Persiapan dan Karakterisasi Nanopartikel Hemin Berbentuk Kecebong dan Bulat untuk Meningkatkan Kelarutan

Abstrak

Hemin adalah suplemen zat besi yang ampuh. Keterbatasan utama penerapan hemin adalah kelarutan air dan bioavailabilitasnya yang sangat rendah. Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk mempersiapkan nanopartikel hemin dengan kelarutan yang lebih baik. Gambar mikroskopis elektron tramenunjukkan bahwa nanopartikel hemin dengan konsentrasi awal yang berbeda hemin (0,1 dan 0,5 mg/mL) masing-masing berbentuk kecebong (kepala kira-kira 200 nm dan ekor 100 nm) dan berbentuk bola (50-100 nm). Selain itu, nanopartikel hemin menunjukkan kelarutan yang lebih tinggi daripada hemin bebas. Kelarutan nanopartikel berbentuk bola adalah 308,2 kali lipat lebih tinggi daripada hemin murni pada 25 °C. Nanopartikel hemin stabil dalam kondisi asam dan menunjukkan stabilitas termal yang sangat baik. Hasil ini menunjukkan bahwa nanopartikel hemin dapat berfungsi sebagai suplemen zat besi potensial dengan aplikasi potensial di bidang terapi makanan, biomedis, dan fotodinamik-fototermal.

Pengantar

Besi merupakan elemen penting dalam proses metabolisme tubuh, seperti transfer elektron, penyimpanan, dan transportasi oksigen [1]. Kekurangan zat besi adalah salah satu kekurangan gizi yang paling umum, mempengaruhi sekitar 20% dari populasi dunia [2]. Konsekuensi paling negatif dari kekurangan zat besi adalah anemia sideropenic. Ini sebagian besar disebabkan oleh asupan zat besi yang tidak mencukupi, seringkali ketika permintaan tinggi. Pada manusia, zat besi makanan dapat masuk ke dalam tubuh dalam dua bentuk utama:satu adalah zat besi anorganik (besi nonheme), terutama dilepaskan dari sayuran dan makanan nabati, dan yang lainnya adalah zat besi heme, diperoleh dari pemecahan hemoglobin atau mioglobin yang ada di dalam tubuh. hewan. Hemin telah ditemukan dalam darah dan produk daging, merupakan komponen dari banyak hemoprotein (termasuk mioglobin, hemoglobin, dan sitokrom b dan c), dan dua atau tiga kali lipat lebih mudah diserap (50-87%) daripada besi nonheme [3] . Baru-baru ini, para peneliti telah menyaksikan kemajuan besar dalam pemahaman kita tentang peran fisiologis hemin. Sayangnya, hemin bersifat hidrofobik karena adanya makrosiklus tetrapirolik yang besar [4]. Karena hidrofobisitas yang tinggi dan kelarutan yang buruk dari hemin dalam larutan berair netral, penerapannya di berbagai bidang menjadi terbatas. Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk meningkatkan kelarutan hemin.

Untuk mengatasi tantangan ini, banyak upaya telah dilakukan untuk meningkatkan kelarutan hemin. Berner [5] menemukan bahwa protein larutan enzim parsial (isolat kedelai, tepung kedelai, atau konsentrat kedelai) dapat bersatu dengan besi heme untuk meningkatkan penyerapan besi, yang meningkatkan bioavailabilitas besi. Wang dkk. [6] menunjukkan bahwa kristal hemin dan L-arginat dapat menyiapkan koaservasi hemin-arginat yang larut dalam air, yang dapat digunakan sebagai suplemen besi heme baru dalam aditif makanan, makanan fungsional, dan obat-obatan. Zhang dkk. [7] melaporkan bahwa hemin dapat bergabung dengan -siklodekstrin oleh oligosakarida siklik dari tujuh unit glukosa terkait- [1, 4], yang mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam kelarutan hemin. Meskipun ada beberapa kemajuan dalam peningkatan kelarutan besi heme, industrialisasi tidak mudah karena proses persiapan yang rumit. Oleh karena itu, mengembangkan metode sederhana untuk meningkatkan kelarutan hemin masih menjadi tantangan besar.

