Paljutõotav üliväike ühekihiline kandesüsteem mangostiini kui vanuselaikudevastase seerumi täiustamiseks nahale, 1. osa

Abstraktne: Kui mangustanipuu saab tõhusalt toimekohta toimetada, on selle melanogeneesi blokeeriva toime tõttu võimalik välja töötada uusi kosmeetilisi preparaate. Selle uuringu eesmärk oli välja töötada üliväike unilamellaarne kandesüsteem mangustanipuu jaoks ja hinnata selle tõhusust vananemislaikude vastase seerumina inimestel in vivo. Üliväikesed ühekihilised kandealused optimeeriti, kasutades 25-faktorilist disaini, viie teguriga (neitsikookosõli, sojaletsitiin, Tween 80 ning segamise kestus ja kiirus) ja kahe tasemega (madal ja kõrge); tilkade suuruse vastust analüüsiti Design Expert 12® abil. Laiguvastane uuring viidi läbi inimese naha digitaalsete kujutiste jäädvustamisel pärast mangustanipuuga laetud üliväikese unilamellaarse kandja paikset manustamist öösel kahe järjestikuse nädala jooksul. Selle tulemusi analüüsiti Motic Live Imaging 3.0 ja standardse punase, rohelise ja sinise skoori abil. Optimeeritud seerumi valem kinnitati koostisega, mis sisaldas 2,3 protsenti neitsi kookosõli, 1 protsenti letsitiini ja 28,3 protsenti Tween 80 (polüsorbaat 80) segamiskiirusel 1500 pööret minutis 15 minuti jooksul. 3-protsendilise mangostiini lisamine optimeeritud baasvalemisse andis üliväikese unilamellaarse kandjagloobuli suurusega 16,5 nm, zeta potentsiaaliga –25,8 mV ja polüdispersiooniindeksiga 0,445. Mangustanipuuga laetud üliväikese unilamellaarse kandja füüsikaline iseloomustus hõlmas läbilaskvust 90,94 protsenti, pH väärtust 6,5, viskoossust 38 cP, erikaalu 1,042 g/ml ja kinnijäämise efektiivsust 72,46 protsenti. Transmissioonelektronmikroskoop kinnitas süsteemis sfäärilisi nanosuuruses tilkasid. Mangustanipuuga koormatud üliväikese unilamellaarse kandja paiksel manustamisel öösel 2 järjestikuse nädala jooksul ilmnes vanuselaikudevastane toime, mis ilmnes tänu täppide intensiivsuse ja pindala olulisele vähenemisele vabatahtlikel (p < 0,05).

Tistanche glükosiid võib samuti suurendada SOD aktiivsust südame- ja maksakudedes ning oluliselt vähendada lipofustsiini ja MDA sisaldust igas koes, eemaldades tõhusalt erinevaid reaktiivseid hapnikuradikaale (OH-, H2O₂ jne) ja kaitstes tekitatud DNA kahjustuste eest. OH-radikaalide poolt. Tsistanche fenüületanoidglükosiididel on tugev vabade radikaalide eemaldamisvõime, suurem redutseerimisvõime kui C-vitamiinil, nad parandavad SOD aktiivsust sperma suspensioonis, vähendavad MDA sisaldust ja omavad teatud kaitset sperma membraani funktsioonile. Tsistanche polüsahhariidid võivad suurendada SOD ja GSH-Px aktiivsust D-galaktoosi poolt põhjustatud eksperimentaalselt vananevate hiirte erütrotsüütides ja kopsukudedes, samuti vähendada MDA ja kollageeni sisaldust kopsudes ja plasmas ning suurendada elastiini sisaldust. hea puhastav toime DPPH-le, pikendab hüpoksia aega vananevatel hiirtel, parandab SOD aktiivsust seerumis ja aeglustab eksperimentaalselt vananevatel hiirtel kopsude füsioloogilist degeneratsiooni Raku morfoloogilise degeneratsiooniga on katsed näidanud, et Cistanche'il on hea antioksüdantne võime ja sellel on potentsiaal olla ravim naha vananemishaiguste ennetamiseks ja raviks. Samal ajal on Cistanche ehhinakosiidil märkimisväärne võime eemaldada DPPH vabu radikaale ja see võib eemaldada reaktiivseid hapniku liike ja takistada vabade radikaalide põhjustatud kollageeni lagunemist, samuti on sellel hea parandav toime tümiini vabade radikaalide anioonide kahjustustele.

