نانوفرمولاسیون جینجرول و بررسی اثر سایتوتوکسیک آن بر رده ی سلولی MCF-7

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی، بابل، ایران

2 گروه فارماکولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی بابل، بابل، ایران

چکیده

جینجرول­ ها و شوگول­ ها مواد موثر موجود در ریشه زنجبیل می­ باشند که خواص دارویی متعددی را به این ادویه پرکاربرد می­ بخشند. در پژوهش پیش رو، ترکیبات موثر ریشه زنجبیل استخراج و توسط ستون کروماتوگرافی خالص سازی شد. به منظور افزایش فراهمی زیستی و بهبود خواص دارویی، جینجرول حاصل در نانوذره ­های کیتوزان کپسوله شد. بازده انکپسوله شدن 80% به­ دست آمد. آنالیزهای AFM و DLS جهت تعیین اندازه­ی ذره ­ها و پراکندگی اندازه­ ی آن­ها انجام شد. اندازه­ ی متوسط نانوذره های حاصل11/21 نانومتر بود. نانوذره ­ها، کروی شکل و با الگوریتم توزیع اندازه ذره­ های مناسب حاصل شدند. در ادامه آنالیز سمیت روی سلول­ های­ سرطان سینه MCF-7 انجام پذیرفت. نتیجه­ ها حاکی از آن بود که نانوذره ­های کیتوزان حاوی جینجرول، بازدارندگی مناسبی روی رشد سلول­ های سرطانی داشته­ اند. جینجرول کپسوله شده در نانوذره­ ها با غلظت 2 میلی­ گرم بر میلی­ لیتر، سبب از بین رفتن 90 درصد از سلول­ ها طی زمان 48 ساعت شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Semwal R.B., Semwal D.K., Combrinck S., Viljoen A.M., Gingerols and shogaols: Important Nutraceutical Principles from Ginger, Phytochemistry,  117: 554-568 (2015).
[3] Jiang Y., Liao Q., Li H., Zou Y., Ginger: Response to Pathogen-related Diseases, Physiological and Molecular Plant Pathology,  102: 88-94 (2018).
[4] Dugasani S., Pichika M.R., Nadarajah V.D., Balijepalli M.K., Tandra S., Korlakunta J.N., Comparative Antioxidant and Anti-inflammatory Effects of [6]-gingerol, [8]-gingerol, [10]-gingerol and [6]-shogaol, Journal of Ethnopharmacology,  127(2): 515-520 (2010).
[5] De Lima R.M.T., Dos Reis A.C., de Menezes A.P.M., Santos J.V.O., Filho J., Ferreira J.R.O., Alenkar M.V.O., Matta A.M., Khan I.N., Islam A., Jamal Uddin S.,  Protective and Therapeutic Potential of Ginger (Zingiber officinale) Extract and [6]-gingerol in Cancer: A Comprehensive Review, Phytotherapy Research,  32(10): 1885-1907 (2018).
[6] Ebrahimzadeh Attari V., Malek Mahdavi A., Javadivala Z., Mahluji S., Zununi Vahed S., Ostadrahimi A., A Systematic Review of the Anti-obesity and Weight lowering Effect of Ginger (Zingiber officinale Roscoe) and its Mechanisms of Action32(4): 577-585 (2018).
[7] Khandouzi N., Shidfar F., Rajab A., Rahideh T., Hosseini P., Mir Taheri M., The effects of Ginger on Fasting Blood Sugar, Hemoglobin a1c, Apolipoprotein B, Apolipoprotein a-I and Malondialdehyde in type 2 Diabetic Patients, Iranian journal of pharmaceutical research : IJPR,  14(1): 131-140 (2015).
[8] Sahdeo P., Tyagi A.K., Ginger and Its Constituents: Role in Prevention and Treatment of Gastrointestinal Cancer, Gastroenterology Research and Practice,  (2015).
[10] Bernard M.M., McConnery J.R., Hoskin D.W., [10]-Gingerol, a Major Phenolic Constituent of Ginger Root, Induces Cell Cycle Arrest and Apoptosis in Triple-negative Breast Cancer Cells, Experimental and Molecular Pathology,  102(2): 370-376 (2017).
[11] Homa S., Wentz-Hunter K., Differential Gene Expression in Pancreatic Cancer When Treated with Ginger Extract, Free Radical Biology and Medicine,  128(S67) (2018).
[12] Hu J., Guo Z., Glasius M., Kristensen K., Xiao L., Xu X., Pressurized Liquid Extraction of Ginger (Zingiber officinale Roscoe) with Bioethanol: An Efficient and Sustainable Approach, Journal of Chromatography A,  1218(34): 5765-5773 (2011).
[14] Shukla Y. Singh M., Cancer Preventive Properties of Ginger: A Brief Review, Food and Chemical Toxicology,  45(5): 683-690 (2007).
[15] Nagendra chari K.L., Manasa D., Srinivas P., Sowbhagya H.B., Enzyme-assisted Extraction of Bioactive Compounds from Ginger (Zingiber officinale Roscoe), Food Chemistry, 139(1–4): 509-514 (2013).
[16] Rahath Kubra I., Kumar D., Rao L.J.M., Effect of Microwave-assisted Extraction on the Release of Polyphenols from Ginger (Zingiber officinale), International Journal of Food Science & Technology,  48(9): 1828-1833 (2013).
[17] Nourbakhsh Amiri Z., Najafpour G.D., Mohammadi M., Moghadamnia A.A., Subcritical Water Extraction of Bioactive Compounds from Ginger (Zingiber officinale Roscoe), International Journal of Engineering,  31(12): 1991-2000 (2018).