Nanosains dan nanoteknologi berpotensi memberikan solusi baru dalam pengembangan zat fungsional, khususnya inklusi senyawa bioaktif tanpa mempengaruhi persepsi sensorik konsumen dan meningkatkan serapan komponen tertentu [8]. Nanopartikel memiliki beberapa keunggulan [9], termasuk mempromosikan kelarutan zat hidrofobik [10]. Duhem dkk. [11] mengembangkan obat nano berbasis vitamin E baru melalui teknologi nano, yang menawarkan banyak keuntungan dalam penghantaran obat seperti biokompatibilitas, peningkatan kelarutan obat, dan aktivitas antikanker. Chang dkk. [12] melaporkan bahwa nanopartikel yang dibuat oleh rantai glukan pendek yang dimodifikasi suksinat anhidrida dapat memuat lutein hidrofobik, yang dapat meningkatkan kelarutan lutein dalam air. Terlepas dari potensi besar partikel nano, hemin skala nano belum dilaporkan. Kami mendalilkan bahwa kelarutan nanopartikel hemin dapat ditingkatkan dibandingkan dengan hemin bebas, yang dapat memiliki aplikasi yang berharga.

Tujuan utama dari karya ini adalah untuk mengembangkan nanopartikel hemin berbentuk berbeda menggunakan teknik dialisis yang mudah dan untuk meningkatkan kelarutannya. Parameter persiapan konsentrasi hemin awal dan kondisi dialisis dievaluasi. Selain itu, kelarutan dan stabilitas terhadap pH, perlakuan termal, dan garam dari nanopartikel hemin yang terbentuk dinilai. Secara keseluruhan, peningkatan kelarutan hemin memiliki berbagai bidang aplikasi potensial.

Bahan dan Metode

Materi

Hemin dan membran dialisis dengan potongan berat molekul 8–12 kDa dibeli dari Beijing Solarbio Science &Technology Co., Ltd. (Beijing, Cina). Aseton (CH₃ COCH₃ , 99,5%) diperoleh dari Kant Chemical Co., Ltd. (Laiyang, Cina). Semua reagen lain yang digunakan adalah kelas analitis.

Persiapan Nanopartikel Hemin

Nanopartikel hemin dibuat menggunakan metode dialisis:0,1 mg/mL (atau 0,5 mg/mL) hemin yang dilarutkan dalam aseton yang diasamkan dengan 0,1 ml asam klorida pekat. Larutan hemin didialisis pada hari yang berbeda, air diganti setiap hari, dan diliofilisasi untuk mendapatkan nanopartikel hemin. Untuk memastikan pengaruh parameter variabel pada preparasi nanopartikel hemin, rasio volume hemin/air ditetapkan pada 1:3, 1:5, 1:10, dan 1:50; suhu budidaya ditetapkan pada 4 dan 25 °C; dan waktu inkubasi ditetapkan pada 1, 3, dan 5 hari.

Transmission Electron Microscopy (TEM)

Gambar TEM nanopartikel diambil dengan mikroskop elektron transmisi 7700 (Hitachi, Tokyo, Jepang) dengan tegangan percepatan 80 kV. Setetes sampel kecil diendapkan pada kisi tembaga berlapis karbon, lalu dikeringkan untuk observasi.

Ukuran Rata-rata dan Pengukuran Potensi Zeta

Ukuran rata-rata, potensi zeta (potensi-ζ), dan indeks polidispersitas (PDI) partikel diukur melalui hamburan cahaya dinamis (DLS), menggunakan Malvern Zetasizer Nano (Malvern Instruments Ltd., UK). Sampel diencerkan dalam air MilliQ dan dianalisis pada 25 °C. Konsentrasi sampel yang diencerkan adalah 0,05%.