Klõpsake valikul Cistanche Tubulosa Supplement

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Märksõnad: -mangustanipuu; nanokandja; üliväike ühekihiline kandja; kosmeetiline seerum; nanoemulsioon

1. Sissejuhatus

Vananemislaigud (maksalaigud) on kõige levinum naha hüperpigmentatsiooni vorm [1]. Need esinevad kõige sagedamini nahal, mis on aastaid päikese käes olnud, näiteks käte tagaküljel, jalalabadel, näol, õlgadel ja ülaseljal ning on sageli soovimatu vananemise märk. Sellest tulenevalt on saadaval lai valik nahka valgendavaid tooteid, millel on erinev tõhusus ja kõrvaltoimed. Pidevalt keskendutakse optimeeritud kosmeetikatoodete väljatöötamisele, mis annavad tugevalt kontsentreeritud nahka kirgastava efekti lühema ajaga kui tavaliste toodete puhul [2]. Teine tähelepanu on suunatud looduslike kosmeetikatoodete väljatöötamisele, kuna avalikkus tajub neid sageli positiivsemalt ja annab seetõttu turunduseeliseid. Väljakutse fütoühendil põhineva valemi väljatöötamisel on toimetada toimeaine tõhusalt selle sihtpunktidesse läbi sarvkihi barjäärikihi [3]. Nanokosmeetikatooted pakuvad suhteliselt lihtsate pealekandmisprotseduuride ja sihipärase kohaletoimetamise potentsiaali parema naha läbilaskvuse saavutamiseks. Fütoühendil põhinevate nanokosmeetikatoodete [4–7] näidete hulka kuuluvad E-vitamiini ja D-panthenooli Nanotopes™ [8,9] tooted.

-mangostiin (1,3,6,trihüdroksü-7-metoksü-2,8-bis(3-metüülbut-2-en-1-üül){{ 10}}H-ksantaan- 9- võib inhibeerida melaniini moodustumise protsessi (tumedad laigud) [10]. Ühendil oli tugev melanogeenne toime B16F1 melanoomirakkude vastu türosinaasi aktiivsuse pärssimise kaudu ensüüm, mis on oluline ensüüm melaniini sünteesis ja depigmentatsiooni mõju avaldades normaalsetele inimese epidermaalsetele melanotsüütidele (NHEM) [11]. Seetõttu võib -mangostiini kasutada kosmeetikatoodete või ravimite komponendina laikude, kloasmide raviks. või melanoos.

Polüfenoolse ühendina on mangustanipuu vastuvõtlik oksüdatsioonile, mis võib nahale kandmisel piirata efektiivsust. Seetõttu peab efektiivne koostise lähenemisviis suurendama nii naha läbilaskvust kui ka toimeaine stabiilsust. Mitmed lähenemisviisid on näidanud mangustanipuu [12], sealhulgas liposoomide [13], niosoomide [14] ja proteasoomide [15] paremat stabiilsust ja naha kohaletoimetamist.

Meie uuring keskendub üliväikesele unilamellaarsele kandja (USUC) maatriksile: nanokandjasüsteemile, mida nimetatakse ka NanotopeTM-iks. Seda süsteemi iseloomustab palju väiksem tilkade suurus (40 nm või alla selle) võrreldes teiste ühekihiliste või mitmekihiliste liposoomidega (100–300 nm) [8]. Väiksemad tilgad tekivad õlifaasi, pindaktiivse aine, kaaspindaktiivse aine ja vesifaasi fikseeritud vahekorras; suhted saadakse optimeerimisprotseduuriga. USUC-s ümbritseb dispergeeritud faasi ühe kihi fosfatidüülkoliini (pindaktiivset ainet), mis on stabiliseeritud dispergeerimiskeskkonnas oleva kaaspindaktiivse ainega [16]. Väiksem tilkade suurus on kasulik sügavale tungimiseks sarvkihti [8].

