga 20:00. Makanan dan air yang layak diberikan kepada tikus seperti yang direkomendasikan sesuai dengan protokol hewan oleh European Communities Council Directive tanggal 24 November 1986 (86/609/EEC), dan disetujui oleh Institutional Animal Care and Use Committees of Gansu Province Medical Animal Center dan Pedoman Komite Hewan Universitas Lanzhou (Cina). Mencit dibagi secara acak menjadi tujuh kelompok (lima ekor/kelompok), disuntik secara intravena dengan 99mTc-PEG-CoFe2 O4 larutan, dan kemudian dibunuh pada 1, 6, 16, dan 24 jam setelah injeksi. Jaringan dari jantung, paru-paru, hati, limpa, dan ginjal segera dibedah, dan kemudian sejumlah besar darah dikumpulkan. Setiap jaringan dibungkus dengan kertas timah, ditimbang dengan benar, dan dihitung 99mTc. Titik data dikoreksi untuk peluruhan fisik radioaktivitas. Distribusi jaringan disajikan dalam persen dosis injeksi per gram jaringan basah (%ID/g), yang dapat dihitung dengan persentase injeksi (aktivitas jaringan/dosis aktivitas total) per gram jaringan basah.
Pengaruh Dosis Terhadap Toksisitas PEG-CoFe2 O4 di Tikus
Pada percobaan ini, 21 ekor mencit dibagi menjadi tujuh kelompok (tiga ekor tikus/kelompok). PEG-CoFe2 O4 nanopartikel disuntikkan pada tikus secara intravena pada dosis yang berbeda dari 125, 250, dan 350 g/tikus (0,2 ml) dengan kelompok kontrol yang diobati dengan normal saline 0,9%. Pada kelompok perlakuan, dosis yang berbeda dari kurkumin 125, 250, dan 350 g/tikus juga disuntikkan secara intravena pada tikus. Kelompok kerusakan dibunuh setelah 24 jam sedangkan kelompok perlakuan dibunuh setelah 3 hari. Darah dikumpulkan dari tikus dan disentrifugasi selama sekitar 10 menit untuk mendapatkan serum. Kadar serum bilirubin total (TB), alanine aminotransferase (ALT), aspartate transaminase (AST), nitrogen urea darah (BUN), kreatinin (CREA), dan cystatin C (Cys-C) diukur. Pada saat yang sama, hati, paru-paru, limpa, ginjal, dan jantung diambil segera. Jaringan ini difiksasi dalam 10% buffer formalin dan diproses untuk pemeriksaan histologi rutin dengan hematoxylin dan eosin. Pengamatan mikroskopis jaringan dilakukan menggunakan mikroskop Olympus Microphot-CX41 yang digabungkan dengan kamera digital.
Hasil dan Diskusi
Analisis TEM dan XRD
Karakterisasi morfologi dilakukan menggunakan mikroskop elektron transmisi JEOL JEM-1400 dan difraktometer sinar-X (Shimadzu XRD-7000) dengan tembaga Kα sebagai sumber radiasi. Gambar 1 menampilkan gambar TEM nanopartikel kobalt ferit berlapis PEG dengan resolusi berbeda (Gbr. 1a, b), yang menegaskan keberhasilan pembentukan fase murni nanopartikel kobalt ferit berlapis PEG dengan ukuran partikel sekitar 24 nm. Gambar 2 menunjukkan analisis difraksi sinar-X dari nanopartikel yang disiapkan. Gambar 2a menunjukkan hasil XRD dari sampel yang disiapkan, yang menunjukkan bahwa sebagian besar nanopartikel dalam bentuk amorf. Namun, ketika sampel dianil pada suhu tinggi (yaitu, 500 °C) selama 6 jam, ditemukan bahwa nanopartikel berubah menjadi bentuk kristal, yang dapat dilihat pada gambar XRD yang disajikan pada Gambar 2b. Ukuran kristal rata-rata dihitung dari pelebaran garis puncak terkuat dalam analisis XRD (Gbr. 2b) menggunakan persamaan Debye-Scherrer (D = Kλ / β karenaθ ) [13], yang menjadi ~ 22 nm. Posisi dan intensitas relatif dari semua puncak yang diamati dalam pola XRD menunjukkan bahwa struktur kristal mendukung pembentukan struktur spinel kubik dari nanopartikel menurut kartu JCPDF (kartu no. 20-1086) yang ditunjukkan pada sisipan Gambar 2b. Semua puncak diindeks dengan benar, dan tidak ada puncak tambahan yang terlihat pada pola XRD, yang menunjukkan bahwa tidak ada pengotor dalam sampel. Baik hasil TEM maupun XRD mengkonfirmasi keberhasilan pembentukan kristal nanopartikel sekitar 22–25 nm.
