Etanolický extrakt z pískavice řecké seno: Jeho molekulární mechanismy proti stárnutí pokožky a zlepšené funkce nanoenkapsulací
Oct 09, 2022
Prosím kontaktujteoscar.xiao@wecistanche.comPro více informací
Abstraktní:Semena pískavice řecké seno nebo Trigonella foenum-graecumL. (čeleď Leguminosae) se typicky používají jako potravinové doplňky ke zvýšení postnatální laktace. Extrakt z pískavice má antioxidační a protizánětlivé vlastnosti, ale jeho mechanismy proti stárnutí pokožky nebyly využity. V tomto výzkumu jsme jako první definovali in vitro kolagenázovou inhibiční aktivitu extraktu z pískavice řeckého sena (ICso =0.57±0.02 mg/ml), což je 2,6krát více silnější než vitamín C (IC50=1,46 mg/ml). Nanoenkapsulace byla použita pro zlepšení stability extraktu a následné zvýšení jeho bioaktivity. Liponiosom enkapsulující extrakt z pískavice řecké seno (LNF) byl připraven pomocí vysokorychlostního homogenizéru, výsledkem byly homogenní sférické nanočástice s velikostí v rozsahu 174,7 ± 49,2 nm, 0 0,26 ± 0,04 v Pdl a 46,6 ± 7,4 procent účinnost zachycení. Formulace LNF významně usnadnila postupné uvolňování a významně zvýšila penetraci extraktů kůží, což naznačuje potenciální použití LNF pro transdermální podávání. Formulovaný LNF byl vysoce stabilní, netoxický pro lidské fibroblasty a byl schopen zvýšit životaschopnost buněk, produkci kolagenu a inhibovat sekreci MMP1, MMP9, IL-6 a IL-8 ve srovnání s extraktem v kokultivovaný model kůže. Etanolový extrakt pískavice řecké seno a jeho vyvinutý LNF proto vykazují molekulární mechanismy proti stárnutí pokožky a mohly by být potenciálně použity jako inovativní složka pro prevenci stárnutí pokožky.
Klíčová slova:pískavice řecké seno; rutin; anti-kolagenáza; proti stárnutí; produkce kolagenu; liposomy; nanoenkapsulace; lipidové částice; transdermální podávání; trvalé uvolňování
1. Úvod
Stárnutí kůže je biologický proces vyvolaný jak vnitřními, tak vnějšími faktory. Vnitřní stárnutí je způsobeno změnami v elasticitě kůže v průběhu času, zatímco vnější stárnutí je připisováno UV záření, znečištění a kouření. Převládajícím faktorem je expozice UV záření (fotostárnutí) [1,2]. Nejdůležitějšími strukturami extracelulární matrix (ECM) jsou kolagen, elastin a glykosaminoglykany (GAG) [3]. Společné rysy stárnutí kůže zahrnují tvorbu reaktivních forem kyslíku (ROS) a degradaci ECM nadměrně exprimovanými matricovými metaloproteinázami (MP). Ukázalo se, že kumulativní oxidační stres a UV záření zvyšují aktivitu degradačních enzymů, zejména kolagenázy a elastázu [1,4,5]. To přispívá k celkovému chování pokožky, včetně ztráty pevnosti v tahu a pružnosti a následného vrásnění a suchosti. Aby se vyrovnali se stárnutím pokožky, výzkum se zaměřuje především na snížení oxidačního stresu (antioxidant) a degradaci ECM (antikolagenáza a antielastáza)[6-8]. Přírodní produkty vzbudily zájem jako nová generace kosmeceutik. Existuje mnoho důkazů, že rostliny obsahují různé aktivní sloučeniny, například terpenoidy, alkaloidy a fenolické sloučeniny [9-11].flavonoidyTrigonella foenum-graecum L. (pískavice řecké seno), patřící do čeledi Leguminosae, je bylina, která obvykle roste v západní Asii, severní Indii, severní Africe a Středomoří [12]. Semena pískavice se běžně používají jako potravina, koření, galaktagoga a tradiční lék na cukrovku[13-15]. Navíc toxikologická studie prokázala bezpečnost semen pískavice řeckého se jako doplněk stravy [16]. Semena pískavice obsahují četné fytochemikálie, včetně alkaloidů, saponinů a flavonoidů (rutin, kvercetin a vitexin) [17]. Mnoho studií uvádí antidiabetické, protirakovinné, antimikrobiální, antioxidační a protizánětlivé účinky pískavice řecké seno [18-23]Rutin je sloučenina pískavice řecké seno, která byla zkoumána pro své anti-aging a antioxidační účinky. inhibice degradace kolagenu [24-26]. Ačkoli neexistuje žádná zpráva, která by zahrnovala extrakt z pískavice řeckého sena v kosmeceutikách, očekává se, že bude vykazovat biologické vlastnosti, které tyto potenciální funkce vykazují. Nicméně obecným problémem používání přírodního extraktu v kosmetických přípravcích je špatná pronikání do pokožky, rozpustnost a stabilita. Nanoenkapsulace je technika, která se používá k (i) zlepšení stability, (ii) zvýšení rozpustnosti ve vodě, (iii) zlepšení pronikání