دوره 11، شماره 42 - ( 1-1400 )
جلد 11 شماره 42 صفحات 82-65 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Akhlaghi M, Ebrahimpour M, Ansari K, Parnian F, Zarezadeh Mehrizi M, Taebpour M et al . Synthesis, study and characterization of nano niosomal system containing Glycrrizha glabra extract in order to improve its therapeutic effects. NCMBJ 2021; 11 (42) :65-82
URL: http://ncmbjpiau.ir/article-1-1385-fa.html
URL: http://ncmbjpiau.ir/article-1-1385-fa.html
اخلاقی میلاد، ابراهیمپور مرضیه، انصاری کاظم، پرنیان فاطمه، زارع زاده مهریزی مریم، طائبپور محمد و همکاران.. تولید، بررسی و مشخصهیابی نانو سامانه نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان بهمنظور بهبود خواص درمانی آن. مجله تازه هاي بيوتكنولوژي سلولي و مولكولي. 1400; 11 (42) :65-82
میلاد اخلاقی 
، مرضیه ابراهیمپور ، کاظم انصاری ، فاطمه پرنیان ، مریم زارع زاده مهریزی ، محمد طائبپور ، بی بی فاطمه حقیرالسادات
، مرضیه ابراهیمپور ، کاظم انصاری ، فاطمه پرنیان ، مریم زارع زاده مهریزی ، محمد طائبپور ، بی بی فاطمه حقیرالسادات
گروه بیوشیمی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
متن کامل [PDF 1068 kb]
(1939 دریافت)
| چکیده (HTML) (2913 مشاهده)
نمودار 1: طیف جذبی حاصل از عصاره شیرینبیان در طول موجهای 200 تا 800 نانومتر. بیشترین مقدار جذب در طول موج nm 320 است.
نمودار 2: منحنی استاندار عصاره شیرینبیان در بافر فسفات سالین که حاصل از بررسی طیف جذبی غلظتهای مختلف از عصاره در طول موج ماکسیسموم آن است.
نمودار 3: منحنی استاندار عصاره شیرینبیان در بافر ایزوپروپیل که حاصل از بررسی طیف جذبی غلظتهای مختلف از عصاره در طول موج ماکسیسموم آن است.
نمودار4: الگوی رهایش عصاره شیرینبیان از سامانه لیپوزومی طی 48 ساعت. نمودار نشاندهنده آهسته رهش بودن سامانه است. همچنین بیشترین میزان رهایش عصاره از سامانه 3/57 درصد در طول 48 ساعت است.
شکل 1- دادههای حاصل از تجزیه سامانه نیوزومی بهوسیله دستگاه زتا سایزر. براساس این دادهها میانگین اندازه نانوذرات برابر با 7/90 نانومتر و شاخص پراکندگی آنها برابر با 530/0 است.
شکل 1- نمایش میانگین پتانسیل زتای ذرات بر حسب میلیولت. دادهها نشان میدهد پتانسیل زتای نانو ذرات برابر با mV 64/1 ± 2/21- است.
A))
B))
(C)
شکل 2- طیفهای مادون قرمز حاصل از آنالیز بهروش طیف سنجی مادون قرمز. A) عصاره گیاه شیرینبیان B) سامانه نیوزومی فاقد عصاره. C) سامانه نیوزومی حامل عصاره. با توجهبه حضور پیکهای شاخص نمودار A و B در نمودار C میتوان دریافت عصاره و سامانه سنتز شده با هم بر همکنش ندارند.
شکل 3- تصاویر حاصل از عکسبرداری توسط میکروسکوپ نیروی اتمی. عکسها نشاندهنده مورفولوژی مناسب نانو نیوزومها است. نانو ذرات دارای شکلی کروی و سطحی صاف هستند.
نمودار 4: نتایج حاصل از تست MTT بر روی رده سلولی HFF بعد از 48 ساعت تیمار با سامانه نانونیوزومی فاقد عصاره در غلظتهای مختلف. دادهها نشان از عدم سمیت سامانه سنتز شده بر روی سلولهای نرمال دارد.
متن کامل: (2957 مشاهده)
تولید، بررسی و مشخصهیابی نانو سامانه نیوزومی حاوی
عصاره شیرینبیان بهمنظور بهبود خواص درمانی آن
میلاد اخلاقی1، مرضیه ابراهیمپور2، کاظم انصاری3، فاطمه پرنیان4، مریم زارع زاده مهریزی5،
محمد طائبپور4، بی بی فاطمه حقیرالسادات*2
1- گروه بیوشیمی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
2- مرکز تحقیقات نانوتکنولوژی پزشکی و مهندسی بافت، پژوهشکده علوم تولید مثل، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
3- شرکت ریز فناوران فردانگر، مرکز زیست فناوری، پارک علم و فناوری، یزد، ایران
4- گروه زیست فناوری، پردیس بین الملل دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
5- دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
چکیده
سابقه و هدف: استفاده از گیاهان دارویی و عصاره آنها بهدلیل عوارض جانبی کم در سرتاسر دنیا در حال افزایش است. شیرینبیان از جمله این گیاهان با خواص درمانی ثابت شده است اما استفاده از آن با روشهای سنتی با چالشهایی رو بهرو است. استفاده از نانوحاملهای دارویی مثل نیوزوم از جمله استراتژیهای نوین برای غلبهبر این چالشها است. هدف از این مطالعه، تولید و بررسی خواص نانو نیوزومهای حاوی عصاره شیرینبیان بهمنظور ارتقاء خواص درمانی آن است.
مواد و روشها: در این مطالعه پس از عصارهگیری از ریشه گیاه شیرینبیان بهروش سوکسله، ویزیکولهای نیوزومی با استفاده از توئن-60 (70%) و کلسترول (30%) بهروش فیلم نازک سنتز و عصاره شیرین بیان بهصورت غیرفعال در آن بارگذاری گردید. سپس با استفاده از دستگاههای زتا سایزر ، AFM و FTIR بهترتیب اندازه و بار، مورفولوژی و عدم برهمکنش سامانه با نانو ذره تعیین و در آخر میزان رهایش عصاره در دمای ̊C 37و عدم سمیت آن بر روی سلولهای نرمال با استفاده از تست MTT مورد بررسی قرار گرفت.
یافتهها: سامانه سنتز شده، آنیونی با بار سطحی mV 64/1 ± 2/21-، اندازه 6/3 ± 7/90 نانومتر، شاخص پراکندگی 53/0 و میزان درونگیری36/55 % است.همچنین سامانه ساخته شده از نوع آهسته رهش و با حداکثر میزان رهایش 3/57 درصد در 48 ساعت است. بررسیهای AFM و FTIR نیز نشان میدهد که نانوذرات دارای مورفولوژی مناسب است و سامانه با عصاره بر هم کنشی نداشته است. همچنین نتایج تست MTT نشان دهنده عدم سمیت سامانه بر روی سلولهای نرمال بود.
بحث: در این مطالعه عصاره شیرین بیان درون حاملهای نانو نیوزومی بارگذاری و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آن مورد بررسی قرار گرفت. بررسی دادهها نشان داد که سامانه آهسته رهش و آنیونی سنتز شده بدون تغییر در ماهیت عصاره و اثر جانبی بر روی سلولهای نرمال سبب افزایش پایداری عصاره گردیده است.
نتیجهگیری: سامانه نیوزومی سنتز شده، میتواند حامل مناسبی برای عصاره شیرین بیان باشد و سبب افزایش پایداری و درنتیجه بهبود عملکرد آن گردد.
واژههای کلیدی: نیوزوم، آهسته رهش، انکپسولیشن شیرینبیان، درصد زندهمانی، IAU science
عصاره شیرینبیان بهمنظور بهبود خواص درمانی آن
میلاد اخلاقی1، مرضیه ابراهیمپور2، کاظم انصاری3، فاطمه پرنیان4، مریم زارع زاده مهریزی5،
محمد طائبپور4، بی بی فاطمه حقیرالسادات*2
1- گروه بیوشیمی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
2- مرکز تحقیقات نانوتکنولوژی پزشکی و مهندسی بافت، پژوهشکده علوم تولید مثل، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
3- شرکت ریز فناوران فردانگر، مرکز زیست فناوری، پارک علم و فناوری، یزد، ایران
4- گروه زیست فناوری، پردیس بین الملل دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
5- دانشکده دندانپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد، یزد، ایران
سابقه و هدف: استفاده از گیاهان دارویی و عصاره آنها بهدلیل عوارض جانبی کم در سرتاسر دنیا در حال افزایش است. شیرینبیان از جمله این گیاهان با خواص درمانی ثابت شده است اما استفاده از آن با روشهای سنتی با چالشهایی رو بهرو است. استفاده از نانوحاملهای دارویی مثل نیوزوم از جمله استراتژیهای نوین برای غلبهبر این چالشها است. هدف از این مطالعه، تولید و بررسی خواص نانو نیوزومهای حاوی عصاره شیرینبیان بهمنظور ارتقاء خواص درمانی آن است.
مواد و روشها: در این مطالعه پس از عصارهگیری از ریشه گیاه شیرینبیان بهروش سوکسله، ویزیکولهای نیوزومی با استفاده از توئن-60 (70%) و کلسترول (30%) بهروش فیلم نازک سنتز و عصاره شیرین بیان بهصورت غیرفعال در آن بارگذاری گردید. سپس با استفاده از دستگاههای زتا سایزر ، AFM و FTIR بهترتیب اندازه و بار، مورفولوژی و عدم برهمکنش سامانه با نانو ذره تعیین و در آخر میزان رهایش عصاره در دمای ̊C 37و عدم سمیت آن بر روی سلولهای نرمال با استفاده از تست MTT مورد بررسی قرار گرفت.
یافتهها: سامانه سنتز شده، آنیونی با بار سطحی mV 64/1 ± 2/21-، اندازه 6/3 ± 7/90 نانومتر، شاخص پراکندگی 53/0 و میزان درونگیری36/55 % است.همچنین سامانه ساخته شده از نوع آهسته رهش و با حداکثر میزان رهایش 3/57 درصد در 48 ساعت است. بررسیهای AFM و FTIR نیز نشان میدهد که نانوذرات دارای مورفولوژی مناسب است و سامانه با عصاره بر هم کنشی نداشته است. همچنین نتایج تست MTT نشان دهنده عدم سمیت سامانه بر روی سلولهای نرمال بود.
بحث: در این مطالعه عصاره شیرین بیان درون حاملهای نانو نیوزومی بارگذاری و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی آن مورد بررسی قرار گرفت. بررسی دادهها نشان داد که سامانه آهسته رهش و آنیونی سنتز شده بدون تغییر در ماهیت عصاره و اثر جانبی بر روی سلولهای نرمال سبب افزایش پایداری عصاره گردیده است.
نتیجهگیری: سامانه نیوزومی سنتز شده، میتواند حامل مناسبی برای عصاره شیرین بیان باشد و سبب افزایش پایداری و درنتیجه بهبود عملکرد آن گردد.