Siin kirjeldame USUC nanokandjasüsteemi väljatöötamist mangustanipuu jaoks, füüsilist iseloomustamist ja in vivo testimist vabatahtlikel. Valemi optimeerimine viidi läbi 25-faktoriaalse disaini [6,17] abil ja see oli oluline kvaliteetse USUC optimaalse tilkade suuruse ja stabiilsusega pakkumiseks.

2. Materjalid ja meetodid

2.1. Materjalid

-mangostiin (puhtus 90 protsenti või suurem) osteti ettevõttest Institut Teknologi Bandung (Mark Herb, Bandung, Indoneesia). Muude komponentide hulka kuulusid sojaletsitiin (toidukvaliteediga; Shankar Soya Products, Indore, India), neitsi kookosõli (VCO; Wahana, Padang, Indoneesia) ja Tween 80 (Bratachem, Jakarta, Indoneesia). Kõik muud kemikaalid olid analüüsieelse kvaliteediga.

2.2. Eksperimentaalne disain

Optimeerimisel kasutati {{0}}faktorilist ülesehitust, mis koosnes kolmest koostise muutujast (Tween 80 (X1), sojaletsitiini (X2) ja VCO (X3) kontsentratsioonist) ja kahest protsessi muutujast: segamise kestusest ( X4) ja kiirus (X5) (kahe tasemega – kõrge ja madal) [18]. Valmistati 32 USUC alusvalemit, kasutades tabelis 1 kirjeldatud tegureid ja tasemeid. Sõltuv muutuja oli USUC tilkade suurus. Suurus oli vajalik vahemikus 0–40 nm [19]. Iga muutuja ja selle vastasmõjud määrati faktoriaalvõrrandi abil järgmisel kujul:

2.3. USUC baasvalemi optimeerimine

USUC baasvalemid valmistati spontaanse vesifaasi tiitrimisega. Sojaletsitiini ja Tween 80 segati magnetsegistiga (IKA® C-MAG HS 7, Staufen, Saksamaa) temperatuuril 75 °C, segamise ajal lisati VCO. Segusse tiitriti aeglaselt vett, kuni tekkis läbipaistev lahus [8]. 32 alust iseloomustati nende osakeste (tilkade) suuruse järgi, kasutades osakeste suuruse analüsaatorit (Shimadzu SALD 2300, Tokyo, Jaapan).

Andmeid analüüsiti, kasutades Design Expert® versiooni 12 arvutitarkvara (StatEase®, Minneapolis, MN, USA), et sobitada faktoriaalvõrrand koos lisatud interaktsioonidega ja korreleerida vastus uuritud muutujatega [17]. Mõju ja sõltumatute muutujate vahelisi koostoimeid kirjeldati 3D pinna- ja kontuurigraafikutega [19].

-Mangostin USUC valmistamine

-mangostiin (3 massiprotsenti) lahustati VCO-s enne USUC valmistamist, nagu ülalpool kirjeldatud. VCO, sojaletsitiini ja Tween 80 koostis ning segamisprotsessi tingimused olid samad, mis optimeeritud USUC aluse puhul [8, 20, 23].

2.4. Mangostiiniga koormatud USUC iseloomustus

2.4.1. Füüsikalis-keemilised omadused

USUC iseloomustamine hõlmab organoleptilist uuringut, pH väärtust, läbilaskvuse protsenti, füüsikalist stabiilsust külmumis-sulatustsüklite kaudu, viskoossust, erikaalu, tilkade suurust, polüdisperssuse indeksit (PDI) ja zeta potentsiaali [21, 24, 25]. USUC valemite pH mõõdeti pH-meetriga (Hanna Instrument, Woonsocket, RI, USA), mis oli eelnevalt kalibreeritud. Seda mõõtmist viidi läbi kord nädalas 8-nädalase toatemperatuuril säilitamise ajal [26]. Läbilaskvust mõõdeti UV-nähtava spektrofotomeetriga (SHIMADZU UV-1601, Tokyo, Jaapan) lainepikkusel 650 nm. Ligi 100 protsendi suurune läbilaskvus näitab vedelate proovide läbipaistvust [27,28].

USUC aluste füüsikalist stabiilsust hinnati külmutamise ja sulatamise tsüklitesti abil: USUC-sid hoiti 24 tundi temperatuuril –5 ◦ C ja seejärel veel 24 tundi temperatuuril 25 ◦ C. Seda testi korrati kolme tsükli jooksul. USUC füüsikalis-keemilisi omadusi, nagu pH, viskoossus, erikaal ja läbilaskvus, hinnati kolme tsükli järel [29].