kůží a absorpce a iv) pomalému uvolňování aktivních složek [27,28]. Existuje mnoho různých typů nanočástic, jako jsou lipozomy, niozomy a liponiozomy (kombinace lipozomů a niozomů). Liponiosomy se skládají z fosfolipidů a neiontových povrchově aktivních látek, které zvyšují schopnost a řídí uvolňování nano-nosičů[29]. Morfologie liponiozomů se podobá morfologii lipozomů. Nicméně liponiozomy jsou flexibilnější a přizpůsobivější a co je důležité, fungují jinak. Výhody liponiosomových nosičů jsou v tom, že jsou deformovatelné, aby pronikly póry, které jsou mnohem menší než velikost nosiče, a mají schopnost transportovat jak ve vodě, tak v tucích rozpustná činidla. Liposomy jsou tedy slibnými nosiči pro dodávání aktivní složky do kůže [30]. V této studii byl validován a identifikován extrakt z pískavice řeckého sena používající rutin jako analytický marker. Byly objasněny biologické aktivity extraktu z pískavice řeckého sena. Pískavice prokázala anti-kolagenázovou aktivitu a zvýšenou produkci kolagenu, což může odkazovat na vlastnost proti stárnutí. Liponiosom encapsulating fenugreek extract (LNF) byl vyvinut a charakterizován. Cytotoxicita LNF byla pozorována v lidských dermálních fibroblastech pomocí testů na bázi buněk. Ty také zahrnovaly zkoumání molekulárních mechanismů LNF proti stárnutí. Výsledky naznačují, že LNF je netoxický pro buňky dernálních fibroblastů a může inhibovat sekreci MMP1, MMP9, IL-6 a IL-8 při stárnutí kůže vyvolaném UV zářením. Naše zjištění tedy podporují implikaci extraktu z pískavice řeckého sena a LNF jako inovativních činidel proti stárnutí, což zvyšuje jejich potenciál jako aktivních složek v kosmetických produktech.
cistanche může proti stárnutí
2. Výsledky
2.1. UHPLC validace a identifikace rutinu v extraktu z pískavice řecké seno
Po maceraci ethanolem byla získána olejovitá žlutohnědá pasta extraktu pískavice řeckého sena. Identifikace obsahu rutinu jako analytického markeru byla zkoumána pomocí UHPLC. Optimální separace rutinu z extraktu pískavice byla dosažena s retenčním časem přibližně 2,458 min (obrázek 1) a byla potvrzena pomocí LC-MS s detekovaným iontem produktu při 30}1 (doplňkový obrázek S1). Validace rutinu byla provedena pomocí pokynů AOAC [31,32] a je uvedena v tabulce 1. Rovnice v tabulce představuje dobrou linearitu s koeficientem determinace (r2) 0,998, s přesností měřenou procento obnovy. Citlivost byla indikována pomocí limitu detekce (LOD) a limitu kvantifikace (LOQ) při 5,17 a 15,67 ug/ml, v tomto pořadí Extrakty pískavice byly připraveny v různých koncentracích a množství rutinu v extraktu bylo interpretováno pomocí plochy pod křivkou vzhledem ke standardní křivce komerční reference rutinu. Výsledky ukázaly, že připravený extrakt obsahuje 7,73±0,40 mg/gofrutin.
2.2. In vitro inhibice kolagenázy a produkce kolagenu extraktem z pískavice řeckého sena
Aktivita proti stárnutí extraktu pískavice byla nejprve identifikována in vitro inhibičním testem na kolagenázu. Zjistili jsme, že IC50 standard trihydrátu rutinu, extrakt z pískavice řecké seno a epigalokatechin galát (EGCG) jako pozitivní kontrola byla 0.06±0,56±{{101} {10}},02, respektive 0,11±0,01 mg/ml (obrázek 2a,b). Pozoruhodné je, že inhibiční koncentrace extraktu z pískavice byla významně nižší než u kyseliny askorbové (IC50=1 0,46±0,02 mg/ml), což ukazuje, že extrakt z pískavice a standard trihydrátu rutinu vykazují antikolagenázovou aktivitu. Schopnost extraktu z pískavice na produkci kolagenu byla dále zkoumána pomocí lidských dermálních fibroblastů. Buňky byly ošetřeny 125 ug/ml extraktu a vitaminu Cas jako pozitivní kontrola po dobu 7 a 14 dnů. Buňky byly obarveny Sirius Red a obarvené kolageny byly rozpuštěny NaOH.používá hesperidinJak je znázorněno na obrázku 2b, Sirius Red představuje obsah kolagenu. Množství obarveného kolagenu bylo významně zvýšeno v buňkách ošetřených extraktem (163 procent a 131 procent) ve srovnání s kontrolou s vehikulem (225 procent a 187 procent) v den 7 a den 14, v daném pořadí. Tato indukce byla podobná účinku vitaminem C indukované produkce kolagenu a byla významně vyšší než rutinem indukovaná produkce kolagenu v lidských fibroblastových buňkách. Tento výsledek ukázal, že extrakt z pískavice indukuje produkci kolagenu v buňkách lidských dermálních fibroblastů.