واژههای کلیدی: نیوزوم، آهسته رهش، انکپسولیشن شیرینبیان، درصد زندهمانی، IAU science
|
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
نویسنده مسئول: دانشگاه علوم پزشکی و خدمات درمانی شهید صدوقی یزد پست الکترونیکی: Fhaghirosadat@gmail.com تاریخ دریافت: 22/01/1400 تاریخ پذیرش: 01/03/1400 |
مقدمه
گیاهان دارویی در ترکیبهای شیمیایی خود دارای مقدار مشخصی ماده مؤثره هستند که میتواند در پیشگیری، تشخیص، کمک به روند درمانی و در مجموع حفظ حالت فیزیولوژیک طبیعی بدن کمک کنند (3-1). طب سنتی و استفاده از آن از ابتدای تاریخ مورد توجه انسانها بوده است. در بسیاری از کشورها و ملیتها با فرهنگهای مختلف استفاده از گیاهان برای درمان بسیاری از بیماریها و افزایش سلامت جامعه رایج است (4،5،6). مطالعههای اخیر نتایج سودمند استفاده از گیاهان در درمان و پیشگیری بیماریهایی همچون دیابت (7،8)، آترواسکلروزیس (10،9)، بیماریهای عصبی (12، 11) و سرطان (13) را تأیید میکند. خاصیت آنتیاکسیدانی گیاهان از جمله مکانیسمهای مهم آنها است که در درمان بسیاری از بیماریها میتوان از آن استفاده کرد ( 14،15). مصرف گیاهان دارویی و عصاره آنها بهدلیل قیمت مناسب، عوارض جانبی کم و همچنین فراوانی و در دسترس بودنشان در حال افزایش است (16). همچنین منشاء طبیعی داروهای گیاهی سبب سازگاری بهتر آنها با ارگانیسمهای زنده از جمله بدن انسان نسبتبه داروهای شیمیایی میگردد (17). شیرینبیان با نام علمی Glycyrrhiza glabra که دارای ریشه یونانی و از دو کلمه glykos بهمعنای شیرین و rhiza بهمعنای ریشه مشتق شده است. در هند به آن mulaithi و در خاورمیانه به آن شیرینزبان (locarice) میگویند. این گیاه از خانواده Fabaceae است که طول آن به یک متر میرسد. دارای برگهای پنبهایی حدود 7-15 سانتیمتر با 9 تا 17 کاسبرگ و با گلهایی با طول 8/0 تا 2/1 سانتیمتر و رنگ بنفش تا آبی کمرنگ مایل به سفید است. ریشه و ساقههای زیرزمینی این گیاه مصرف دارویی دارند. بررسیهای فتوشیمیایی نشان میدهد که گلیسیریزین که یک ترکیب تریترپنوئید است باعث ایجاد طعم شیرین ریشه این گیاه و همچنین ترکیبهای فلاونوئید مثل لیکریتین و ایزولیکریتین سبب ایجاد رنگ زرد این گیاه میشوند که همین ترکیبهای شیمیایی مثل فلاونوئیدها و ساپونینها باعث ایجاد خواص درمانی آن مانند خاصیت ضدتوموری، ضد التهابی، ضد ویروسی و آنتیاکسیدانی آن میگردند. همچنین مطالعههای زیادی تأثیر شیرینبیان و عصاره آن را بر سلولهای دستگاه تنفسی و بهبود بیماریهای دستگاه تنفسی تصدیق میکند (18،19).
امروزه خواص درمانی مناسب و اثرهای زیانبار کم داروهای گیاهی، مصرف آنها در سرتاسر دنیا را افزایش داده اما استفاده آنها بهشکل سابق با مشکلاتی همانند اثرگذاری بر بافت غیر هدف و یا اثرگذاری کم بر بافت هدف و همچنین اکسید شدن برخی مواد مؤثر موجود در عصاره و یا اسانس گیاه روبه رو است که همین امر نیاز به استفاده از نانو حاملهای دارویی نظیر لیپوزوم و نیوزوم روشن میسازد که بتواند این دشواریها را رفع و استفاده از داروهای گیاه را تسهیل بخشد و باعث اثرگذاری بهتر و بهبود عملکرد درمانی گیاهان دارویی شود (20،21).
نیوزوم برای اولین بار در سال 1970 در صنعت آرایشی بهعنوان یک فاکتور کاربردی معرفی شد و سپس کاربرد آن برای حاملهای دارو مورد بررسی قرار گرفت .نیوزومها حاملهای لیپیدی هستند که از تجمع سورفاکتانتهای غیریونی در محیط آبی شکل گرفته و ساختار دو لایهایی محصوری را ایجاد میکنند و میتوان بهعنوان حامل داروهای چربیدوست و آبدوست از آنها استفاده شود. در بسیاری از موارد برای تهیه نیوزوم از کلسترول و مشتقات آن استفاده میشود. از جمله مزایای این نانو حامل دارویی میتوان به طراحی آسان، زیست سازگاری، انعطافپذیری و رهایش آهسته دارو اشاره کرد (22،23).
باتوجهبه استفاده گسترده و ثابت شده ازعصاره شیرینبیان در درمان بسیاری از بیماریها و همچنین مزایای نیوزومها بهعنوان نانو حاملهای دارویی، هدف از مطالعه حاضر، ساخت و مشخصهیابی نانو حاملهای نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان بهروش آبپوشانی لایه نازک و بررسی سمیت نانو نیوزومها بر روی سلولهای نرمال بدن انسان است.
مواد و روشها
عصارهگیری
پس از تهیه گیاه شیرینبیان و قبل از عصارهگیری، نوع و گونه گیاهی آن به تأیید کارشناسان حوزه گیاهشناسی داشگاه یزد رسید. عصارهگیری از ریشه گیاه شیرینبیان انجام گرفت که برای اینمنظور، ابتدا ریشه گیاه در درمای محیط در سایه و بهدور از نور خورشید خشک گردید و سپس با استفاده از آسیاب برقی، پودر آن بهدست آمد. بهمنظور عصارهگیری از روش سوکسله استفاده گردید. سوکسله از رایجترین روشهای عصارهگیری در آزمایشگاهها است. دستگاه سوکسله شامل 4 قسمت عمده گرمکن، بالن، محفظه استخراج و کندانسور است. ابتدا 50 گرم از پودر حاصل شده داخل محفظه کارتوش فشرده شد و سپس درون ستون سوکسوله قرار داده شد. سپس 500 میلیلیتر اتانول 70% در درون بالن ریخته و سوکسله به آن متصل گردید، در آخر با نصب کندانسور و ورودی و خروجی آب عملیات عصارهگیری انجام گرفت. بعد از کامل شدن سیکل ششم، عصاره درون بالن را توسط کاغذ واتمن صاف گردید و بهمنظور خشک شدن و تبخیر حلال، عصاره درون ظرفهای شیشهایی و بهدور از نور خورشید در دمای محیط قرار گرفت. در آخر عصاره بهدست آمده وزن شد و تا زمان استفاده درون یخچال قرار گرفت.
تعیین طول موج ماکسیموم و رسم منحنی استاندارد
از روش اسپکتروفتومتری بهمنظور تعیین طول موج ماکسیموم عصاره شیرینبیان استفاده گردید.در این روش ابتدا محلول استوک عصاره شیرینبیان با غلظت mg/mL 1 در حلال PBS (Sigma، آمریکا) و ایزوپروپیل (Merck، آلمان) ساخته شد. سپس با استفاده از محلول استوک، غلظتهای مختلفی از عصاره (500، 250، 125، 62.5، 30، 15 و 5/7 میلیگرم بر میلیلیتر) با استفاده از روشهای رقتسازی درون حلالهای PBS و ایزوپروپیل ساخته شد. سپس طیف جذبی بهوسیله دستگاه اسپکتروفتومتر (Epoch، آمریکا) در محدود 200 تا 800 نانومتر برای تمام رقتها خوانش شد. طول موج ماکسیموم، طول موجی بود که بیشترین مقدار جذب در آن در تمام رقتها صورت پذیرفته شده بود. سپس با استفاده از جذبهای بهدست آمده از رقتهای مختلف در طول موج ماکسیموم، منحنی استاندار عصاره Glycrrizha glabra در بافر PBS و ایزوپروپیل رسم گردید و با استفاده از نمودار حاصل شده معادله خط عصاره در PBS و ایزوپروپیل محاسبه گردید. آزمایشها در این مرحله با سه بار تکرار انجام شد.
تهیه نانو نیوزومهای حاوی عصاره Glycrrizha glabra
روش آبپوشانی لایه نازک (Thin Film hydration)، روشی بود که برای سنتز نانو سامانه مورد آزمایش از آن استفاده گردید. بهمنظور ساخت نانو نیوزومها، ابتدا توئن 60 و کلسترول به نسبت مولی 70 به 30% و عصاره شیرینبیان با غلظت mg/mL 2 در کلروفرم حل گردیدند و سپس محلول حاصل در دمای ̊c 45 بر روی روتاری (Heidolph، آلمان) با دور rpm 150 قرار داده شد تا فیلم نازک خشک تحت شرایط خلاء ساخته شود. هیدراتاسیون فیلم نازک لیپیدی بهمنظور ایجاد نیوزومهای کروی حاوی عصاره، در دمای ̊c 60 و بهمدت 1 ساعت با اضافه کردن بافر PBS بهنسبت 1x انجام گرفت. کاهش اندازه نانوذرهها نیز بهوسیله سونیکیت حمامی با توان اولتراسونیک 100 وات و فرکانس 5% ± 28 کیلوهرتز در مدت زمان یک ساعت انجام گرفت (24).
بررسی میزان درونگیری سامانه
برای بررسی میزان عصاره بارگذاری شده ابتدا عصارههای بارگذاری نشده و آزاد در محلول، بهوسیله روش کیسه دیالیز (Mw cut off = 12000 Da) و توسط فرآیند انتشار در دمای ̊C 4 در درون بشری حاوی بافر فسفالین سالین حذف گردیدند. اساس روش کیسه دیالیز از خصوصیتهای غشاءهای نیمه تراوا که بین محلول و بافر دیالیز قرار میگیرد نشأت میگیرد. این غشاها که بهطور معمول از جنس سلولزی دارند دارای حفرههایی هستند که اجازه عبور به مولکولهای کوچکتر را میدهند و از عبور مولکولهای بزرگ جلوگیری میکنند. بهمنظور پرورده کردن کیسه دیالیز، ابتدا کیسه دیالیز بهمدت 10 دقیقه با بافر کیسه دیالیز (mM 1 از EDTA، سدیم بیکربنات 2%) جوشانیده شد (دما °C 80). در مرحله بعد برای حذف مواد بافر، کیسه دیالیز بهمدت 10 دقیقه دیگر در آب مقطر جوشانده شد. سپس، نیوزومهای حاوی عصاره بهنسبتهای 1 به 10 ، 1 به 20 و 1 به 40 با ایپزوپروپیل مخلوط شدند تا دیواره لیپیدی آنها شکسته شود و عصاره محبوس در آنها آزاد گردد. در آخر میزان جذب عصاره آزاد شده در رقتهای ذکر شده و در طول موج ماکسیموم تعیین شده بهوسیله دستگاه اسپکتروفوتومتر بهدست آید و با استفاده از منحنی استاندارد عصاره در ایزوپروپیل و رابطه 1، درصد بارگذاری عصاره در نیوزومها تعیین گردید (21).
رابطه 1)
× 100 = درصد عصاره بارگذاری شده
بررسی عدم بر همکنش سامانه به عصاره شیرینبیان
برای بررسی تعامل و عدم بر همکنش میان سامانه نیوزومی سنتز شده با عصاره شیرینبیان از تکنیک طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) استفاده گردید. طیفسنجی مادون قرمز یا FTIR بر اساس جذب تابش و بررسی جهشهای ارتعاشی مولکولها و یونهای چند اتمی صورت میگیرد. این روش بهعنوان روشی پرقدرت و توسعه یافته برای تعیین ساختار و اندازهگیری گونههای شیمیایی بهکار میرود (25). در این روش، از عصاره شیرینبیان، نیوزومهای فاقد عصاره و سامانه نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان استفاده شد و طیف FTIR هر سه نمونه بهصورت جداگانه بهدست آمد. برای این منظور ابتدا مقدار 1 میلیگرم از هر نمونه با نسبت 1 به 100 را به نمک پتاسیم برماید (KBr) اضافه و در یک هاون پودر و بهوسیله دستگاه پرس هیدرولیک و تحت فشار 5 تا 8 تن بر سانتیمتر مکعب فشرده گردید (روش قرصسازی) و با ضخامتی در حدود 1/0 سانتیمتر بر روی صفحهای قرار گرفت و هر نمونه در طول موج cm-1 4000-400 توسط دستگاه FT-IR (Brucker، آلمان) مورد بررسی قرار گرفت و گروههای عاملی آن شناسایی گردید.