a , b Gambar mikroskop elektron transmisi (TEM) dari nanopartikel kobalt ferit berlapis PEG yang dikumpulkan pada resolusi berbeda
Hasil XRD dari sampel a sudah disiapkan dan b anil pada 500 °C. Sisipan menunjukkan kartu JCPDF untuk ferit kobalt. Tidak ada puncak tambahan yang terlihat pada data XRD yang diperoleh
Spektroskopi Inframerah Transformasi Empat, Analisis Raman, dan TG
Spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) digunakan untuk menyelidiki sifat struktural dan distribusi kation nanopartikel kobalt ferit. Gambar 3 menunjukkan spektrum inframerah sampel yang diambil pada suhu kamar. Umumnya, ferit kobalt memiliki dua pita serapan yang kuat, ʋ1 dan ʋ2 , yang muncul dalam kisaran 400–600 cm
−1
[14,15,16], yang cukup jelas dalam kasus kami. Band yang lebih tinggi (ʋ1 ) sesuai dengan getaran regangan intrinsik logam (M–O) di situs kisi tetrahedral sedangkan pita bawah (ʋ2 ) merepresentasikan vibrasi regangan ion logam pada tapak oktahedral [14,15,16]. Hasil ini mengungkapkan keberhasilan pembentukan nanopartikel ferit kobalt terstruktur kubik. Dari data FTIR, puncak ditunjukkan pada ~ 3400 cm
−1
dengan jelas menunjukkan puncak PEG, yang menegaskan keberhasilan pemasangan PEG dengan nanopartikel kobalt ferit.
Spektroskopi inframerah transformasi Fourier (FTIR) yang digunakan dalam kisaran 500–4000 cm
−1
untuk menyelidiki sifat struktural sampel. Data mengkonfirmasi nanopartikel kobalt ferit berlapis PEG
Spektrum Raman suhu kamar dari sampel ditunjukkan pada Gambar. 4, yang mewakili puncak yang berbeda dalam kisaran 190–684 cm
−1
. Puncak utama pada frekuensi tinggi (684 cm
−1
) adalah puncak karakteristik ferit spinel yang dikaitkan dengan A1g mode yang sesuai dengan peregangan simetris ion oksigen di sepanjang ikatan Fe-O di situs tetrahedral [17]. Puncak frekuensi rendah juga termasuk ferit kobalt terstruktur spinel. Munculnya semua puncak ini dalam spektrum Raman pada energi yang sesuai menegaskan keberhasilan pembentukan CoFe kubik berlapis PEG2 O4 nanopartikel.