2.3. Fyzikálně-chemické charakterizace formulovaného LNF
Pro zlepšení stability extraktu z pískavice řeckého sena a zlepšení jeho vzhledu byla formulace LNF provedena za použití všech složek uvedených v tabulce 2, což vedlo k žluto-zlaté pastovité substanci (obrázek 3a: vlevo dole), kterou lze snadno dispergovat ve vodě za vzniku nažloutlého roztoku (obrázek 3a: vpravo).
LNF vykazoval rozmanitou a jemnou bylinnou vůni. Fyzikálně-chemická charakterizace formulovaného LNF byla zkoumána pomocí dynamického rozptylu světla (DLS) a je uvedena v tabulce 3. Velikost částic měla rozsah 174,7±49,2 nm, s nízkým indexem polydisperzity (PdI=0.26±{ {7}}.04) a negativně nabitý povrch kvůli fosfolipidům [33]. Účinnost zapouzdření a zatížení byla přibližně 46,6 ± 7,4 procenta a 33,5 ± 4,0 procenta. Mikrofotografie ukazuje morfologii formulovaných částic jako kulovité částice zapouzdřující extrakt z pískavice řeckého sena uvnitř obrázku 3a s průměry v rozsahu 50-150 nm (obrázek 3b). Endotermické píky v termogramu DSC (obrázek 3c) umístěné při 45,8 stupně představují teplotu tání LNF, která je mezi teplotami tání liposomu při 44,2 stupně a niosomu při 47,5 stupni, v daném pořadí.oteflavonoidMorfologie a tepelné chování by mohly potvrdit, že LNF vykazuje fyzikální vlastnosti jak liposomů, tak niosomů.
LNF byl udržován při 4 stupních, 25 stupních a 40 stupních po dobu 3 měsíců, aby byla studována jeho stabilita z hlediska velikosti částic, PdI a Z potenciálu pomocí techniky DLS. Bylo také zkoumáno pH a viskozita získaných částic1. Pozorovali jsme mírné zvýšení velikosti částic skladovaných při 40 stupních ve srovnání se 4 stupni, ale tyto změny nebyly statisticky odlišné.ztracená říše cistancheKromě toho nedošlo k žádné významné změně v dalších charakteristikách formulovaného LNF, včetně pH, viskozity a procenta zapouzdření. Všechny tyto výsledky naznačovaly, že získané částice byly fyziochemicky stabilní (obrázek 4).
2.4. Profil uvolňování a penetrace formulovaného LNF kůží
Profil uvolňování (obrázek 5a) ukázal, že extrakt z pískavice byl uvolňován současně, zatímco jeho lipozomy byly detekovány o 2 hodiny později jako 6,98±0,37 procenta a zvýšily se na 23,92±1,41 procenta za 24 hodin, což naznačuje chování s postupným uvolňováním Aby se prozkoumala účinnost LNF při transdermálním podání, byla provedena penetrace kůží za použití ex vivo prasečí kůže. Analýza zobrazovacího hmotnostního mikroskopu (IMS) byla použita k pozorování kumulativního množství rutinu, které bylo transportováno přes prasečí kůži standardu rutinu, extraktu a LNF. Na obrázku 5b jsme pozorovali, že extrakt z pískavice a LNF vykazovaly vyšší množství akumulovaného rutinu na kůži ve srovnání se standardem rutinu. Tento výsledek ukázal, že permeabilita extraktu pískavice řeckého sena a LNF byla větší a hlubší než rutinu po 24 hodinách.mikronizovaná purifikovaná flavonoidní frakce 1000 mg používáNavíc penetrace formulovaného LNF kůží byla znatelně zvýšena ve srovnání s penetrací extraktu. Podle profilu uvolňování a ex vivo studie permeace kůží LNF pravděpodobně zvyšuje účinnost extraktu zvýšenou permeací a řízeným uvolňováním.
Tento článek je převzat z Pharmaceuticals 2022, 15, 254. https://doi.org/10.3390/ph15020254 https://www.mdpi.com/journal/pharmaceuticals