بررسی مورفولوژی نانوسامانه سنتز شده
برای بررسی مورفولوژی و بهدست آوردن شکل و ساختار نانوسامانه سنتز شده نیز از مشاهده میکروسکوپی استفاده شد. میکروسکوپ انرژی اتمی (AFM)، میکروسکوپ مورد استفاده در این مطالعه بود که با آن مورفولوژی نانوذرات از نظر زبری، شکل و تودهایی بودن بررسی گردید. میکروسکوپ نیروی اتمی ابزاری برای مشاهده نمونهها با ابعاد نانومتری و بررسی توپوگرافی سطحی آنها است. این میکروسکوپ نمونهها را با یک سوزن تیز به طول 2 میکرون و قطر کمتر از 10 نانومتر مورد آنالیز قرار داد (26).
بررسی سایز و پتانسیل زتای ذرات سنتز شده
برای اندازهگیری قطر نانو ذرهها و بار سطحی (پتانسیل زتا) آنها از دستگاه زتا سایزر (Malvern Instrument مدل Nano zeta sizer ES، انگلستان) استفاده گردید. اندازهگیری نانو نیوزومها در یک زاویه 90 درجه و تابش نور لیزر با طول موج nm 657 در دمای 25 سانتیگراد صورت گرفت. همچنین اندازهگیری نمونهها در 5 مرتبه و هر مرتبه با مدت زمان 30 ثانیه انجام گردید. جهت تعیین اندازه از µL600 نمونه با غلظتmg/mL 5/0 تا 1/0 استفاده شد. تعیین پتانسیل زتا/بار سطحی نانو نیوزومها در دمای اتاق با استفاده از µL 1500 نمونه با غلظت mg/mL 1/0 تعیین گردید و برای جلوگیری از آلوده شدن ذرات با گرد و غبار که تأثیر بهسزایی در نتایج ایجاد میکند نمونهها بلافاصله بعد از آمادهسازی مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایشها در این مرحله نیز با 3 بار تکرار صورت گرفت.
تعیین الگوی رهایش عصاره شیرینبیان از سامانه نیوزومی
روند رهایش عصاره از سامانه سنتز شده با استفاده از روش کیسه دیالیز مورد بررسی قرار گرفت. در این روش مقدار ml20 از لیپوزومهای حاوی عصاره درون کیسه دیالیز قرار گرفت و بهمدت 48 ساعت در مجاورت mL 200 بافر PBS ( نسبت 1 به 10) و در دمای ̊C 37 و 4/7pH= (شرایط فیزیولوژیکی بدن) قرار گرفت. به فواصل زمانی منظم و متناوب (5/0، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 12، 24 و 48 ساعت) مقدار mL1 از بافر PBS اطراف کیسه دیالیز برداشته و بههمان مقدار (mL 1) بافر جدید با دما و pH یکسان اضافه گردید سپس جذب نمونههای برداشت شده با استفاده از دستگاه اسپکترومتری در طول موج ماکسیموم تعیین شده، خوانده و نمودار رهایش عصاره از نانو ذرهها با استفاده از منحنی استاندار عصاره در بافر PBS رسم گردید.
سنجش سمیت سامانه بر روی سلولهای نرمال
برای سنجش میزان سمیت سامانه در این مطالعه از روش MTT استفاده گردید. آزمون MTT که یک آزمون بر پایه رنگسنجی است. اساس این آزمون احیاء کریستالهای زرد رنگ تترازولیوم (فرمول شیمیائی 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT)) توسط ردوکتازهای میتوکندریایی سلولهای زنده است. سلولهای مورد استفاده در این مطالعه، از نوع سلولهای نرمال ردهی فیبروبلاست پوست انسان (HFF) بودند که از انستیتوی پاستور تهران تهیه گردیدند و طبق پروتکلهای کشت سلولی در محیط کشت RPMI-1640 غنی شده با سرم جنین گاوی (FBS) 10%، در دمای ̊c 37 و رطوبت 95% کشت داده شدند. برای انجام تست MTT این سلولها برای 48 ساعت در پلیتهای 96تایی کشت داده شدند، بعد از رسیدن تعداد سلولها بهمیزان مورد نیاز (1×104)، سلولها برای 48 ساعت با غلظتهای مختلف ( mg/mL10،100،1000،1،1/0) از نانو سامانه لیپونیوزومی فاقد عصاره تیمار شدند. سپس 20 میکرولیتر از نمک MTT با غلظت 5/0 میکرولیتر به هر چاهک اضافه و انکوباسیون 4 ساعت انجام گرفت. سپس مایعرویی خارج و بهمنظور حذف کریستالهای فورمازون 150 میکرولیتر DMSO به هر چاهک اضافه گردید و 30 دقیقه ریگر انکوباسیون انجام گرفت. بعد از آن جذب چاهکها در طول موج 570 نانومتر و با استفاده از دستگاه الایزا ریدر synergy HTX, Bio Tek, USA)) خوانده و میزان زندهمانی سلولها با استفاده از رابطه 2 به محاسبه گردید.
رابطه 2)
× 100
یافتهها
تعیین طول موج ماکسیموم و نمودار استاندارد
بررسیهای طیف جذبی عصاره شیرینبیان در طول موجهای 200 تا 700 نانومتر نشان داد که بیشترین مقدار جذب مشترک درغلظتهای مختلف عصاره ریشه این گیاه در طول موج 330 نانومتر است (نمودار 1). سپس با استفاده از این طول موج نمودارهای استاندارد شیرینبیان در بافرهای PBS و ایزوپروپانول رسم گردید. نمودار استاندارد شیرینبیان در بافر PBS ( نمودار 2) خطی راست با معادله Y=0.0012X-0.0053 و ضریب تعیین (R2) 999/0است. این نمودار در بافر ایزوپروپانول نیز خطی راست با معادله Y=0.0017X-0.0067 و ضریب تعیین 9996/0 است.
راندمان انکپسولاسیون سامانه نیوزومی و بررسی الگوی رهایش دارو
میزان انکپسولاسیون عصاره شیرینبیان درون سامانه نیوزومی سنتز شده با توجهبه نمودار استاندارد شیرینبیان در بافر ایزوپروپیل و رابطه 1 محاسبه گردید، که مقدار عددی آن برابر با 36/55 درصد بود. همچنین با استفاده از نمودار استاندارد شیرینبیان در بافر PBS، الگوی رهایش عصاره آن از سامانه در زمانهای مختلف و تحت شرایط فیزیولوژیک بدن تعیین و رسم گردید ( نمودار4). بررسی الگوی رهایش عصاره نشان داد که سامانه دارای رهایش آهسته و نیمه هدفمند است و بیشترین میزان رهایش در 48 ساعت برابر با 3/57 درصد است. همچنین از نمودار بهدست آمده اینگونه نتیجهگیری میشود که رهایش عصاره از سامانه در دو فاز صورت میگیرد. فاز اول که رهایش سریعتر است و در 10 ساعت اول اتفاق میافتد بهدلیل اختلاف غلظت زیاد عصاره در سامانه با محیط پیرامون آن است و فاز دوم که شیب نمودار کاهش یافته و بهدلیل کاهش این اختلاف غلظت ایجاد میشود.
بررسی اندازه و میزان بار سطحی سامانه نیوزومی
مطابق با شکل 1، بررسی نتایج حاصل از دستگاه زتا سایزر نشان داد که سایز ذرات نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان برابر با 6/3 ± 7/90 نانومتر و شاخص پراکندگی آن برابر با 53/0 بود. همچنین با توجهبه شکل 2، پتانسیل زتای سامانه سنتز شده برابر با mV 64/1 ± 2/21- است که نشاندهنده این است که سامانه از نوع آنیونی و دارای بار منفی است، که همین امر سبب کاهش سمیت سامانه میگردد.
بررسی طیفهای مادون قرمز حاصل از تکنیک FTIR
از تکنیک FTIR بهمنظور سنجش عدم بر همکنش سامانه نیوزومی سنتز شده با عصاره شیرینبیان استفاده گردید. تصاویر بهدست آمده از طیف FTIR عصاره شیرینبیان (شکل -A3) وجود پیکهای شاخصی همچون پیک پهن موجود در ناحیه cm-1 3300 که نشاندهنده گروه عاملی OH ، پیک موجود در ناحیه cm-1 2924 که مربوط به ارتعاش کششی C-H، پیک ناحیه cm-1 1700 که مشخصه ارتعاشش کششی C=O، پیک ناحیه cm-1 1464 که نشاندهنده ارتعاش خمشی CH2 و پیک ناحیه cm-1 1213 که مرتبط با گروه عاملی P=O است را در ساختمان عصاره ریشه گیاه شیرینبیان نشان میدهد. با بررسی و مقایسه پیکهای موجود در طیف FTIR نانو نیوزومهای حاوی عصاره شیرینبیان (شکل -C 3) و نانو نیوزومهای فاقد عصاره ( شکل -B 3) مشاهده شد که تغییرهای جزئی در پیکهای مربوط به سامانه حاوی عصاره نسبتبه سامانه فاقد عصاره اتفاق افتاده که نشاندهنده ورود عصاره به درون سامانه است. برای مثال پیکهای شاخص موجود در نانونیوزومهای فاقد عصاره مثل پیک نواحی cm-13445، 6/2925، 1638 و 1101 بعد از ورود عصاره به سامانه با اندکی تغییر بهترتیب بهنواحی cm-1 3437، 2922، 1622 و 1091 جا بهجا شدند. همچنین با توجهبه اینکه در طیف FTIR سامانه حاوی عصاره پیکی جدیدی اضافه نشده و پیکی هم ناپدید نگشته میتوان به این نتیجه رسید که میان سامانه و عصاره بر همکنش شیمیایی رخ نداده و هر دو ماهیت خود را حفظ و از تغییر به دور ماندهاند.
تصویربرداری با میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM )
با توجهبه تصاویر بهدست آمده ( شکل 4) از نانوذرات بهوسیله میکروسکوپ نیروی اتمی میتوان به این نتیجه رسید که نیوزومها یکنواخت، کروی شکل و متراکم هستند که این خود نشان از مورفولوژی مناسب این نانوذرات جهت بهکارگیری آنها بهعنوان حاملهای دارویی است.
بررسی اثر سمیت نانو نیوزومهای سنتز شده بر روی سلولهای رده HFF
بعد از تیمار سلولهای رده HFF با نیوزومهای فاقد عصاره بهمنظور سنجش میزان سمیت این نانو ذرهها تست MTT انجام گرفت. نتایج این تست بعد از 48 ساعت تأثیر نیوزومها نشان داد که سامانه سنتز شده دارای سمیت ناچیزی بر روی سلولهای نرمال است چرا که بعد از تیمار سلولها با سامانه نیوزومی فاقد دارو با غلظتهای 1/0، 1، 10، 100 و 1000 میلیگرم بر میلیلیتر میزان زندهمانی سلولها بهترتیب برابر بود با 99، 98، 96، 96 و 95 درصد که نشان از سمیت پایین سامانه دارد ( نمودار5 ).