Spektrum Raman suhu kamar dari sampel yang dikumpulkan dalam 190–1000 cm
−1
rentang frekuensi
Analisis termogravimetri (TGA) sampel (CoFe2 O4 , PEG, dan PEG-CoFe2 O4 ) dilakukan antara 50 dan 600 °C, dan hasilnya ditunjukkan pada Gambar. 5. Termogram ini menunjukkan bahwa CoFe2 O4 nanopartikel kehilangan beratnya dalam kisaran 200–300 °C, PEG kehilangan beratnya pada suhu di bawah 400 °C, sedangkan PEG-CoFe2 O4 kehilangan beratnya dalam kisaran suhu 200–400 °C. Terlihat bahwa stabilitas termal PEG relatif buruk (ditunjukkan oleh sisi kanan gambar); namun, stabilitas termal PEG-CoFe2 O4 tampaknya lebih dari 80%. Nanopartikel ferit kobalt murni tidak larut dalam air; namun, dapat dengan mudah larut dalam air setelah dilapisi dengan PEG karena sifat hidrofiliknya seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6. Terlihat pada gambar bahwa dengan berlalunya waktu, partikel mengendap di bagian bawah botol, yang mungkin karena gravitasi nanopartikel. Gambar 6 menunjukkan evolusi waktu pembubaran nanopartikel kobalt ferit berlapis PEG. Dalam kasus kami, kami sepenuhnya menyebarkan nanopartikel dalam saline sebelum disuntikkan ke tubuh tikus untuk memastikan pengirimannya yang tepat ke berbagai organ tikus.
Analisis termogravimetri (TGA) CoFe murni2 O4 , PEG, dan CoFe berlapis PEG2 O4 diambil dalam kisaran suhu 50–600 °C
Kelarutan PEG-CoFe2 O4 nanopartikel dalam air deionisasi pada interval waktu yang berbeda (5, 10, 30, dan 60 mnt)
Studi Biodistribusi
Untuk mengukur secara akurat jumlah nanocarrier di setiap organ setelah pemberian pada organisme hidup, biodistribusi 99mTc PEG-CoFe2 O4 dilakukan pada tikus normal. Terlihat bahwa serapan PEG-CoFe2 O4 lebih tinggi di hati dan limpa seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 7 dan hasil ini sama dengan referensi [18] di mana penyerapan kobalt ferit berlabel radio pada 1 jam pasca injeksi tiga kali lebih tinggi di hati dan limpa daripada magnet lainnya. nanopartikel. Alasannya adalah bahwa jaringan yang terikat pada sistem retikuloendotelial seperti hati dan limpa sebagian besar mengambil partikel asing ini, karena organ-organ ini memiliki sel Kupffer, yang bertindak sebagai fungsi pembersihan dan memainkan peran utama dalam menghilangkan bahan nano dan mikro dari sirkulasi tubuh dengan fagositosis [19]. Dalam pekerjaan ini, diamati bahwa distribusi PEG-CoFe2 O4 dalam jaringan menurun dengan berlalunya waktu, yang berarti bahwa PEG-CoFe2 O4 nanopartikel diekskresikan dengan waktu melalui proses buang air kecil. Ginjal adalah sistem ekskresi partikel nano melalui urin. Pada Gambar 7, biodistribusi maksimum di ginjal diamati dalam 1 jam [20]. Akumulasi darah tinggi hanya segera setelah injeksi, menunjukkan pembersihan radioaktivitas yang relatif cepat dari kumpulan darah tubuh seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 7, yang mirip dengan kasus nanopartikel oksida besi yang mengandung rantai PEG yang memiliki kehadiran yang lama dalam darah kolam [21, 22]. Selain itu, ditemukan bahwa biodistribusi di jantung sangat rendah, sama seperti yang dilaporkan dalam referensi [23]. Terlihat bahwa limpa adalah tempat utama penghancuran sel darah merah tua dan daur ulang FE yang terikat hemoglobin [18, 24]. Telah diamati bahwa dari waktu ke waktu, proses yang lebih lambat tetapi lebih efisien di limpa aktif dan mereka lebih mampu menghilangkan nanopartikel dari sirkulasi, menghasilkan peningkatan konsentrasi radioaktivitas jaringan setelah 1 jam pasca injeksi. Serapan PEG-CoFe di paru-paru2 O4 tidak signifikan selama penelitian kami seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 7. Pekerjaan serupa telah dilaporkan dalam referensi [23]. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada mikroagregat yang dapat terperangkap secara ireversibel di kapiler paru-paru [23, 25, 26].