Spektrum Penyerapan UV–Vis

Pengukuran spektroskopi UV-Vis dari hemin bebas dan nanopartikel hemin yang dilarutkan dalam aseton berair diasamkan dilakukan pada spektrofotometer UV-Vis (TU-1810, Beijing, Cina). Penyerapan molekul dipindai pada panjang gelombang 200–800 nm pada interval 1-nm untuk mendapatkan spektrum.

Uji Kelarutan

Kelarutan kuantitatif dalam air dari hemin murni dan nanopartikel diselidiki menurut metode yang dilaporkan oleh Gidwani et al. [13]. Secara singkat, larutan lewat jenuh dari hemin murni dan nanopartikel ditambahkan secara terpisah ke masing-masing 5 ml air deionisasi dalam tabung reaksi. Tabung reaksi diaduk secara konstan (500 rpm) pada suhu yang berbeda (25, 37, 60, dan 80 °C) selama 30 menit. Kemudian, larutan tersebut disentrifugasi pada 3500g dan supernatan diencerkan sesuai dengan aseton berair diasamkan. Konsentrasi sampel ditentukan pada 640 nm dengan spektrofotometer UV-Vis. Untuk setiap pengukuran, garis dasar dibuat menggunakan aseton berair diasamkan kosong sebagai referensi.

pH, Suhu, dan Stabilitas Garam

Ukuran, -potensial, PDI, dan kekeruhan nanopartikel (0,5 mg/mL) diukur dan dibandingkan dengan nilai awal untuk mengevaluasi stabilitas nanopartikel. Suspensi partikel dibagi menjadi sepuluh kelompok:enam kelompok disesuaikan dengan nilai pH yang diinginkan [2, 3, 5, 7, 9, 11], dan menggunakan asam klorida (0,1 M) atau larutan natrium hidroksida (0,1 M); tiga kelompok dipanaskan hingga suhu 25, 60, dan 80 °C kemudian didinginkan hingga suhu kamar; lain dilakukan dengan konsentrasi yang berbeda dari natrium klorida (NaCl, 0, 10, 50, 100, 250, dan 500 mM), masing-masing. Larutan campuran tersebut bertahan semalaman pada suhu 25 °C.

Spektroskopi Fourier Transform Infrared (FTIR)

Struktur kimia nanopartikel hemin dikonfirmasi menggunakan spektrum FTIR (Tensor 27, Jasco Inc., Easton, MD, USA). Total 32 pemindaian pada resolusi 4 cm^− 1 diakumulasikan menggunakan perangkat lunak pemindaian cepat di OMNIC 8.0 untuk mendapatkan spektrum tunggal. Rentang spektrumnya adalah 400–4000 cm^− 1 .

Spektroskopi Fluoresensi

Pengukuran fluoresensi hemin bebas dan nanopartikel dilakukan menggunakan spektrofotometer fluoresensi (F-7000, Hitachi, Jepang). Spektrum fluoresensi sampel diperoleh pada panjang gelombang antara 300 dan 600 nm dengan eksitasi pada 402 nm.

Difraktogram Sinar-X (XRD)

XRD hemin bebas dan nanopartikel diperoleh dengan menggunakan difraktometer sinar-X (AXS D8 ADVANCE; Bruker, Karlsruhe, Jerman), dan sampel diperiksa di 2θ kisaran 4–40°. Kristalinitas relatif hemin bebas dan nanopartikel ditentukan dengan memplot garis dasar puncak pada difraktogram dan menghitung area menggunakan penampil spektrum perangkat lunak berdasarkan metode yang dilaporkan oleh Jivan et al. [14]. Area di atas dan di bawah kurva masing-masing berhubungan dengan domain kristal dan daerah amorf. Rasio area atas dengan total area diambil sebagai kristalinitas relatif:

Kristalinitas relatif (%) = Luas di bawah puncak/Total luas kurva × 100.