گیاهان دارویی در ترکیبهای شیمیایی خود دارای مقدار مشخصی ماده مؤثره هستند که میتواند در پیشگیری، تشخیص، کمک به روند درمانی و در مجموع حفظ حالت فیزیولوژیک طبیعی بدن کمک کنند (3-1). طب سنتی و استفاده از آن از ابتدای تاریخ مورد توجه انسانها بوده است. در بسیاری از کشورها و ملیتها با فرهنگهای مختلف استفاده از گیاهان برای درمان بسیاری از بیماریها و افزایش سلامت جامعه رایج است (4،5،6). مطالعههای اخیر نتایج سودمند استفاده از گیاهان در درمان و پیشگیری بیماریهایی همچون دیابت (7،8)، آترواسکلروزیس (10،9)، بیماریهای عصبی (12، 11) و سرطان (13) را تأیید میکند. خاصیت آنتیاکسیدانی گیاهان از جمله مکانیسمهای مهم آنها است که در درمان بسیاری از بیماریها میتوان از آن استفاده کرد ( 14،15). مصرف گیاهان دارویی و عصاره آنها بهدلیل قیمت مناسب، عوارض جانبی کم و همچنین فراوانی و در دسترس بودنشان در حال افزایش است (16). همچنین منشاء طبیعی داروهای گیاهی سبب سازگاری بهتر آنها با ارگانیسمهای زنده از جمله بدن انسان نسبتبه داروهای شیمیایی میگردد (17). شیرینبیان با نام علمی Glycyrrhiza glabra که دارای ریشه یونانی و از دو کلمه glykos بهمعنای شیرین و rhiza بهمعنای ریشه مشتق شده است. در هند به آن mulaithi و در خاورمیانه به آن شیرینزبان (locarice) میگویند. این گیاه از خانواده Fabaceae است که طول آن به یک متر میرسد. دارای برگهای پنبهایی حدود 7-15 سانتیمتر با 9 تا 17 کاسبرگ و با گلهایی با طول 8/0 تا 2/1 سانتیمتر و رنگ بنفش تا آبی کمرنگ مایل به سفید است. ریشه و ساقههای زیرزمینی این گیاه مصرف دارویی دارند. بررسیهای فتوشیمیایی نشان میدهد که گلیسیریزین که یک ترکیب تریترپنوئید است باعث ایجاد طعم شیرین ریشه این گیاه و همچنین ترکیبهای فلاونوئید مثل لیکریتین و ایزولیکریتین سبب ایجاد رنگ زرد این گیاه میشوند که همین ترکیبهای شیمیایی مثل فلاونوئیدها و ساپونینها باعث ایجاد خواص درمانی آن مانند خاصیت ضدتوموری، ضد التهابی، ضد ویروسی و آنتیاکسیدانی آن میگردند. همچنین مطالعههای زیادی تأثیر شیرینبیان و عصاره آن را بر سلولهای دستگاه تنفسی و بهبود بیماریهای دستگاه تنفسی تصدیق میکند (18،19).
امروزه خواص درمانی مناسب و اثرهای زیانبار کم داروهای گیاهی، مصرف آنها در سرتاسر دنیا را افزایش داده اما استفاده آنها بهشکل سابق با مشکلاتی همانند اثرگذاری بر بافت غیر هدف و یا اثرگذاری کم بر بافت هدف و همچنین اکسید شدن برخی مواد مؤثر موجود در عصاره و یا اسانس گیاه روبه رو است که همین امر نیاز به استفاده از نانو حاملهای دارویی نظیر لیپوزوم و نیوزوم روشن میسازد که بتواند این دشواریها را رفع و استفاده از داروهای گیاه را تسهیل بخشد و باعث اثرگذاری بهتر و بهبود عملکرد درمانی گیاهان دارویی شود (20،21).
نیوزوم برای اولین بار در سال 1970 در صنعت آرایشی بهعنوان یک فاکتور کاربردی معرفی شد و سپس کاربرد آن برای حاملهای دارو مورد بررسی قرار گرفت .نیوزومها حاملهای لیپیدی هستند که از تجمع سورفاکتانتهای غیریونی در محیط آبی شکل گرفته و ساختار دو لایهایی محصوری را ایجاد میکنند و میتوان بهعنوان حامل داروهای چربیدوست و آبدوست از آنها استفاده شود. در بسیاری از موارد برای تهیه نیوزوم از کلسترول و مشتقات آن استفاده میشود. از جمله مزایای این نانو حامل دارویی میتوان به طراحی آسان، زیست سازگاری، انعطافپذیری و رهایش آهسته دارو اشاره کرد (22،23).
باتوجهبه استفاده گسترده و ثابت شده ازعصاره شیرینبیان در درمان بسیاری از بیماریها و همچنین مزایای نیوزومها بهعنوان نانو حاملهای دارویی، هدف از مطالعه حاضر، ساخت و مشخصهیابی نانو حاملهای نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان بهروش آبپوشانی لایه نازک و بررسی سمیت نانو نیوزومها بر روی سلولهای نرمال بدن انسان است.
مواد و روشها
عصارهگیری
پس از تهیه گیاه شیرینبیان و قبل از عصارهگیری، نوع و گونه گیاهی آن به تأیید کارشناسان حوزه گیاهشناسی داشگاه یزد رسید. عصارهگیری از ریشه گیاه شیرینبیان انجام گرفت که برای اینمنظور، ابتدا ریشه گیاه در درمای محیط در سایه و بهدور از نور خورشید خشک گردید و سپس با استفاده از آسیاب برقی، پودر آن بهدست آمد. بهمنظور عصارهگیری از روش سوکسله استفاده گردید. سوکسله از رایجترین روشهای عصارهگیری در آزمایشگاهها است. دستگاه سوکسله شامل 4 قسمت عمده گرمکن، بالن، محفظه استخراج و کندانسور است. ابتدا 50 گرم از پودر حاصل شده داخل محفظه کارتوش فشرده شد و سپس درون ستون سوکسوله قرار داده شد. سپس 500 میلیلیتر اتانول 70% در درون بالن ریخته و سوکسله به آن متصل گردید، در آخر با نصب کندانسور و ورودی و خروجی آب عملیات عصارهگیری انجام گرفت. بعد از کامل شدن سیکل ششم، عصاره درون بالن را توسط کاغذ واتمن صاف گردید و بهمنظور خشک شدن و تبخیر حلال، عصاره درون ظرفهای شیشهایی و بهدور از نور خورشید در دمای محیط قرار گرفت. در آخر عصاره بهدست آمده وزن شد و تا زمان استفاده درون یخچال قرار گرفت.
تعیین طول موج ماکسیموم و رسم منحنی استاندارد
از روش اسپکتروفتومتری بهمنظور تعیین طول موج ماکسیموم عصاره شیرینبیان استفاده گردید.در این روش ابتدا محلول استوک عصاره شیرینبیان با غلظت mg/mL 1 در حلال PBS (Sigma، آمریکا) و ایزوپروپیل (Merck، آلمان) ساخته شد. سپس با استفاده از محلول استوک، غلظتهای مختلفی از عصاره (500، 250، 125، 62.5، 30، 15 و 5/7 میلیگرم بر میلیلیتر) با استفاده از روشهای رقتسازی درون حلالهای PBS و ایزوپروپیل ساخته شد. سپس طیف جذبی بهوسیله دستگاه اسپکتروفتومتر (Epoch، آمریکا) در محدود 200 تا 800 نانومتر برای تمام رقتها خوانش شد. طول موج ماکسیموم، طول موجی بود که بیشترین مقدار جذب در آن در تمام رقتها صورت پذیرفته شده بود. سپس با استفاده از جذبهای بهدست آمده از رقتهای مختلف در طول موج ماکسیموم، منحنی استاندار عصاره Glycrrizha glabra در بافر PBS و ایزوپروپیل رسم گردید و با استفاده از نمودار حاصل شده معادله خط عصاره در PBS و ایزوپروپیل محاسبه گردید. آزمایشها در این مرحله با سه بار تکرار انجام شد.
تهیه نانو نیوزومهای حاوی عصاره Glycrrizha glabra
روش آبپوشانی لایه نازک (Thin Film hydration)، روشی بود که برای سنتز نانو سامانه مورد آزمایش از آن استفاده گردید. بهمنظور ساخت نانو نیوزومها، ابتدا توئن 60 و کلسترول به نسبت مولی 70 به 30% و عصاره شیرینبیان با غلظت mg/mL 2 در کلروفرم حل گردیدند و سپس محلول حاصل در دمای ̊c 45 بر روی روتاری (Heidolph، آلمان) با دور rpm 150 قرار داده شد تا فیلم نازک خشک تحت شرایط خلاء ساخته شود. هیدراتاسیون فیلم نازک لیپیدی بهمنظور ایجاد نیوزومهای کروی حاوی عصاره، در دمای ̊c 60 و بهمدت 1 ساعت با اضافه کردن بافر PBS بهنسبت 1x انجام گرفت. کاهش اندازه نانوذرهها نیز بهوسیله سونیکیت حمامی با توان اولتراسونیک 100 وات و فرکانس 5% ± 28 کیلوهرتز در مدت زمان یک ساعت انجام گرفت (24).
بررسی میزان درونگیری سامانه
برای بررسی میزان عصاره بارگذاری شده ابتدا عصارههای بارگذاری نشده و آزاد در محلول، بهوسیله روش کیسه دیالیز (Mw cut off = 12000 Da) و توسط فرآیند انتشار در دمای ̊C 4 در درون بشری حاوی بافر فسفالین سالین حذف گردیدند. اساس روش کیسه دیالیز از خصوصیتهای غشاءهای نیمه تراوا که بین محلول و بافر دیالیز قرار میگیرد نشأت میگیرد. این غشاها که بهطور معمول از جنس سلولزی دارند دارای حفرههایی هستند که اجازه عبور به مولکولهای کوچکتر را میدهند و از عبور مولکولهای بزرگ جلوگیری میکنند. بهمنظور پرورده کردن کیسه دیالیز، ابتدا کیسه دیالیز بهمدت 10 دقیقه با بافر کیسه دیالیز (mM 1 از EDTA، سدیم بیکربنات 2%) جوشانیده شد (دما °C 80). در مرحله بعد برای حذف مواد بافر، کیسه دیالیز بهمدت 10 دقیقه دیگر در آب مقطر جوشانده شد. سپس، نیوزومهای حاوی عصاره بهنسبتهای 1 به 10 ، 1 به 20 و 1 به 40 با ایپزوپروپیل مخلوط شدند تا دیواره لیپیدی آنها شکسته شود و عصاره محبوس در آنها آزاد گردد. در آخر میزان جذب عصاره آزاد شده در رقتهای ذکر شده و در طول موج ماکسیموم تعیین شده بهوسیله دستگاه اسپکتروفوتومتر بهدست آید و با استفاده از منحنی استاندارد عصاره در ایزوپروپیل و رابطه 1، درصد بارگذاری عصاره در نیوزومها تعیین گردید (21).
رابطه 1)
× 100 = درصد عصاره بارگذاری شده بررسی عدم بر همکنش سامانه به عصاره شیرینبیان
برای بررسی تعامل و عدم بر همکنش میان سامانه نیوزومی سنتز شده با عصاره شیرینبیان از تکنیک طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) استفاده گردید. طیفسنجی مادون قرمز یا FTIR بر اساس جذب تابش و بررسی جهشهای ارتعاشی مولکولها و یونهای چند اتمی صورت میگیرد. این روش بهعنوان روشی پرقدرت و توسعه یافته برای تعیین ساختار و اندازهگیری گونههای شیمیایی بهکار میرود (25). در این روش، از عصاره شیرینبیان، نیوزومهای فاقد عصاره و سامانه نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان استفاده شد و طیف FTIR هر سه نمونه بهصورت جداگانه بهدست آمد. برای این منظور ابتدا مقدار 1 میلیگرم از هر نمونه با نسبت 1 به 100 را به نمک پتاسیم برماید (KBr) اضافه و در یک هاون پودر و بهوسیله دستگاه پرس هیدرولیک و تحت فشار 5 تا 8 تن بر سانتیمتر مکعب فشرده گردید (روش قرصسازی) و با ضخامتی در حدود 1/0 سانتیمتر بر روی صفحهای قرار گرفت و هر نمونه در طول موج cm-1 4000-400 توسط دستگاه FT-IR (Brucker، آلمان) مورد بررسی قرار گرفت و گروههای عاملی آن شناسایی گردید.