USUC aluste viskoossust mõõdeti cup-and-bob viskosimeetriga (Brookfield DV2T, Middleboro, MA, USA), kasutades spindlit number 3 kiirusel 100 p/min kolmes eksemplaris. USUC aluste erikaal määrati püknomeetriga temperatuuril 25 ◦C [20,30].

Mangostiini USUC-de tilkade suurus, polüdisperssuse indeks (PDI) ja zeta potentsiaal määrati osakeste suuruse analüsaatoriga (HORIBA Scientific SZ-100, Kyoto, Jaapan) temperatuuril 25 ◦C [31].

2.4.2. Kapseldamise efektiivsuse (EE) määramine

USUC valemis sisalduv mangostiini kogus vabastati mangustanipuuga laetud USUC ekstraheerimisel etüülatsetaadiga (1:2), millele järgnes 10-minutiline ultrahelitöötlus (Elmasonic S 80 (H), Singen, Saksamaa) . Mangostiini kontsentratsiooni etüülatsetaadi lahuses mõõdeti valideeritud spektrofotomeetrilise analüütilise meetodi abil λ max 314 nm juures [24].

Kinnijäämise efektiivsus (EE) arvutati järgmise võrrandi abil:

2.4.3. Mikroskoopiline analüüs ülekandeelektronmikroskoobi (TEM) abil

Mangustanipuuga koormatud USUC morfoloogiat jälgiti TEM-i (JEOL JEM 1010, Tokyo, Jaapan) abil 80,0 KV ja 30,000× suurendusega. 10 µl proov tilgutati võrele, värviti uranüülatsetaadiga ja kuivatati. Vaatlus viidi läbi toatemperatuuril [8, 24, 32].

2.4.4. Mangostiiniga koormatud USUC visuaalne hindamine vabatahtlikel

Plaastritest viidi läbi 10 vabatahtliku küünarvarre sisepinnal ja jäeti 24 tunniks seisma, et kontrollida võimalikke ärritusreaktsioone, nagu punetavad, sügelevad lööbed nahal. Mangostiini USUC täppidevastase toime analüüs viidi läbi 2 naissoost vabatahtlikul, vanuses vastavalt 57 aastat ja 40 aastat. Katse viidi läbi Andala ülikooli arstiteaduskonna väljastatud eetilise kontrolli alusel (dokument nr 181/UN.16.2/KEP-FK/2020 23.12.2020). Mangustanipuuga koormatud USUC-d kanti õhukeselt laikudele ja kogu näole öösel 2 järjestikuse nädala jooksul. Mõlemad vabatahtlikud täitsid selles uuringus osalemiseks teadliku nõusoleku ja leppisid kokku, et ei kasuta testi ajal ühtki näovalgustavat kreemi. Enne pildistamist puhastasid vabatahtlikud oma nägu kaubandusliku õlivaba meigieemaldusvahendiga. Vabatahtlike näod pildistati ühe objektiiviga peegeldigikaameraga (Nikon D 810, Melville, NY, USA) enne ja pärast ravi. Iga näopilt tehti 30–40 cm kauguselt 36-megapikslise kaameraga, mille mõõtmed olid 7360 × 4912. Tumedate laikude intensiivsust kontrolliti punase, rohelise ja sinise väärtuste mõõtmisega (RGB värvimudel). ) Adobe® Photoshopiga Windowsile ja OS X-le (Microsoft Corp, Redmond, WA, USA). Tumedate laikude suurus määrati mikroskoobiga (Olympus, Ningbo, Hiina), mis oli varustatud Motic Live Imaging 3.0-ga. [33–35].

2.5. Statistiline analüüs

Andmed on näidatud kui keskmine ± standardhälve. Optimeeritud valemi ja prognoositud vastuse kinnitamiseks kasutati lihtsat t-testi; viidi läbi paaris t-test, et tuvastada nahahaiguste parameetrite oluline paranemine. Keskmiste oluliste erinevuste kindlakstegemiseks kasutati kahesuunalist ANOVA-d (= 0,05), millele järgnes Duncani mitme vahemiku test 5-protsendilise olulisuse tasemel [18].