Analisis Statistik

Sampel rangkap tiga dari semua hasil kuantitatif diperoleh. Hasilnya dilaporkan sebagai nilai rata-rata dan standar deviasi. Analisis statistik dilakukan dengan uji jarak berganda Duncan menggunakan paket perangkat lunak statistik SPSS V.17 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

Hasil dan Diskusi

Formasi dan Karakterisasi Nanopartikel Hemin

Morfologi dan ukuran nanopartikel hemin yang dibuat dengan metode dialisis diperiksa dengan TEM. Ketika konsentrasi hemin adalah 0,5 mg/mL, struktur nano hemin dengan ukuran berbeda terbentuk pada berbagai rasio volume hemin/air dan untuk hari dialisis yang berbeda (Gbr. 1, File tambahan 1:Gambar S1–S3). Nanopartikel memiliki bentuk bola yang terdefinisi dengan baik dan memiliki diameter 50–100 nm ketika rasio volume hemin/air adalah 1:10 setelah 3 hari dialisis. Dengan peningkatan rasio volume hemin/air (1:50), nanopartikel dikumpulkan menjadi partikel berbentuk batang (Gbr. 1). Khususnya, kami menemukan bahwa saat waktu dialisis meningkat dari 1 menjadi 3 hari, nanopartikel hemin menjadi tersebar merata (File tambahan 1:Gambar S1-S3). Suhu (4 dan 25 °C) dialisis memiliki sedikit pengaruh pada ukuran partikel dan dispersi nanopartikel hemin (File tambahan 1:Gambar S4).

Gambar TEM dari nanopartikel hemin disiapkan dengan dialisis selama 3 hari dengan berbagai rasio volume hemin/air, termasuk 1:3 (a ), 1:5 (b ), 1:10 (c ), dan 1:50 (d ) pada 25 °C. Konsentrasi hemin adalah 0,5 mg/mL

Gambar 2 menunjukkan gambar TEM tipikal dari nanopartikel hemin yang disiapkan untuk hari dialisis yang berbeda dengan konsentrasi hemin 0,1 mg/mL. Produk-produk tersebut terutama berbentuk nanopartikel yang terdefinisi dengan baik, tersebar tunggal, tidak biasa secara struktural, dan berbentuk kecebong. Nanopartikel seperti kecebong lebih disukai didistribusikan dengan 3 hari dialisis. Kecebong menunjukkan perbedaan ukuran yang signifikan dari lebar maksimum kepala (200 nm) hingga ekor (100 nm). Hasil kami menunjukkan bahwa nanopartikel terdispersi seragam dapat terbentuk pada rasio volume hemin/air 1:10 dan setelah dialisis selama 3 hari pada 25 °C untuk nanopartikel berbentuk bola dan berudu. Oleh karena itu, kami memilih dua jenis nanopartikel hemin ini untuk penelitian selanjutnya.

Gambar TEM nanopartikel hemin disiapkan dengan rasio volume hemin/air 1:10 pada berbagai hari dialisis termasuk 1 hari (a ), 3 hari (b ), dan 5 hari (c ) pada 25 °C. Konsentrasi hemin adalah 0,1 mg/mL

Untuk memeriksa lebih lanjut ukuran nanopartikel hemin, penentuan DLS digunakan untuk mengkonfirmasi pembentukan struktur nano. Diameter nanopartikel berbentuk bola dan berudu masing-masing sekitar 218,2 ± 6.2 dan 299.8 ± 7.6 nm (Gbr. 3a). Ukuran nanopartikel yang diukur dengan DLS agak lebih besar daripada hasil yang diukur dengan TEM; perbedaan ini dikaitkan dengan pembengkakan nanopartikel dalam larutan berair. Pengukuran DLS diketahui menunjukkan diameter hidrodinamik nanopartikel dalam suatu larutan [15]. Potensi nanopartikel berbentuk bola (− 21.4 mV) kira-kira dua kali lebih tinggi dari nanopartikel berbentuk kecebong (− 10.8 mV) (Gbr. 3b). PDI nanopartikel hemin juga ditentukan untuk menganalisis distribusi ukuran partikel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa PDI nanopartikel berbentuk bola dan berudu masing-masing adalah 0,348 dan 0,402 (Gbr. 3c). Temuan ini menunjukkan bahwa nanopartikel hemin yang diperoleh memiliki polidispersitas yang baik.