بررسی مورفولوژی نانوسامانه سنتز شده
برای بررسی مورفولوژی و بهدست آوردن شکل و ساختار نانوسامانه سنتز شده نیز از مشاهده میکروسکوپی استفاده شد. میکروسکوپ انرژی اتمی (AFM)، میکروسکوپ مورد استفاده در این مطالعه بود که با آن مورفولوژی نانوذرات از نظر زبری، شکل و تودهایی بودن بررسی گردید. میکروسکوپ نیروی اتمی ابزاری برای مشاهده نمونهها با ابعاد نانومتری و بررسی توپوگرافی سطحی آنها است. این میکروسکوپ نمونهها را با یک سوزن تیز به طول 2 میکرون و قطر کمتر از 10 نانومتر مورد آنالیز قرار داد (26).
بررسی سایز و پتانسیل زتای ذرات سنتز شده
برای اندازهگیری قطر نانو ذرهها و بار سطحی (پتانسیل زتا) آنها از دستگاه زتا سایزر (Malvern Instrument مدل Nano zeta sizer ES، انگلستان) استفاده گردید. اندازهگیری نانو نیوزومها در یک زاویه 90 درجه و تابش نور لیزر با طول موج nm 657 در دمای 25 سانتیگراد صورت گرفت. همچنین اندازهگیری نمونهها در 5 مرتبه و هر مرتبه با مدت زمان 30 ثانیه انجام گردید. جهت تعیین اندازه از µL600 نمونه با غلظتmg/mL 5/0 تا 1/0 استفاده شد. تعیین پتانسیل زتا/بار سطحی نانو نیوزومها در دمای اتاق با استفاده از µL 1500 نمونه با غلظت mg/mL 1/0 تعیین گردید و برای جلوگیری از آلوده شدن ذرات با گرد و غبار که تأثیر بهسزایی در نتایج ایجاد میکند نمونهها بلافاصله بعد از آمادهسازی مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایشها در این مرحله نیز با 3 بار تکرار صورت گرفت.
تعیین الگوی رهایش عصاره شیرینبیان از سامانه نیوزومی
روند رهایش عصاره از سامانه سنتز شده با استفاده از روش کیسه دیالیز مورد بررسی قرار گرفت. در این روش مقدار ml20 از لیپوزومهای حاوی عصاره درون کیسه دیالیز قرار گرفت و بهمدت 48 ساعت در مجاورت mL 200 بافر PBS ( نسبت 1 به 10) و در دمای ̊C 37 و 4/7pH= (شرایط فیزیولوژیکی بدن) قرار گرفت. به فواصل زمانی منظم و متناوب (5/0، 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 12، 24 و 48 ساعت) مقدار mL1 از بافر PBS اطراف کیسه دیالیز برداشته و بههمان مقدار (mL 1) بافر جدید با دما و pH یکسان اضافه گردید سپس جذب نمونههای برداشت شده با استفاده از دستگاه اسپکترومتری در طول موج ماکسیموم تعیین شده، خوانده و نمودار رهایش عصاره از نانو ذرهها با استفاده از منحنی استاندار عصاره در بافر PBS رسم گردید.
سنجش سمیت سامانه بر روی سلولهای نرمال
برای سنجش میزان سمیت سامانه در این مطالعه از روش MTT استفاده گردید. آزمون MTT که یک آزمون بر پایه رنگسنجی است. اساس این آزمون احیاء کریستالهای زرد رنگ تترازولیوم (فرمول شیمیائی 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT)) توسط ردوکتازهای میتوکندریایی سلولهای زنده است. سلولهای مورد استفاده در این مطالعه، از نوع سلولهای نرمال ردهی فیبروبلاست پوست انسان (HFF) بودند که از انستیتوی پاستور تهران تهیه گردیدند و طبق پروتکلهای کشت سلولی در محیط کشت RPMI-1640 غنی شده با سرم جنین گاوی (FBS) 10%، در دمای ̊c 37 و رطوبت 95% کشت داده شدند. برای انجام تست MTT این سلولها برای 48 ساعت در پلیتهای 96تایی کشت داده شدند، بعد از رسیدن تعداد سلولها بهمیزان مورد نیاز (1×104)، سلولها برای 48 ساعت با غلظتهای مختلف ( mg/mL10،100،1000،1،1/0) از نانو سامانه لیپونیوزومی فاقد عصاره تیمار شدند. سپس 20 میکرولیتر از نمک MTT با غلظت 5/0 میکرولیتر به هر چاهک اضافه و انکوباسیون 4 ساعت انجام گرفت. سپس مایعرویی خارج و بهمنظور حذف کریستالهای فورمازون 150 میکرولیتر DMSO به هر چاهک اضافه گردید و 30 دقیقه ریگر انکوباسیون انجام گرفت. بعد از آن جذب چاهکها در طول موج 570 نانومتر و با استفاده از دستگاه الایزا ریدر synergy HTX, Bio Tek, USA)) خوانده و میزان زندهمانی سلولها با استفاده از رابطه 2 به محاسبه گردید.
رابطه 2)
× 100یافتهها
تعیین طول موج ماکسیموم و نمودار استاندارد
بررسیهای طیف جذبی عصاره شیرینبیان در طول موجهای 200 تا 700 نانومتر نشان داد که بیشترین مقدار جذب مشترک درغلظتهای مختلف عصاره ریشه این گیاه در طول موج 330 نانومتر است (نمودار 1). سپس با استفاده از این طول موج نمودارهای استاندارد شیرینبیان در بافرهای PBS و ایزوپروپانول رسم گردید. نمودار استاندارد شیرینبیان در بافر PBS ( نمودار 2) خطی راست با معادله Y=0.0012X-0.0053 و ضریب تعیین (R2) 999/0است. این نمودار در بافر ایزوپروپانول نیز خطی راست با معادله Y=0.0017X-0.0067 و ضریب تعیین 9996/0 است.
راندمان انکپسولاسیون سامانه نیوزومی و بررسی الگوی رهایش دارو
میزان انکپسولاسیون عصاره شیرینبیان درون سامانه نیوزومی سنتز شده با توجهبه نمودار استاندارد شیرینبیان در بافر ایزوپروپیل و رابطه 1 محاسبه گردید، که مقدار عددی آن برابر با 36/55 درصد بود. همچنین با استفاده از نمودار استاندارد شیرینبیان در بافر PBS، الگوی رهایش عصاره آن از سامانه در زمانهای مختلف و تحت شرایط فیزیولوژیک بدن تعیین و رسم گردید ( نمودار4). بررسی الگوی رهایش عصاره نشان داد که سامانه دارای رهایش آهسته و نیمه هدفمند است و بیشترین میزان رهایش در 48 ساعت برابر با 3/57 درصد است. همچنین از نمودار بهدست آمده اینگونه نتیجهگیری میشود که رهایش عصاره از سامانه در دو فاز صورت میگیرد. فاز اول که رهایش سریعتر است و در 10 ساعت اول اتفاق میافتد بهدلیل اختلاف غلظت زیاد عصاره در سامانه با محیط پیرامون آن است و فاز دوم که شیب نمودار کاهش یافته و بهدلیل کاهش این اختلاف غلظت ایجاد میشود.
بررسی اندازه و میزان بار سطحی سامانه نیوزومی
مطابق با شکل 1، بررسی نتایج حاصل از دستگاه زتا سایزر نشان داد که سایز ذرات نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان برابر با 6/3 ± 7/90 نانومتر و شاخص پراکندگی آن برابر با 53/0 بود. همچنین با توجهبه شکل 2، پتانسیل زتای سامانه سنتز شده برابر با mV 64/1 ± 2/21- است که نشاندهنده این است که سامانه از نوع آنیونی و دارای بار منفی است، که همین امر سبب کاهش سمیت سامانه میگردد.
بررسی طیفهای مادون قرمز حاصل از تکنیک FTIR
از تکنیک FTIR بهمنظور سنجش عدم بر همکنش سامانه نیوزومی سنتز شده با عصاره شیرینبیان استفاده گردید. تصاویر بهدست آمده از طیف FTIR عصاره شیرینبیان (شکل -A3) وجود پیکهای شاخصی همچون پیک پهن موجود در ناحیه cm-1 3300 که نشاندهنده گروه عاملی OH ، پیک موجود در ناحیه cm-1 2924 که مربوط به ارتعاش کششی C-H، پیک ناحیه cm-1 1700 که مشخصه ارتعاشش کششی C=O، پیک ناحیه cm-1 1464 که نشاندهنده ارتعاش خمشی CH2 و پیک ناحیه cm-1 1213 که مرتبط با گروه عاملی P=O است را در ساختمان عصاره ریشه گیاه شیرینبیان نشان میدهد. با بررسی و مقایسه پیکهای موجود در طیف FTIR نانو نیوزومهای حاوی عصاره شیرینبیان (شکل -C 3) و نانو نیوزومهای فاقد عصاره ( شکل -B 3) مشاهده شد که تغییرهای جزئی در پیکهای مربوط به سامانه حاوی عصاره نسبتبه سامانه فاقد عصاره اتفاق افتاده که نشاندهنده ورود عصاره به درون سامانه است. برای مثال پیکهای شاخص موجود در نانونیوزومهای فاقد عصاره مثل پیک نواحی cm-13445، 6/2925، 1638 و 1101 بعد از ورود عصاره به سامانه با اندکی تغییر بهترتیب بهنواحی cm-1 3437، 2922، 1622 و 1091 جا بهجا شدند. همچنین با توجهبه اینکه در طیف FTIR سامانه حاوی عصاره پیکی جدیدی اضافه نشده و پیکی هم ناپدید نگشته میتوان به این نتیجه رسید که میان سامانه و عصاره بر همکنش شیمیایی رخ نداده و هر دو ماهیت خود را حفظ و از تغییر به دور ماندهاند.
تصویربرداری با میکروسکوپ نیروی اتمی ( AFM )
با توجهبه تصاویر بهدست آمده ( شکل 4) از نانوذرات بهوسیله میکروسکوپ نیروی اتمی میتوان به این نتیجه رسید که نیوزومها یکنواخت، کروی شکل و متراکم هستند که این خود نشان از مورفولوژی مناسب این نانوذرات جهت بهکارگیری آنها بهعنوان حاملهای دارویی است.
بررسی اثر سمیت نانو نیوزومهای سنتز شده بر روی سلولهای رده HFF
بعد از تیمار سلولهای رده HFF با نیوزومهای فاقد عصاره بهمنظور سنجش میزان سمیت این نانو ذرهها تست MTT انجام گرفت. نتایج این تست بعد از 48 ساعت تأثیر نیوزومها نشان داد که سامانه سنتز شده دارای سمیت ناچیزی بر روی سلولهای نرمال است چرا که بعد از تیمار سلولها با سامانه نیوزومی فاقد دارو با غلظتهای 1/0، 1، 10، 100 و 1000 میلیگرم بر میلیلیتر میزان زندهمانی سلولها بهترتیب برابر بود با 99، 98، 96، 96 و 95 درصد که نشان از سمیت پایین سامانه دارد ( نمودار5 ).
نمودار 1: طیف جذبی حاصل از عصاره شیرینبیان در طول موجهای 200 تا 800 نانومتر. بیشترین مقدار جذب در طول موج nm 320 است.