[18] Wang Q., Wei Q., Yang Q., Cao X., Li Q., Shi F., Tong S., Feng C., Yu Q., Yu J., Xu X., A novel Formulation of [6]-gingerol: Proliposomes with Enhanced Oral Bioavailability and Antitumor Effect, International Journal of Pharmaceutics,  535(1-2): 308-315 (2018).
[19] Singh R.P., Gangadharappa H.V., Mruthunjaya K., Phytosome Complexed with Chitosan for Gingerol Delivery in the Treatment of Respiratory Infection: In vitro and in vivo evaluation, European Journal of Pharmaceutical Sciences,  122: 214-229 (2018).
[21] Wang Q., Yang Q., Cao X., Wei Q., Firempong C.K., Guo M., Shi F., Xu X., Deng W., Yu J., Enhanced Oral Bioavailability and Anti-gout Activity of [6]-shogaol-loaded Solid Lipid Nanoparticles, International Journal of Pharmaceutics,  550(1): 24-34 (2018).
[22] Zanesco-Fontes I., Silva A.C.L., da Silva P.B., Duarte J.L., Di Filippo L.D., Chorilli M., Comminetti M R., Martin A ., [10]-Gingerol-Loaded Nanoemulsion and its Biological Effects on Triple-Negative Breast Cancer Cells, AAPS PharmSciTech,  22(5): 157 (2021).
[23] Mahomoodally M.F., Aumeeruddy M.Z., Rengasamy K.R.R., Roshan S., Hammad S., Pandohee J., Hu X., Zengin G., Ginger and its Active Compounds in Cancer Therapy: From Folk Uses to Nano-therapeutic Applications, Seminars in Cancer Biology,  69: 140-149 (2021).
[24] Zhen L., Wei Q., Wang Q., Zhang H., Adu-Frimpong M., Kesse Firempong C., Xu X., Yu J., Preparation and in vitro/in vivo Evaluation of 6-Gingerol TPGS/PEG-PCL Polymeric Micelles, Pharmaceutical Development and Technology,  25(1): 1-8 (2020).
[25] Rampino A., Borgogna M., Blasi P., Bellich B., Cesàro A., Chitosan Nanoparticles: Preparation, Size Evolution and Stability, International Journal of Pharmaceutics,  455(1): 219-228 (2013).
[26] Mohammed M.A., Syeda J.T.M., Wasan K.M., Wasan E.K., An Overview of Chitosan Nanoparticles and Its Application in Non-Parenteral Drug Delivery, Pharmaceutics, 9(4):  (2017).
[27] نبی تیر، م؛ آقامیری، س ف؛ طلایی خوزانی، م؛ بررسی آزمایشگاهی تأثیر پوشش دهی کیتوسان در کاهش تجمع نانولوله­ های کربنی به­ عنوان حامل داروی ضد سرطان کوئرستین، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، 36(3): 93 تا 102 (1396).
[28] Parhi R., Drug Delivery Applications of Chitin and Chitosan: A Review, Environmental Chemistry Letters,  18(3): 577-594:  (2020).
[29] Hu Q. Luo Y., Chitosan-based Nanocarriers for Encapsulation and Delivery of Curcumin: A Review, International Journal of Biological Macromolecules,  179: 125-135 (2021).
[31] Li F., Jin H., Xiao J., Yin X., Liu X., Li D., Huang Q., The Simultaneous Loading of Catechin and Quercetin on Chitosan-based Nanoparticles as Effective Antioxidant and Antibacterial Agent, Food Research International,  111: 351-360 (2018).
[32] Swapna Sonale R. Kadimi U.S., Characterization of Gingerol Analogues in Supercritical Carbon Dioxide (SC CO2) Extract of Ginger (Zingiber officinale, R.,), Journal of Food Science and Technology,  51(11): 3383-3389 (2014).
[33] Intentational Organization for Standardization (iso 13685:1997)., Ginger and its Oleoresins-determination of the Main Pungent Components( gingerols and shogaols)- method using High Performance Liquid Chromatography," ed. Geneva: Intentational Organization for Standardization, (1997).
 [34] Yadav A., Lomash V., Samim M., Flora S.J., Curcumin Encapsulated in Chitosan Nanoparticles: A Novel Strategy for the Treatment of Arsenic Toxicity, Chem Biol Interact,  199(1): 49-61 (2012).
[35] Luna-Dulcey L., Tomasin R., Naves M.A., da Silva J.A., Cominetti M.R., Autophagy-dependent Apoptosis is Triggered by a Semi-Synthetic [6]-Gingerol Analogue in Triple Negative Breast Cancer Cells, Oncotarget,  9(5): 30787-30804 (2018)
[36] Bao R., Wang Q.-L., Li R., Adu-Frimpong M., Toreniyazov E., Ji H., Xu X.M., Yu J.N., Improved Oral Bioavailability and Target Delivery of 6-Shogaol via Vitamin E TPGS-modified Liposomes: Preparation, in-vitro and in-vivo Characterizations, Journal of Drug Delivery Science and Technology,  59: 101842 (2020).
[37] Zhang M., Xu C., Liu D., Han M.K., Wang L., Merlin D., Oral Delivery of Nanoparticles Loaded With Ginger Active Compound, 6-Shogaol, Attenuates Ulcerative Colitis and Promotes Wound Healing in a Murine Model of Ulcerative Colitis, Journal of Crohn's and Colitis,  12(2): 217-229 (2018).