Ukuran rata-rata (a ), -potensial (b ), PDI dan kekeruhan (c ), dan efek Tyndall (d ) dari nanopartikel hemin berbentuk berbeda

Saat berkas cahaya melewati dispersi koloid, sebagian cahaya dihamburkan oleh partikel koloid yang ada dalam larutan, menyebabkan divergensi berkas cahaya. Perilaku ini disebut efek Faraday-Tyndall [16]. Dalam hal ini, solusi hemin gratis tidak menunjukkan efek Tyndall (File tambahan 1:Gambar S5). Namun demikian, efek Tyndall diamati dalam suspensi nanopartikel berbentuk bola dan berudu (Gbr. 3d), memverifikasi pembentukan koloid atau nanopartikel dalam suspensi halus. Mekanisme pembentukan nanopartikel hemin dengan metode dialisis dapat terjadi karena difusi pelarut melalui antarmuka antara fase air di luar dan fase pelarut organik di dalam, yang mengakibatkan penurunan kelarutan hemin dan pembentukan inti kristal. Selanjutnya, nanopartikel hemin berbentuk berbeda terbentuk karena pertumbuhan dan perakitan sendiri inti kristal tunggal dengan cara yang berbeda.

Analisis Penyerapan UV–Vis

Berdasarkan hasil di atas, kami menyelidiki apakah ada perbedaan antara dua bentuk nanopartikel hemin dalam generasi kromofornya. Spektrum UV–Vis dari nanopartikel berbentuk bola dan berudu menunjukkan pita serapan yang sama pada 265 nm (Gbr. 4a). Nanopartikel berbentuk bola menyajikan pita serapan sempit pada 667 nm dan 775 nm. Sebagai perbandingan, larutan nanopartikel berbentuk kecebong menunjukkan puncak lebar pada 658 nm tanpa puncak pada 775 nm. Selain itu, intensitas penyerapan nanopartikel berbentuk bola lebih tinggi daripada nanopartikel berbentuk kecebong. Perbedaan besar seperti itu tidak dapat dijelaskan dengan menganggap kecebong sebagai jumlah bola dan batang runcing atau dengan konfigurasi bola yang agak tidak sempurna. Osilasi elektron sesuai dengan penyerapan plasmon sepanjang sumbu panjang terhambat dan/atau pada jalur reflektif. Dengan demikian, sifat optik dari nanopartikel hemin bergantung pada bentuk, mirip dengan laporan oleh Hu et al. [17], yang menemukan bahwa nanopartikel emas berbentuk bola dan berudu memiliki sifat optik yang berbeda.

a Spektrum UV–Vis, b Spektrum FTIR, c spektrum emisi fluoresensi, dan d Pola XRD hemin bebas, nanopartikel berbentuk bola, dan nanopartikel berbentuk kecebong. Nanopartikel didispersikan dalam air deionisasi. RC, kristalinitas relatif

Solusi hemin gratis menampilkan penyerapan maksimum pada 344 nm, dan ini dikaitkan dengan pita Soret yang umumnya terkait dengan porfirin (File tambahan 1:Gambar S5). Pita serapan nanopartikel hemin bergeser dari 344 menjadi 265 nm, yang menunjukkan bahwa efek konjugatif -π nanopartikel hemin ditingkatkan. Anehnya, dibandingkan dengan hemin bebas, kedua jenis nanopartikel menunjukkan penyerapan inframerah-dekat yang tinggi dan kuat, yang sangat sesuai untuk aplikasi berbasis penyerapan, seperti terapi fototermal dan pencitraan fotoakustik [18]. Magno dkk. [19] juga melaporkan bahwa nanopartikel porfirin dengan penyerapan inframerah-dekat telah menerima minat yang cukup besar untuk aplikasi dalam fototerapi dan fotodiagnostik, bahkan sebagai nanopartikel magnetik untuk terapi hipertermia magnetik dan sistem pengiriman obat.