نمودار 2: منحنی استاندار عصاره شیرینبیان در بافر فسفات سالین که حاصل از بررسی طیف جذبی غلظتهای مختلف از عصاره در طول موج ماکسیسموم آن است.
نمودار 3: منحنی استاندار عصاره شیرینبیان در بافر ایزوپروپیل که حاصل از بررسی طیف جذبی غلظتهای مختلف از عصاره در طول موج ماکسیسموم آن است.
نمودار4: الگوی رهایش عصاره شیرینبیان از سامانه لیپوزومی طی 48 ساعت. نمودار نشاندهنده آهسته رهش بودن سامانه است. همچنین بیشترین میزان رهایش عصاره از سامانه 3/57 درصد در طول 48 ساعت است.
شکل 1- دادههای حاصل از تجزیه سامانه نیوزومی بهوسیله دستگاه زتا سایزر. براساس این دادهها میانگین اندازه نانوذرات برابر با 7/90 نانومتر و شاخص پراکندگی آنها برابر با 530/0 است.
شکل 1- نمایش میانگین پتانسیل زتای ذرات بر حسب میلیولت. دادهها نشان میدهد پتانسیل زتای نانو ذرات برابر با mV 64/1 ± 2/21- است.
A))
B))
(C)
شکل 2- طیفهای مادون قرمز حاصل از آنالیز بهروش طیف سنجی مادون قرمز. A) عصاره گیاه شیرینبیان B) سامانه نیوزومی فاقد عصاره. C) سامانه نیوزومی حامل عصاره. با توجهبه حضور پیکهای شاخص نمودار A و B در نمودار C میتوان دریافت عصاره و سامانه سنتز شده با هم بر همکنش ندارند. شکل 3- تصاویر حاصل از عکسبرداری توسط میکروسکوپ نیروی اتمی. عکسها نشاندهنده مورفولوژی مناسب نانو نیوزومها است. نانو ذرات دارای شکلی کروی و سطحی صاف هستند.
نمودار 4: نتایج حاصل از تست MTT بر روی رده سلولی HFF بعد از 48 ساعت تیمار با سامانه نانونیوزومی فاقد عصاره در غلظتهای مختلف. دادهها نشان از عدم سمیت سامانه سنتز شده بر روی سلولهای نرمال دارد.
بحث
در این مطالعه، نانو سامانه نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان تهیه گردید. بررسی نتایج فیزیکوشیمیایی نشان داد که سامانه سنتز شده دارای راندمان انکپسولاسیون 36/53% و رهایش آهسته و نیمه هدفمند (کنترل شده) است و حداکثر میزان رهایش عصاره از سامانه در طول 48 ساعت برابر با 3/57% بود. راندمان انکپسولاسیون از پارامترهای در نانوسامانهها هستند که بهعوامل مهمی از جمله، اندازه ذرات، ماهیت ماده درونگیری شده، نوع لیپیدهای بهکار رفته و غلظت آنها در ساختار نانوذرات وابسته است (27). در گزارشی که در سال 2018 منتشر شد، Majdizadeh و همکارانش اعلام کردند که موفق به ساخت نانو سامانه حاوی اسانس menthe piperita با راندمان انکپسولاسیون 38/61% شدند (20). نتایج مطالعه ما نیز از نظر میزان درونگیری سامانه نزدیک به نتایج گزارش شده توسط Majdizadeh بود. بررسیهای DLS حاکی از این بود که اندازه این نانوذرات nm7/90 و شاخص پراکندگی آن نیز برابر با 53/0 بود. همچنین مشخص شد که نانوسامانه سنتز شده از نوع آنیونی (بار منفی) بوده و پتانسیل زتای آن نیز برابر با mV 64/1 ± 2/21- بود که این بار منفی با جلوگیری از تجمع و رسوب نانوذرات سبب کاهش سمیت سامانه و بهبود عملکرد آن میگردد (28). بررسیهای طیف FTIR نیز بر همکنش سامانه سنتز شده با عصاره شیرینبیان را رد و تأییدی بر حفظ ماهیت عصاره و سامانه بعد از بارگذاری آن بود. نتایج حاصل از AFM هم مورفولوژی مناسب نانوذرات رو تأیید کرد و نشان داد که ذرات دارای شکلی کروی، یکنواخت و صاف هستند که این بهنوبه خود میتواند مهر تأییدی برای استفاده از این سامانه بهعنوان نانوحامل دارویی باشد. عدم سمیت سامانه بر روی سلولهای نرمال نیز با توجهبه نتایج تست MTT تأیید گشت.
تاکنون مطالعههای متعددی بر روی ساخت و مشخصهیابی نانو حاملهای دارویی انجام شده است. همانطور که ذکر شد، راندمان انکپسولاسیون یا همان میزان درونگیری سامانه از پارامترهای مهم در انتخاب نانو حاملهای دارویی است ( 20،28). در سال 2019، Barakat و همکارانش گزارش کردند که نانوسامانه لیپیدی حاوی عصاره آویشن سنتز و اثر سمیت آن را بر روی سلولهای سرطان پستان بررسی کردند. میزان درون -گیری در مطالعه آنها 11/67% گزارش شد (1). در سال 2013 نیز Fang و همکارانش سامانه لیپیدی با درصد درونگیری 51% و اندازه nm70 را گزارش کردند (29). Babaei و همکاران نیز در سال 2016، نیوزومهای حاوی سیس پلاتین با راندمان انکپسولاسیون 6/43 درصد را بهمنظور اثردهی بر سلولهای سرطان سینه سنتز کردند (30). در سال 2015 نیز، Ebrahimi Khosfi و همکارانش نیز نانوسامانه لیپیدی حاوی عصاره آویشن شیرازی سنتز کردند و گزارش کردند که میزان درونگیری سامانه در بهترین حالت برابر با 4/54% است (31). همسو با مطالعههای فوق مطالعه ما نیز اهمیت میزان انکپسولاسیون نانوسامانههای حامل دارویی را تأیید میکند. میزان انکپسولاسیون در مطالعه ما بیشتر و یا نزدیک به درصد همپوشانی در مطالعههای بالاست که این خود از مزایای پژوهش حاضر است.
میزان رهایش، عدم تعامل سامانه و دارو با یکدیگر، مورفولوژی و بار سطحی مناسب نیز از پارامترهای مهم در انتخاب نانو حاملهای دارویی است (32). Haghiralsadat و همکاران در سال 2017، پیشنهاد فورمولاسیون جدیدی از نانوسامانه لیپیدی حاوی دوکسوروبیسین با پتانسیل زتای 23-، اندازه nm 61/93 و راندمان انکپسولاسیون 8/82% را ارائه کردند (33). اندازه کوچکتر نانوذرات در مطالعه حاضر از مزایای آن نسبتبه مطالعه Haghiralsadat است.
Shah و همکاران نیز در سال 2016، فرمولاسیونهای مختلفی از نانو نیوزومهای حاوی ناپروکسین با ویژگیهای فیزیوشیمیایی از جمله سایزی 381 تا 414 نانومتر، لود 36/60 تا 98/71 درصد و میزان رهایش 91/65 تا 24/75 را گزارش کردند (34). از مزایای مطالعه ما نسبتبه مطالعه Shah، اندازه کوچکتر نانوذرات است که سبب افزایش زیست سازگاری آن میشود.
در سال 2017 Naderinezhad و همکارانش، نیوزومهای حاوی کورکومین با اندازه 242 نانومتر، راندمان انکپسولاسیون 2/95%، بار سطحی mV 38- و شاخص پراکندگی 17/0 با حداکثر میزان رهایش 87/43 درصد سنتز کردند (35). اندازه کوچکتر و درصد رهایش بیشتر از مزیتهای مطالعه ما نسبتبه مطالعه Naderinezhad است اما راندمان انکپسولاسیون بیشتر و بار سطحی مناسبتر از ویژگیهای مطلوب مطالعه Naderinezhad نسبتبه مطالعه ما است.
در سال 2019 نیز Hemati و همکاران، نانو نیوزومی حاوی کوئرستین با ویژگیهای فیزیوشیمیایی همچون اندازه 100 نانومتر، پتانسیل زتای 6 – تا 35 + میلیولت و درونگیری بین 71 تا 95 درصد سنتز کردند (36). از مزیتهای مطالعه ما نسبتبه مطالعه Hemati میتوان به اندازه کوچکتر و بارسطحی مطلوبتر اشاره کرد اما میزان درونگیری کمتر از ضعفهای مطالعه حاضر نسبتبه مطالعه Hemati است.
نتیجهگیری
در این پژوهش، ما موفق به ساخت نانوحاملهای نیوزومی جهت رسانش عصاره شیرینبیان با راندمان انکپسولاسیون بالا، رهایش هدفمند و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مطلوب شدیم که این خود گواهی بر مناسب بودن عملکرد این نانوسامانه بهعنوان یک حامل دارویی مناسب است و لذا انجام تحقیقات تکمیلی جهت کاربرد بالینی و تجاری از این سامانه پیشنهاد میگردد. همچنین اگر چه در این مطالعه، ما موفقبه ساخت و سنتز نانونیوزومهای حاوی عصاره شیرینبیان با ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مناسب شدیم، اما این مطالعه نیز مانند سایر پژوهشها دارای نقص و کاستیهایی هم بود. عدم بررسی الگوی رهایش و تأثیر آن در شرایط سلولهای سرطانی، عدم بررسی پایداری نانونیوزومها در شرایط مختلف، عدم سنتز فرمولاسیونهای مختلف از نیوزومها با درصدهای مولی متفاوت از لیپیدها و کلسترول و همچنین عدم بررسی ورود سامانه به بافت هدف از جمله معایب مطالعه حاضر است که پیشنهاد بررسی آنها به سایر پژوهشگران علاقمند به این زمینه میگردد.
در این مطالعه، نانو سامانه نیوزومی حاوی عصاره شیرینبیان تهیه گردید. بررسی نتایج فیزیکوشیمیایی نشان داد که سامانه سنتز شده دارای راندمان انکپسولاسیون 36/53% و رهایش آهسته و نیمه هدفمند (کنترل شده) است و حداکثر میزان رهایش عصاره از سامانه در طول 48 ساعت برابر با 3/57% بود. راندمان انکپسولاسیون از پارامترهای در نانوسامانهها هستند که بهعوامل مهمی از جمله، اندازه ذرات، ماهیت ماده درونگیری شده، نوع لیپیدهای بهکار رفته و غلظت آنها در ساختار نانوذرات وابسته است (27). در گزارشی که در سال 2018 منتشر شد، Majdizadeh و همکارانش اعلام کردند که موفق به ساخت نانو سامانه حاوی اسانس menthe piperita با راندمان انکپسولاسیون 38/61% شدند (20). نتایج مطالعه ما نیز از نظر میزان درونگیری سامانه نزدیک به نتایج گزارش شده توسط Majdizadeh بود. بررسیهای DLS حاکی از این بود که اندازه این نانوذرات nm7/90 و شاخص پراکندگی آن نیز برابر با 53/0 بود. همچنین مشخص شد که نانوسامانه سنتز شده از نوع آنیونی (بار منفی) بوده و پتانسیل زتای آن نیز برابر با mV 64/1 ± 2/21- بود که این بار منفی با جلوگیری از تجمع و رسوب نانوذرات سبب کاهش سمیت سامانه و بهبود عملکرد آن میگردد (28). بررسیهای طیف FTIR نیز بر همکنش سامانه سنتز شده با عصاره شیرینبیان را رد و تأییدی بر حفظ ماهیت عصاره و سامانه بعد از بارگذاری آن بود. نتایج حاصل از AFM هم مورفولوژی مناسب نانوذرات رو تأیید کرد و نشان داد که ذرات دارای شکلی کروی، یکنواخت و صاف هستند که این بهنوبه خود میتواند مهر تأییدی برای استفاده از این سامانه بهعنوان نانوحامل دارویی باشد. عدم سمیت سامانه بر روی سلولهای نرمال نیز با توجهبه نتایج تست MTT تأیید گشت.