Biodistribusi PEG-CoFe2 O4 nanopartikel dalam darah, jantung, hati, limpa, paru-paru, dan ginjal setelah interval yang berbeda (1, 6, 16, dan 24 jam) paparan tikus. Bilah kesalahan dalam data yang diperoleh ditunjukkan pada gambar
Efek Dosis PEG-CoFe2 O4 tentang Toksisitas
Untuk mengungkapkan potensi efek toksik PEG-CoFe2 O4 , kami melakukan uji biokimia pada tikus in vivo. Untuk tujuan ini, kami menyuntikkan larutan campuran garam dan PEG-CoFe2 O4 jumlah yang berbeda (150, 250, dan 350 g) dan mengorbankan tikus setelah 24 jam. Untuk analisis darah, darah dikumpulkan dan disentrifugasi selama sekitar 10 menit untuk mendapatkan serum. Berbagai parameter diuji dengan fokus pada penanda fungsi hati dan ginjal termasuk Cys-C, CREA, ALT, AST, TB, dan BUN. Parameter ini kemudian dibandingkan dengan kelompok kontrol menggunakan perangkat lunak SPSS (p < 0,05 menunjukkan perbedaan yang signifikan), dan hasilnya ditunjukkan pada Gambar 8. Perbedaan yang signifikan dapat dilihat pada ALT, BUN, dan CREA-A antara kelompok paparan dan kontrol. Terlihat bahwa TB dan Cys-C, yang terutama bertanggung jawab atas biomarker fungsi ginjal, ditemukan menurun secara signifikan untuk paparan 150 μg per tikus PEG-CoFe2 O4 dan ternyata meningkat untuk dosis 250 g per tikus sementara mencapai tingkat normal untuk 350 μg per tikus. Hal ini menunjukkan bahwa sampai batas tertentu, fungsi ginjal dipengaruhi oleh paparan PEG-CoFe2 O4 tetapi tidak merusak jaringan secara signifikan. AST, yang merupakan biomarker untuk kesehatan hati, menurun secara signifikan dengan paparan semua dosis, yang menunjukkan bahwa hal itu dapat mempengaruhi fungsi hati lebih banyak dibandingkan dengan tikus kelompok kontrol. Dari semua hasil ini, jelas bahwa PEG-CoFe2 O4 dosis 250 μg/tikus menunjukkan kerusakan yang relatif lebih besar. Oleh karena itu, untuk analisis dan pengujian lebih lanjut dalam percobaan kami, kami menggunakan 250 μg/mouse PEG-CoFe2 O4 dosis.
Kandungan indeks biokimia dalam serum setelah dosis berbeda (dalam g) PEG-CoFe2 O4 paparan tikus dengan bilah kesalahan yang ditunjukkan pada gambar
Pengaruh Kurkumin terhadap Toksisitas PEG-CoFe2 O4
Dalam penelitian ini, kurkumin digunakan untuk mengurangi peradangan terhadap efek kerusakan PEG-CoFe2 O4 . Untuk mengetahui pengaruh kurkumin terhadap toksisitas PEG-CoFe2 O4 , indeks biokimia dan histologi jaringan tikus diukur. Indeks biokimia ini termasuk BUN, CREA, Cys-C, ALT, AST, dan TB dalam serum mencit kelompok perlakuan. Terlihat bahwa BUN, CREA, Cys-C, dan AST menunjukkan penurunan yang signifikan pada dosis kurkumin yang berbeda dibandingkan dengan kelompok paparan, sedangkan pada dosis 150 g/tikus kurkumin, ALT, AST, dan CREA menjadi kadar normal dibandingkan dengan kelompok kontrol seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 9. Pada konten TB dan ALT, semua dosis kurkumin menunjukkan penurunan yang signifikan dibandingkan dengan kelompok paparan PEG-CoFe2 O4 . Pada Gambar. 9, hasilnya menunjukkan bahwa kurkumin menunjukkan efek pengobatan yang positif terhadap kerusakan PEG-CoFe2 O4 pada tikus dan dosis kurkumin yang berbeda menunjukkan efek pengobatan yang lebih baik. Karya ini menyelidiki efek perlindungan kurkumin terhadap tingkat serum enzim hati (ALT dan AST) dan enzim ginjal (BUN, CREA, Cys-C, dan TB). Dalam penelitian ini, PEG-CoFe2 O4 secara signifikan meningkatkan kadar serum enzim ALT, AST, BUN, CREA, Cys-C dan TB dibandingkan dengan kelompok kontrol, yang sebagian besar mendekati tingkat normal setelah pemberian kurkumin. Nekrosis atau kerusakan membran sel dapat menyebabkan pelepasan enzim tersebut ke dalam darah. Namun, tingkat serum enzim ini dikaitkan dengan kinerja hati dan ginjal. Pada kelompok yang menerima kurkumin, jumlah enzim ini berkurang, yang menunjukkan efek perlindungan kurkumin terhadap toksisitas PEG-CoFe2 O4 nanopartikel. Ini karena efek antioksidan kurkumin yang mengurangi stres oksidatif. Selain itu, TNF-α dan IL-1 berperan dalam induksi nekrosis hati. Dengan demikian, kurkumin dapat mengurangi efek toksisitas dengan menghambat sekresi TNF-α dan IL-1 oleh makrofag [11]. Temuan ini sesuai dengan hasil lain yang dilaporkan dalam referensi [27].