Kelarutan

Kelarutan hemin merupakan faktor penting, yang secara langsung dapat mempengaruhi kemanjuran penyerapan dalam tubuh. Kelarutan kuantitatif dalam air dari hemin murni dan nanopartikel hemin pada suhu yang berbeda diuji (Tabel 1). Ketika suhu meningkat, kelarutan air dari semua sampel meningkat. Misalnya, kelarutan hemin bebas pada 25, 37, 60, dan 80 °C berturut-turut adalah 0,009 ± 0,000, 0,060 ± 0,002, 0,144 ± 0,004, dan 0,245 ± 0,008 mg/mL (Tabel 1).

Jumlah nanopartikel berbentuk bola yang terlarut pada 25, 37, 60, dan 80 °C berturut-turut adalah 1,333 ± 0,023, 1,499 ± 0,072, 1,889 ± 0,081, dan 3,853 ± 0,124 mg/mL, dan nanopartikel berbentuk kecebong adalah 0.997 ± 0.045, 1.231 ± 0.035, 1.521 ± 0.058, dan 1.795 ± 0.050 mg/mL, masing-masing. Hasil studi kelarutan dalam air nanopartikel menunjukkan peningkatan yang signifikan dibandingkan dengan hemin murni. Nanopartikel berbentuk bola menunjukkan kelarutan yang lebih tinggi pada suhu 25, 37, 60, dan 80 °C dibandingkan dengan nanopartikel berbentuk kecebong. Temuan ini menunjukkan bahwa kelarutan nanopartikel berbentuk bola bisa menjadi 308,2 kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan hemin bebas pada 25 °C. Peningkatan kelarutan ini terutama disebabkan oleh ukuran partikel nano yang unik. Hasil ini konsisten dengan penelitian lain yang dilaporkan oleh Gidwani dan Vyas [13].

Analisis Spektrum FTIR

Spektrum FTIR dapat digunakan untuk mengidentifikasi jenis gugus fungsi. Pita pada 3470 cm^− 1 terutama disebabkan oleh vibrasi regangan gugus NH dan hidroksil dari hemin (Gbr. 4b). Pita pada 1460 cm^− 1 dianggap berasal dari getaran dalam bidang N–H karena getaran lentur di luar bidang –CH₃ dari cincin pirol aromatik hemin. Puncaknya pada 1600 cm^− 1 adalah puncak karakteristik ikatan amida karena vibrasi regangan C=O dari gugus karboksil yang terikat pada permukaan hemin, yang menunjukkan bahwa ikatan amida sekunder ada dalam hemin. Hasil ini konsisten dengan Xi et al. [20]. Namun, puncaknya pada 3470 cm^− 1 nanopartikel hemin lebih luas daripada hemin bebas, jelas menunjukkan peningkatan interaksi ikatan hidrogen antara nanopartikel.

Spektrum Fluoresensi

Sifat fluoresensi dari hemin bebas dan nanopartikel hemin juga dipantau dengan spektroskopi fluoresensi. Sinyal fluoresensi nanopartikel berbentuk bola dan berudu meningkat pada emisi maksimum yang tampak pada 500 nm dibandingkan dengan hemin bebas (Gbr. 4c). Hal ini dapat terjadi karena peningkatan kelarutan hemin setelah pembentukan nanopartikel [21].