تاکنون مطالعههای متعددی بر روی ساخت و مشخصهیابی نانو حاملهای دارویی انجام شده است. همانطور که ذکر شد، راندمان انکپسولاسیون یا همان میزان درونگیری سامانه از پارامترهای مهم در انتخاب نانو حاملهای دارویی است ( 20،28). در سال 2019، Barakat و همکارانش گزارش کردند که نانوسامانه لیپیدی حاوی عصاره آویشن سنتز و اثر سمیت آن را بر روی سلولهای سرطان پستان بررسی کردند. میزان درون -گیری در مطالعه آنها 11/67% گزارش شد (1). در سال 2013 نیز Fang و همکارانش سامانه لیپیدی با درصد درونگیری 51% و اندازه nm70 را گزارش کردند (29). Babaei و همکاران نیز در سال 2016، نیوزومهای حاوی سیس پلاتین با راندمان انکپسولاسیون 6/43 درصد را بهمنظور اثردهی بر سلولهای سرطان سینه سنتز کردند (30). در سال 2015 نیز، Ebrahimi Khosfi و همکارانش نیز نانوسامانه لیپیدی حاوی عصاره آویشن شیرازی سنتز کردند و گزارش کردند که میزان درونگیری سامانه در بهترین حالت برابر با 4/54% است (31). همسو با مطالعههای فوق مطالعه ما نیز اهمیت میزان انکپسولاسیون نانوسامانههای حامل دارویی را تأیید میکند. میزان انکپسولاسیون در مطالعه ما بیشتر و یا نزدیک به درصد همپوشانی در مطالعههای بالاست که این خود از مزایای پژوهش حاضر است.
میزان رهایش، عدم تعامل سامانه و دارو با یکدیگر، مورفولوژی و بار سطحی مناسب نیز از پارامترهای مهم در انتخاب نانو حاملهای دارویی است (32). Haghiralsadat و همکاران در سال 2017، پیشنهاد فورمولاسیون جدیدی از نانوسامانه لیپیدی حاوی دوکسوروبیسین با پتانسیل زتای 23-، اندازه nm 61/93 و راندمان انکپسولاسیون 8/82% را ارائه کردند (33). اندازه کوچکتر نانوذرات در مطالعه حاضر از مزایای آن نسبتبه مطالعه Haghiralsadat است.
Shah و همکاران نیز در سال 2016، فرمولاسیونهای مختلفی از نانو نیوزومهای حاوی ناپروکسین با ویژگیهای فیزیوشیمیایی از جمله سایزی 381 تا 414 نانومتر، لود 36/60 تا 98/71 درصد و میزان رهایش 91/65 تا 24/75 را گزارش کردند (34). از مزایای مطالعه ما نسبتبه مطالعه Shah، اندازه کوچکتر نانوذرات است که سبب افزایش زیست سازگاری آن میشود.
در سال 2017 Naderinezhad و همکارانش، نیوزومهای حاوی کورکومین با اندازه 242 نانومتر، راندمان انکپسولاسیون 2/95%، بار سطحی mV 38- و شاخص پراکندگی 17/0 با حداکثر میزان رهایش 87/43 درصد سنتز کردند (35). اندازه کوچکتر و درصد رهایش بیشتر از مزیتهای مطالعه ما نسبتبه مطالعه Naderinezhad است اما راندمان انکپسولاسیون بیشتر و بار سطحی مناسبتر از ویژگیهای مطلوب مطالعه Naderinezhad نسبتبه مطالعه ما است.
در سال 2019 نیز Hemati و همکاران، نانو نیوزومی حاوی کوئرستین با ویژگیهای فیزیوشیمیایی همچون اندازه 100 نانومتر، پتانسیل زتای 6 – تا 35 + میلیولت و درونگیری بین 71 تا 95 درصد سنتز کردند (36). از مزیتهای مطالعه ما نسبتبه مطالعه Hemati میتوان به اندازه کوچکتر و بارسطحی مطلوبتر اشاره کرد اما میزان درونگیری کمتر از ضعفهای مطالعه حاضر نسبتبه مطالعه Hemati است.
نتیجهگیری
در این پژوهش، ما موفق به ساخت نانوحاملهای نیوزومی جهت رسانش عصاره شیرینبیان با راندمان انکپسولاسیون بالا، رهایش هدفمند و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مطلوب شدیم که این خود گواهی بر مناسب بودن عملکرد این نانوسامانه بهعنوان یک حامل دارویی مناسب است و لذا انجام تحقیقات تکمیلی جهت کاربرد بالینی و تجاری از این سامانه پیشنهاد میگردد. همچنین اگر چه در این مطالعه، ما موفقبه ساخت و سنتز نانونیوزومهای حاوی عصاره شیرینبیان با ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مناسب شدیم، اما این مطالعه نیز مانند سایر پژوهشها دارای نقص و کاستیهایی هم بود. عدم بررسی الگوی رهایش و تأثیر آن در شرایط سلولهای سرطانی، عدم بررسی پایداری نانونیوزومها در شرایط مختلف، عدم سنتز فرمولاسیونهای مختلف از نیوزومها با درصدهای مولی متفاوت از لیپیدها و کلسترول و همچنین عدم بررسی ورود سامانه به بافت هدف از جمله معایب مطالعه حاضر است که پیشنهاد بررسی آنها به سایر پژوهشگران علاقمند به این زمینه میگردد.
منابع
1- Barakat F, Aboee-Mehrizi F, Haghiralsadat BF, Sedighi-Khavidak S, Ashkezari MD. Designing and optimization of liposomal nano-carriers containing Nepeta persica extract and study of its cytotoxicity on the breast cancer cell line (MCF-7). J. Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. 2019.
2- Yakhchi V, Jahanizadeh S, Yazdian F, Rashedi H, Haghiralsadat BF. Synthesis and Evaluation of Lipid-based Nanoparticle Containing Ginger Extract against Aspergillus Species. SSU_Journals. 2020;28(6):2766-80.
3- Van Wyk B-E, Wink M. Medicinal plants of the world: CABI; 2018.
4- Al-Snafi AE. Glycyrrhiza glabra: A phytochemical and pharmacological review. IOSR Journal of Pharmacy. 2018;8(6):1-17.
5- More VV. Niosomal drug delivery-a comprehensive review. Asian Journal of Pharmaceutics (AJP): Free full text articles from Asian J Pharm. 2019;12(04).
6- Thangadurai K, Amani P, Jeeva Gladys R, Rengasundari GM, Lenin M, Yuvaraj M. A review on hepatoprotective and Anti-HIV action of traditional herbs to reduce the hepatotoxicity of highly active anti-retroviral therapy (HAART).
7- Mustafa SB, Akram M, Muhammad Asif H, Qayyum I, Hashmi AM, Munir N, et al. Antihyperglycemic activity of hydroalcoholic extracts of selective medicinal plants Curcuma longa, Lavandula stoechas, Aegle marmelos, and Glycyrrhiza glabra and their polyherbal preparation in Alloxan-induced diabetic mice. Dose-Response. 2019;17(2):1559325819852503.
8- Batiha GE-S, Beshbishy AM, El-Mleeh A, Abdel-Daim MM, Devkota HP. Traditional uses, bioactive chemical constituents, and pharmacological and toxicological activities of Glycyrrhiza glabra L.(Fabaceae). Biomolecules. 2020;10(3).
9- Zaigham M, Hamiduddin M, Ikram M. Aslussoos (Glycyrrhiza glabra Linn): A root with immense pharmaceutical potential and its utilization in Unani system of medicine. International J. Herbal Medicine. 2019;7(5):27-34.
10- Sedighi M, Bahmani M, Asgary S, Beyranvand F, Rafieian-Kopaei M. A review of plant-based compounds and medicinal plants effective on atherosclerosis. J. research in medical sciences: the official j. Isfahan University of Medical Sciences. 2017;22.
11- Pastorino G, Cornara L, Soares S, Rodrigues F, Oliveira MBP. Liquorice (Glycyrrhiza glabra): A phytochemical and pharmacological review. Phytotherapy research. 2018;32(12):2323-39.
12- Paudel YN, Angelopoulou E, Semple B, Piperi C, Othman I, Shaikh MF. Potential neuroprotective effect of the HMGB1 inhibitor Glycyrrhizin in neurological disorders. ACS chemical neuroscience. 2020;11(4):485-500.
13- Gioti K, Papachristodoulou A, Benaki D, Beloukas A, Vontzalidou A, Aligiannis N, et al. Glycyrrhiza glabra-Enhanced Extract and Adriamycin Antiproliferative Effect on PC-3 Prostate Cancer Cells. Nutrition and cancer. 2020;72(2):320-32.
14- Sekhon-Loodu S, Rupasinghe H. Evaluation of antioxidant, antidiabetic and antiobesity potential of selected traditional medicinal plants. Frontiers in nutrition. 2019;6:53.
15- Unuofin JO, Lebelo SL. Antioxidant effects and mechanisms of medicinal plants and their bioactive compounds for the prevention and treatment of type 2 diabetes: an updated review. Oxidative medicine and cellular longevity. 2020;2020.
16- Nastić N, Švarc-Gajić J, Delerue-Matos C, Barroso MF, Soares C, Moreira MM, et al. Subcritical water extraction as an environmentally-friendly technique to recover bioactive compounds from traditional Serbian medicinal plants. Industrial Crops and Products. 2018;111:579-89.
17- Mehrbod P, Abdalla MA, Njoya EM, Ahmed AS, Fotouhi F, Farahmand B, et al. South African medicinal plant extracts active against influenza A virus. BMC complementary and alternative medicine. 2018;18(1):1-10.
18- Alagawany M, Elnesr SS, Farag MR, El-Hack A, Mohamed E, Khafaga AF, et al. Use of licorice (Glycyrrhiza glabra) herb as a feed additive in poultry: Current knowledge and prospects. Animals. 2019;9(8):536.
19- Ashraf A, Ashraf MM, Rafiqe A, Aslam B, Galani S, Zafar S, et al. In vivo antiviral potential of Glycyrrhiza glabra extract against Newcastle disease virus. Pakistan journal of pharmaceutical sciences. 2017;30.
20- Majdizadeh M, Rezaei Zarchi S, Movahedpour AA, Shahi Malmir H, Sasani E, Haghiralsadat BF. A new strategy in improving therapeutic indexes of medicinal herbs: preparation and characterization of nano-liposomes containing Mentha piperita essential oil. SSU_Journals. 2018;25(11):853-64.
21- Sahoo SK, Dilnawaz F, Krishnakumar S. Nanotechnology in ocular drug delivery. Drug discovery today. 2008;13(3-4):144-51.
22- Shirsand S, Keshavshetti GG. Recent advances in niosomal drug delivery—a review. May–June RJLBPCS. 2019;5(3).
23- Ge X, Wei M, He S, Yuan W-E. Advances of non-ionic surfactant vesicles (niosomes) and their application in drug delivery. Pharmaceutics. 2019;11(2):55.
24- Shahi MH, Kalantar SM, Sasani E, Asgari M, HAGHIRALSADAT BF. Synthesis and optimization of niosomal carriers containing doxorubicin in order to achieve a final formulation with high potential in cancer cells temperature and acidity. 2019.
25- Petit T, Puskar L. FTIR spectroscopy of nanodiamonds: Methods and interpretation. Diamond and Related Materials. 2018;89:52-66.
26- Liu X, Song D, He X, Wang Z, Zeng M, Deng K. Nanopore structure of deep-burial coals explored by AFM. Fuel. 2019;246:9-17.
