Nanokapsułkowanie i zwiększenie aktywności biologicznej pochodnych hesperetyny
Nanoencapsulation and increasing of biological activity of hesperetin derivatives
Typ projektu: naukowo-badawczy
Słowa kluczowe: hesperetyna flawanon cyklodekstryny biodostępność nanokapsułkowanie
Słowa kluczowe (angielski): hesperetin flavanone cyclodextrins bioavailability nanoencapsulation
Członkowie konsorcjum: Projekt nie był realizowany w ramach konsorcjum
Okres realizacji projektu: 15.12.2021 - 14.12.2022
Instytucja finansująca: Narodowe Centrum Nauki
Nazwa programu: MINIATURA
Kierownik projektu: Anna Sykuła
Wartość dofinansowania: 38 500,00 PLN
Wartość projektu: 38 500,00 PLN
Hesperetyna (H), w formie aglikonu, jest przedstawicielem flawanonów występujących głównie w owocach cytrusowych. W ostatnich latach zainteresowanie hesperetyną bardzo wzrosło ze względu na jej korzystny wpływ pod względem ochrony przed peroksydacją lipidów błon, właściwości antyoksydacyjnych, przeciwzapalnych i antyrakowych. Prozdrowotne cechy flawonoidu zostały zauważone również przez przemysł i wzbogacane są nim produkty spożywcze, nutraceutyczne i farmaceutyczne. Jednak jego bardzo niska rozpuszczalność w wodzie nakłada znaczne ograniczenia w jego stosowaniu [LWT-Food Sci Technol 108 (2019) 233-239]. Na tą chwilę wiadomo, że aktywność antyoksydacyjna hesperetyny znacząco zwiększa się poprzez modyfikację polegającą na utworzeniu zasady Schiffa z izoniazydem (HIN), tiosemikarbazydem (HTSC) czy hydrazydem kwasu benzoesowego (HHSB) [JIB 143 (2015) 34-47]. W związku z tym, trwają poszukiwania względnie długotrwałych, biodostępnych i cenowo korzystnych związków/obiektów zwiększających zastosowanie hesperetyny jak i jej pochodnych. W proponowanym projekcie głównym celem prac jest zwiększenie biodostępności i aktywności biologicznej pochodnych hespertyny (HIN, HTSC, HHSB) poprzez zwiększenie ich rozpuszczalności w wodzie. Oczekuje się, że uzyskane to zostanie poprzez ich kompleksowanie z α-, HP-β-CD-, γ-cycklodekstrynami czyli utworzenie kompleksów inkluzyjnych tzw. nanokapsułkowanie. We wcześniejszych badaniach hesperetynowe zasady Schiffa (HHSB, HIN i HTSC) zostały zsyntezowane przeze mnie w jednostce macierzystej, a następnie opisane w literaturze [JIB 143 (2015) 34-47 i Chem. Phys. 517 (2019) 91-103]. Pochodne są dobrze rozpuszczalne w DMSO i DMF, natomiast ich rozpuszczalność w wodzie jest niezadowalająca (zbliżona do hesperetyny). W proponowanych badaniach wpływ kompleksowania na rozpuszczalność w wodzie trzech w/w zasady Schiffa i ich kompleksów będzie wykonany w różnych warunkach. Wpływ ten zostanie określony w zależność od pH i temperatury. Cyklodekstryny (CDs) są związkami inertnymi i bezpiecznymi dla człowieka. Działanie na cząsteczkę hesperetyny zostało wykazane w LWT-Food Sci Technol 108 (2019) 233-239. Zaobserwowano, że stężenie kompleksu hesperetyna-CDs zwiększyło się w znacznym stopniu. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że nanokapsułkowanie pochodnych hesperetyny cyklodekstrynami bezpośrednio poprawi rozpuszczalność pochodnych hesperetyny, a pośrednio zwiększy biodostępność i aktywność biologiczną tych związków. Wnioskowane badania będą obejmowały 1) przygotowanie kompleksów metodą strąceniową i mechaniczną, 2) charakterystykę właściwości fizykochemicznych, 3) ocenę aktywności biologicznej, 4) określenie potencjału cytotoksycznego badanych związków. Analizy przy użyciu DSC, SEM, FT-IR, XRD, UV-Vis będą instrumentami podstawowymi w wyjaśnieniu sposobów oddziaływania typu "gość-gospodarz" oraz ich wpływ na zmianę właściwości fizyko-chemicznych "gościa". Zwiększenie rozpuszczalności pochodnych hesperetyny w wodzie ma potencjalnie uwolnić moc zmiatania wolnych rodników. Ponadto, określenie aktywności antyoksydacyjnej kompleksów pozwoli stwierdzić, czy badane związki względem DPPH, ABTS, FRAP, H2O2 są mocnymi czy umiarkowanymi czynnikami zmiatającymi wolne rodniki. W przyszłości będzie to istotne pod kątem wzmocnienia/zareklamowania działania preparatu farmaceutycznego czy kosmetycznego. W testach antagonistycznych zostaną zastosowane wybrane bakterie Gram dodatnie i ujemne, które są patogenami dla człowieka, przenoszonymi przez produkty żywnościowe, ale również poprzez półprodukty pochodzenia zwierzęcego używane w innych gałęziach przemysłu (p. farmaceutyczny, kosmetyczny). Dodatkowo, należy pamiętać, że w każdym procesie gdzie jest człowiek czyli wektor, istnieje możliwość zakażenia produktu na każdym etapie tymi mikroorganizmami. Zatem bardzo wskazane jest poszukiwanie nieantybiotykowych czynników mogących ograniczać wzrost mikroorganizmów. Analiza cytotoksyczności z zastosowaniem kultur tkankowych ma za zadanie określić czy i jaką aktywność wykazują nowopowstałe kompleksy względem komórek z linii HaCaT (linią komórkową używaną w analizach dotyczących skóry).
In addition, it is important to remember that in any process where there is a human vector, there is the possibility of contamination of the product at any stage by these microorganisms. Thus, it is highly advisable to look for non-antibiotic agents that can limit the growth of microorganisms. Cytotoxicity analysis using tissue cultures is designed to determine if and what activity the newly formed complexes exhibit against cells from the HaCaT lineage (the cell lineage used in the skin analysis).
Powrót