Kandungan indeks biokimia dalam serum pada mencit kelompok perlakuan kurkumin dengan batang kesalahan ditunjukkan pada grafik
Analisis histopatologi hati, ginjal, dan limpa juga dilakukan untuk memverifikasi kemungkinan efek toksik yang disebabkan oleh pemberian nanopartikel. Organ masing-masing tikus dikeluarkan, diperlakukan dalam formalin 10%, dan dibenamkan dalam parafin. Bagian lima mikrometer diwarnai dengan hematoxylin-eosin (H&E) dan diperiksa secara mikroskopis. Hasilnya menunjukkan bahwa tidak ada perubahan histopatologi yang relevan yang terdaftar pada organ yang dianalisis yang ditunjukkan pada Gambar 10. Pemeriksaan hati dan limpa menunjukkan bahwa arsitektur organ tidak terpengaruh oleh pemberian nanopartikel kobalt ferit. Hal ini disebabkan oleh dua kemungkinan alasan:pertama, ukuran nanopartikel relatif lebih besar (yaitu, 24 nm), dan kedua, kami memberikan dosis kecil nanopartikel kobalt ferit (yaitu, 150, 250, dan 350 m) dan membunuh tikus setelah 24 jam. Jadi, ini hanya mempengaruhi fungsi organ tetapi tidak mungkin mempengaruhi arsitekturnya. Ini mirip dengan kasus yang dilaporkan oleh penulis dalam referensi [28], di mana mereka memberi 20 mg/kg (lebih tinggi dari kasus kami) selama 7 hari. Demikian pula, dalam kasus lain yang dilaporkan dalam referensi [29], tidak ada perubahan histopatologi yang dipantau pada organ.
Bagian histologi jaringan setelah terpapar PEG-CoFe2 O4 atau kurkumin ke tikus
Kesimpulan
Dalam karya ini, kami berhasil membuat nanopartikel ferit kobalt berlapis PEG 24-nm menggunakan teknik hidrotermal. Induksi toksisitas pada berbagai organ mencit dengan menggunakan dosis nanopartikel PEG kobalt ferit yang berbeda dieksplorasi secara rinci, dan kemudian dipelajari efek penyembuhannya dengan menggunakan kurkumin. Pengujian biologis dilakukan untuk memeriksa toksisitas CoFe2 O4 nanopartikel. Perubahan positif dipantau dalam indeks biokimia setelah pengobatan dengan kurkumin yang baik datang ke tingkat normal atau menurun secara substansial. Studi ini menunjukkan bahwa CoFe berlapis PEG2 O4 disintesis melalui teknik hidrotermal adalah model yang baik untuk pembawa obat dan, kurkumin, yang merupakan bahan kimia alami dan tidak memiliki efek samping, dapat digunakan untuk pengobatan toksisitas serta untuk penyakit lain pada organisme hidup.