27- Honary S, Zahir F. Effect of zeta potential on the properties of nano-drug delivery systems-a review (Part 1). Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2013;12(2):255-64.
28- Mohawed OA, El-Ashmoony M, Elgazayerly ON. Niosome-encapsulated clomipramine for transdermal controlled delivery. Int J Pharm Pharm Sci. 2014;6(9):567-75.
29- Fang Y, Wu XG, Chen J, Dang SC, Jiang DL, Chen M, et al., editors. Preparation and characterization of mpeg modified magnetic long-circulating doxorubicin hydrochloride liposomes. Advanced Materials Research; 2013: Trans Tech Publ.
30- Babaei M, Arjmand M, Seifkordi A. Evaluation the effect of nanoniosomal cisplatin on brain cancer cell line C6. New Cellular and Molecular Biotechnology Journal. 2016;6(23):61-4.
31- Ebrahimi Khosfi M, Khosravi Darani K, Hosseini H, Arabi Sh KFR, Kohi Kamali P. Production of nanoliposomes containing essential oil of Boiss Zatariamultiflora by response surface method. Nano Meghyas. 2014;1(2):119-28.
32- Gharbavi M, Amani J, Kheiri-Manjili H, Danafar H, Sharafi A. Niosome: a promising nanocarrier for natural drug delivery through blood-brain barrier. Advances in pharmacological sciences. 2018;2018.
33- Haghiralsadat F, Amoabediny G, Sheikhha MH, Zandieh‐doulabi B, Naderinezhad S, Helder MN, et al. New liposomal doxorubicin nanoformulation for osteosarcoma: drug release kinetic study based on thermo and pH sensitivity. Chemical biology & drug design. 2017;90(3):368-79.
34- Shah N. Characterization, optimization and formulation of niosome containing naproxen. Journal of Biomedical and Pharmaceutical Research. 2016;5(1):1-6.
35- Naderinezhad S, Haghirosadat F, Amoabediny G, Naderinezhad A, Esmaili Z, Akbarzade A. Synthesis of biodegradable and self-assembled anionic nano–carrier: Novel approach for improvement of Curcumin-delivery to bone tumors cells & Mathematical modeling of drug-release kinetic. New Cellular and Molecular Biotechnology Journal. 2017;7(27):77-84.
36- Hemati M, Haghiralsadat F, Yazdian F, Jafari F, Moradi A, Malekpour-Dehkordi Z. Development and characterization of a novel cationic PEGylated niosome-encapsulated forms of doxorubicin, quercetin and siRNA for the treatment of cancer by using combination therapy. Artificial cells, nanomedicine, and biotechnology. 2019;47(1):1295-311.
1- Barakat F, Aboee-Mehrizi F, Haghiralsadat BF, Sedighi-Khavidak S, Ashkezari MD. Designing and optimization of liposomal nano-carriers containing Nepeta persica extract and study of its cytotoxicity on the breast cancer cell line (MCF-7). J. Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. 2019.
2- Yakhchi V, Jahanizadeh S, Yazdian F, Rashedi H, Haghiralsadat BF. Synthesis and Evaluation of Lipid-based Nanoparticle Containing Ginger Extract against Aspergillus Species. SSU_Journals. 2020;28(6):2766-80.
3- Van Wyk B-E, Wink M. Medicinal plants of the world: CABI; 2018.
4- Al-Snafi AE. Glycyrrhiza glabra: A phytochemical and pharmacological review. IOSR Journal of Pharmacy. 2018;8(6):1-17.
5- More VV. Niosomal drug delivery-a comprehensive review. Asian Journal of Pharmaceutics (AJP): Free full text articles from Asian J Pharm. 2019;12(04).
6- Thangadurai K, Amani P, Jeeva Gladys R, Rengasundari GM, Lenin M, Yuvaraj M. A review on hepatoprotective and Anti-HIV action of traditional herbs to reduce the hepatotoxicity of highly active anti-retroviral therapy (HAART).
7- Mustafa SB, Akram M, Muhammad Asif H, Qayyum I, Hashmi AM, Munir N, et al. Antihyperglycemic activity of hydroalcoholic extracts of selective medicinal plants Curcuma longa, Lavandula stoechas, Aegle marmelos, and Glycyrrhiza glabra and their polyherbal preparation in Alloxan-induced diabetic mice. Dose-Response. 2019;17(2):1559325819852503.
8- Batiha GE-S, Beshbishy AM, El-Mleeh A, Abdel-Daim MM, Devkota HP. Traditional uses, bioactive chemical constituents, and pharmacological and toxicological activities of Glycyrrhiza glabra L.(Fabaceae). Biomolecules. 2020;10(3).
9- Zaigham M, Hamiduddin M, Ikram M. Aslussoos (Glycyrrhiza glabra Linn): A root with immense pharmaceutical potential and its utilization in Unani system of medicine. International J. Herbal Medicine. 2019;7(5):27-34.
10- Sedighi M, Bahmani M, Asgary S, Beyranvand F, Rafieian-Kopaei M. A review of plant-based compounds and medicinal plants effective on atherosclerosis. J. research in medical sciences: the official j. Isfahan University of Medical Sciences. 2017;22.
11- Pastorino G, Cornara L, Soares S, Rodrigues F, Oliveira MBP. Liquorice (Glycyrrhiza glabra): A phytochemical and pharmacological review. Phytotherapy research. 2018;32(12):2323-39.
12- Paudel YN, Angelopoulou E, Semple B, Piperi C, Othman I, Shaikh MF. Potential neuroprotective effect of the HMGB1 inhibitor Glycyrrhizin in neurological disorders. ACS chemical neuroscience. 2020;11(4):485-500.
13- Gioti K, Papachristodoulou A, Benaki D, Beloukas A, Vontzalidou A, Aligiannis N, et al. Glycyrrhiza glabra-Enhanced Extract and Adriamycin Antiproliferative Effect on PC-3 Prostate Cancer Cells. Nutrition and cancer. 2020;72(2):320-32.
14- Sekhon-Loodu S, Rupasinghe H. Evaluation of antioxidant, antidiabetic and antiobesity potential of selected traditional medicinal plants. Frontiers in nutrition. 2019;6:53.
15- Unuofin JO, Lebelo SL. Antioxidant effects and mechanisms of medicinal plants and their bioactive compounds for the prevention and treatment of type 2 diabetes: an updated review. Oxidative medicine and cellular longevity. 2020;2020.
16- Nastić N, Švarc-Gajić J, Delerue-Matos C, Barroso MF, Soares C, Moreira MM, et al. Subcritical water extraction as an environmentally-friendly technique to recover bioactive compounds from traditional Serbian medicinal plants. Industrial Crops and Products. 2018;111:579-89.
17- Mehrbod P, Abdalla MA, Njoya EM, Ahmed AS, Fotouhi F, Farahmand B, et al. South African medicinal plant extracts active against influenza A virus. BMC complementary and alternative medicine. 2018;18(1):1-10.
18- Alagawany M, Elnesr SS, Farag MR, El-Hack A, Mohamed E, Khafaga AF, et al. Use of licorice (Glycyrrhiza glabra) herb as a feed additive in poultry: Current knowledge and prospects. Animals. 2019;9(8):536.
19- Ashraf A, Ashraf MM, Rafiqe A, Aslam B, Galani S, Zafar S, et al. In vivo antiviral potential of Glycyrrhiza glabra extract against Newcastle disease virus. Pakistan journal of pharmaceutical sciences. 2017;30.
20- Majdizadeh M, Rezaei Zarchi S, Movahedpour AA, Shahi Malmir H, Sasani E, Haghiralsadat BF. A new strategy in improving therapeutic indexes of medicinal herbs: preparation and characterization of nano-liposomes containing Mentha piperita essential oil. SSU_Journals. 2018;25(11):853-64.
21- Sahoo SK, Dilnawaz F, Krishnakumar S. Nanotechnology in ocular drug delivery. Drug discovery today. 2008;13(3-4):144-51.
22- Shirsand S, Keshavshetti GG. Recent advances in niosomal drug delivery—a review. May–June RJLBPCS. 2019;5(3).
23- Ge X, Wei M, He S, Yuan W-E. Advances of non-ionic surfactant vesicles (niosomes) and their application in drug delivery. Pharmaceutics. 2019;11(2):55.
24- Shahi MH, Kalantar SM, Sasani E, Asgari M, HAGHIRALSADAT BF. Synthesis and optimization of niosomal carriers containing doxorubicin in order to achieve a final formulation with high potential in cancer cells temperature and acidity. 2019.
25- Petit T, Puskar L. FTIR spectroscopy of nanodiamonds: Methods and interpretation. Diamond and Related Materials. 2018;89:52-66.
26- Liu X, Song D, He X, Wang Z, Zeng M, Deng K. Nanopore structure of deep-burial coals explored by AFM. Fuel. 2019;246:9-17.
27- Honary S, Zahir F. Effect of zeta potential on the properties of nano-drug delivery systems-a review (Part 1). Tropical Journal of Pharmaceutical Research. 2013;12(2):255-64.
28- Mohawed OA, El-Ashmoony M, Elgazayerly ON. Niosome-encapsulated clomipramine for transdermal controlled delivery. Int J Pharm Pharm Sci. 2014;6(9):567-75.
29- Fang Y, Wu XG, Chen J, Dang SC, Jiang DL, Chen M, et al., editors. Preparation and characterization of mpeg modified magnetic long-circulating doxorubicin hydrochloride liposomes. Advanced Materials Research; 2013: Trans Tech Publ.
30- Babaei M, Arjmand M, Seifkordi A. Evaluation the effect of nanoniosomal cisplatin on brain cancer cell line C6. New Cellular and Molecular Biotechnology Journal. 2016;6(23):61-4.
31- Ebrahimi Khosfi M, Khosravi Darani K, Hosseini H, Arabi Sh KFR, Kohi Kamali P. Production of nanoliposomes containing essential oil of Boiss Zatariamultiflora by response surface method. Nano Meghyas. 2014;1(2):119-28.
32- Gharbavi M, Amani J, Kheiri-Manjili H, Danafar H, Sharafi A. Niosome: a promising nanocarrier for natural drug delivery through blood-brain barrier. Advances in pharmacological sciences. 2018;2018.
33- Haghiralsadat F, Amoabediny G, Sheikhha MH, Zandieh‐doulabi B, Naderinezhad S, Helder MN, et al. New liposomal doxorubicin nanoformulation for osteosarcoma: drug release kinetic study based on thermo and pH sensitivity. Chemical biology & drug design. 2017;90(3):368-79.
34- Shah N. Characterization, optimization and formulation of niosome containing naproxen. Journal of Biomedical and Pharmaceutical Research. 2016;5(1):1-6.
35- Naderinezhad S, Haghirosadat F, Amoabediny G, Naderinezhad A, Esmaili Z, Akbarzade A. Synthesis of biodegradable and self-assembled anionic nano–carrier: Novel approach for improvement of Curcumin-delivery to bone tumors cells & Mathematical modeling of drug-release kinetic. New Cellular and Molecular Biotechnology Journal. 2017;7(27):77-84.
36- Hemati M, Haghiralsadat F, Yazdian F, Jafari F, Moradi A, Malekpour-Dehkordi Z. Development and characterization of a novel cationic PEGylated niosome-encapsulated forms of doxorubicin, quercetin and siRNA for the treatment of cancer by using combination therapy. Artificial cells, nanomedicine, and biotechnology. 2019;47(1):1295-311.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشی |
موضوع مقاله:
بیوشیمی
دریافت: 1400/1/22 | پذیرش: 1400/3/1 | انتشار: 1400/3/31
دریافت: 1400/1/22 | پذیرش: 1400/3/1 | انتشار: 1400/3/31
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