Analisis XRD

Sifat kristal dari hemin bebas dan nanopartikel hemin dikonfirmasi oleh XRD. Seperti yang diilustrasikan pada Gambar. 4d, pola XRD hemin bebas menampilkan beberapa puncak refleksi yang relatif kuat pada 2θ = 6.8, 9.6, 11.5, 16.2, 21,5, dan 23,9°. Puncak karakteristik nanopartikel berbentuk bola sama dengan hemin bebas, sehingga menunjukkan bahwa struktur kristal nanopartikel berbentuk bola tidak berubah dalam formulasi nanopartikel. Namun, untuk nanopartikel berbentuk kecebong, sebagian besar puncak karakteristik menghilang. Selain itu, kristalinitas relatif dari nanopartikel berbentuk bola dan kecebong menurun secara signifikan masing-masing menjadi 47,0% dan 35,7%, dibandingkan dengan 56,7% untuk hemin bebas. Hasil ini menunjukkan bahwa formulasi nanopartikel dapat menghancurkan daerah kristalin parsial hemin.

Pengaruh pH, Suhu, dan Konsentrasi Garam terhadap Stabilitas

Variasi ukuran, PDI, -potensial, dan kekeruhan nanopartikel hemin setelah inkubasi pada tingkat pH yang berbeda [2,3,4,5,6,7,8,9,10,11] diukur (Gbr. 5a , B). Ukuran nanopartikel hemin tetap hampir tidak berubah dengan diameter rata-rata sekitar 200 nm dalam kondisi asam (Gbr. 5a). Pada nilai pH rendah 2, ukuran nanopartikel hemin berkurang menjadi sekitar 122,4 nm. Pada pH 7, ukuran nanopartikel meningkat menjadi 293,6 nm, dan meningkat secara signifikan (P < 0,05) dalam kondisi basa (pH 9 dan 11,0) dengan diameter rata-rata lebih dari 400 nm. PDI nanopartikel kurang dari 0,5 dalam kondisi asam, menunjukkan tidak ada agregasi nanopartikel yang jelas [22]. Potensi nanopartikel menurun dengan meningkatnya nilai pH (Gbr. 5b). Kekeruhan nanopartikel menunjukkan tren ukuran yang sama. Hasil ini menunjukkan bahwa nanopartikel stabil dalam kondisi asam dan tidak stabil dalam kondisi basa.

Stabilitas nanopartikel hemin. Pengaruh berbagai tingkat pH (a ), suhu (c ), dan konsentrasi garam (e ) pada ukuran partikel dan PDI nanopartikel. Pengaruh berbagai tingkat pH (b ), suhu (d ), dan konsentrasi garam (f ) pada -potensial dan kekeruhan

Efek dari perlakuan termal (25, 60, dan 80 °C) selama 30 menit pada ukuran, PDI, -potensial, dan kekeruhan nanopartikel hemin ditentukan (Gbr. 5c, d). Ketika suhu dinaikkan, ukuran partikel, PDI, -potensial, dan kekeruhan nanopartikel sedikit meningkat. Hasilnya menunjukkan bahwa nanopartikel hemin memiliki stabilitas termal yang sangat baik. Demikian pula, saat kekuatan ion meningkat, ukuran, potensi , dan kekeruhan nanopartikel juga meningkat, yang menyebabkan disosiasi nanopartikel (Gbr. 5e, f).

Kesimpulan

Dalam karya ini, kami pertama kali mengembangkan nanopartikel hemin berbentuk kecebong dan bola menggunakan teknik dialisis yang lancar, yang secara signifikan dapat meningkatkan kelarutan hingga 308,2 kali lipat pada 25 °C. Selain itu, nanopartikel hemin stabil dalam kondisi asam dan menunjukkan stabilitas termal yang sangat baik. Selain itu, kedua nanopartikel menunjukkan penyerapan inframerah-dekat yang kuat. Pekerjaan di masa depan akan fokus pada studi mendalam tentang desain sistem nanocarrier hemin respons optotermal untuk pemuatan bahan aktif. Nanopartikel Hemin dengan kelarutan yang ditingkatkan dapat memiliki aplikasi potensial di bidang biomedis, makanan, terapi fotodinamik, dan bidang terapi fotodinamik-fototermal.