3. Tulemused

3.1. Põhivalemi optimeerimine

Erinevate teguritega valmistati 32 USUC baasvalemit, nagu on kirjeldatud tabelis 2. Vastuse muutuja mõõtmine näitas laia tilkade suuruse vahemikku 11,3 nm–184,5 µm. Ainult kuus valemit (F1, F3, F9, F12, F25 ja F28) vastasid USUC-süsteemi kriteeriumidele, mille tilkade suurus oli väiksem või võrdne 40 nm [8]. Tabeli 2 andmeid analüüsiti täiendavalt Design Expert® tarkvaraga, et saada regressioonimudel, millele järgnes optimeeritud valemi määramine.

3.2. Vastus (Y): Sõltumatute muutujate mõju osakeste suurusele

Viidi läbi tilkade suuruse hindamine vastusena (Y). Eksperimentaalse kavandamise etapis modelleeriti viis tegurit või sõltumatut muutujat, millele järgnes tilkade suuruse vastusepinna genereerimine. Joonisel 1 on kujutatud 3D-vastuspinna graafikud sõltumatute muutujate mõjudest osakeste suurusele. Saadud faktoriaalvõrrand on esitatud võrrandis (3):

Tilgasuuruse reaktsioon suurenes, kui Tween 80 ja sojaletsitiini koostis oli kõrgemal tasemel (joonis 1a). VCO taseme vähendamine ja Tween 80 taseme tõstmine andis tilkade suuruse vastuseks 20–70 nm (joonis 1b). Tween 80 ja segamisaja vahelise seose mõju tilkade suuruse vastusele näitas, et pikem segamisaeg andis tilga suuruse vastuseks 20–100 nm (joonis 1c). Segamiskiirusega 1200–1350 pööret minutis ja 20-protsendilise Tween 80 sisaldusega saavutati tilkade suuruse vastus 20,{15}} nm. Tween 80 taseme tõus madalama segamiskiirusega suurendas tilgasuuruse vastust kuni 80, 000 nm võrra, mida näitab sinisest roheliseks muutuv ala (joonis 1d). Sojaletsitiini ja VCO sisalduse suurenemine andis tulemuseks suuremad tilkade suuruse väärtused, mis on tähistatud sinisest roheliseks muutuva alaga (50, 000–100, 000 nm) (joonis 1e). Letsitiinisisalduse suurendamine ja pikema segamisaja kasutamine andis tulemuseks suurema tilkade suuruse, nagu näitab sinisest roheliseks muutuv ala (50, 000–100, 000 nm) (joonis 1f). Sojaletsitiini sisalduse suurendamine suure segamiskiirusega suurendas tilkade suurust, mida tähistab rohelisest kollaseks muutuv piirkond (50, 000–150, 000 nm) (joonis 1g). VCO sisalduse ja segamisaja hindamine tilgasuuruse reaktsiooni põhjal näitas, et segamisaeg oli 15 minutit ja VCO tase<1.5% resulted in a droplet size of 40 nm (Figure 1h). The droplet-size profiles were varied,  with different levels of combination for both VCO versus stirring speed and stirring speed versus stirring time (Figure 1i,j).

3.3. Optimaalse valemi määramine Software Design Expert® poolt

Analüüs viidi läbi, kasutades Design Expert®, et luua kattuvad kontuurigraafikud. Joonisel 2 kujutab kollane ala optimaalse põhivalemi ennustusala koos tilgasuuruse vastusega. Hinnanguline optimaalne baasvalem leiti kontsentratsioonil 28,2 Tween 80 protsenti ja 1 protsenti sojaletsitiini, soovitavusväärtusega 1.00. Soovitavusväärtus, mis on lähemal 1-le, näitab mudeli võimet toota optimeeritud valemit. USUC aluse tootmise optimeeritud tingimused olid segamiskiirus 1500 pööret minutis 15 minuti jooksul. See koostis ja need tingimused andsid eeldatava vastuse 34,04 nm. Optimeeritud valemi ettevalmistamine kinnitamiseks (tabel 3) andis tilkade suuruseks 36 nm, mis ei erine oluliselt prognoositud vastusest (p suurem või võrdne 0,05).

【Lisateabe saamiseks:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】