Curcumin (diferuloylmethane), a phe

Curcumin (diferuloylmethane), a phenolic compound believed to be the main pharmacological agent in turmeric, possesses antioxidant activity in vitro [1, 2] and is used in lipid peroxidation tests [3]. Curcumin is effective for preventing and ameliorating gastric lesions. It also possesses anti-inflammatory [4], antibacterial [5, 6], antifungal and antiyeast [7], antihypocholesterolemic [8], anticancer [9–12], antimutagen [13], antiparasitic [14], antitumor-promoting [15], antiproliferative [16], MDR modulator effects [17], and so on.

The chemical structure of curcumin isolated from turmeric powder is shown in Figure 1. Commercial-grade curcumin (such as from Sigma-Aldrich), when isolated from the powdered dry rhizome of Curcuma longa Linn, contains approximately 77% curcumin, 17% demethoxycurcumin, and 3% bisdemethoxycurcumin. Curcumin pigments can absorb the visible light at a wavelength between 420–425 nm.

270383.fig.001
Figure 1: Chemical structure of curcumin.
The safety of Curcuma longa Linn and its derivatives has been studied in various animal models [18]. It has been shown that turmeric is not toxic to animals even at high doses. A single feeding of a 30% turmeric diet to rats did not produce any toxic effects. In a 24-h acute toxicity study, mice were fed turmeric extracts at a daily dosage of 0.5, 1.0, or 3.0 g/kg. No increase in the mortality rate was observed when compared to the respective controls. A 90-day feeding of turmeric extracts resulted in no significant weight gain [18].

The cytotoxicity of curcumin was examined using the MTT assay in cancer cell lines; Hep-2 (human larynx), PC-9, PC-14 (human lung cancers), Hep-1 (mouse hepatoma), F-25 (mutate H-ras transfected NIH mouse fibroblast), and leukemic cell lines. The authors found that curcumin is a potent antiproliferative agent for the tested cancer cell lines [19, 20]. A recent report indicates that pure curcumin concentration for oncogene target inhibition and inhibitory effect on cancer cell proliferation is ~15–20 μM [21].

In order to deliver curcumin to targeted organs, its hydrophobic property needs to be modified. A wide variety of drug carriers has been studied as a mean of improving the therapeutic efficacy of drugs. The small size of carriers is very important for the biodistribution in the body. The capillaries are so small that red blood cells can only travel through them in single file. The capillaries measure approximately 5–10 μm in diameter. Particles larger than this size cannot be circulated in the body and become entrapped in the capillary bed. Thus, the particle diameter should be generally smaller than micrometers for the particles to be circulated in the blood vessels. In addition, reduction in the particle diameter to less than 100 nm is thought to decrease their removal by the reticuloendothelial system and increase their extravasation from the smallest capillaries [22, 23]. Thus, nanotechnology is one of the effective methods to be used for the delivery of curcumin.

Many studies have been published on the production of nanoparticles to incorporate curcumin. Bisht et al. [24] proposed the polymeric nanoparticle formulation encapsulating curcumin as “nanocurcumin” for human cancer therapy. The nanocurcumin was confirmed to have a narrow particle size distribution with an average size of 50 nm. Furthermore, nanocurcumin could induce cellular apoptosis, inhibit nuclear factor kappa B (NFκB), and downregulate the steady state levels of multiple proinflammatory cytokines (interleukin-(IL-) 6, IL-8, and tumor necrosis factor alpha (TNFα)) in pancreatic cancer cells [24]. In a recent report, curcumin was also prepared in the form of liposomes (nanodelivery vehicles primarily composed of phospholipids) coated with antibodies specific to a prostate membrane-specific antigen. The coated-liposomes were approximately 100–150 nm. The liposomal curcumin showed antiproliferative activity on human prostate cancer cell lines (LNCaP and C42B) in a tetrazolium dye-based (MTT) assay [25]. Furthermore, curcumin was encapsulated in the form of alginate-chitosan-pluronic composite nanoparticles for its delivery to cancer cells. The particles were spherical in shape with an average size of 100 ± 20 nm. The half-maximal inhibitory concentration for encapsulated curcumin was 14.34 μM [26].

Lipid emulsions have also been used as a promising drug delivery device to target tissues [27, 28]. Many studies have shown the validity of a lipid emulsion as parenteral drug delivery device [29–31]. Emulsions are heterogeneous mixtures of 2 or more immiscible liquids with an emulsifier used to stabilize the dispersed droplets. They have certain advantages such as good biocompatibility, biodegradability, physical stability, and ease of large-scale production. In addition, they can incorporate hydrophobic and amphipathic drugs because of their structural characteristics. Since curcumin has a hydrophobic nature, it can be the payload of a lipid emulsion. Thus, a lipid emulsion can be a promising device for the delivery of curcumin.

The aim of this study was to prepare curcumin in the form of a lipid emulsion with reduced particle size and increased curcumin loading. The preparation of the formulation was modified from the standard formulation of gadolinium-containing nanoemulsions described in our previous reports [32, 33]. The effects of the type of oil and cosurfactant on particle diameter were studied. Moreover, the curcumin lipid emulsion was also evaluated on incorporation efficiency, physical stability after production, and cytotoxicity in cancer cell lines.

Kết quả (Việt) 1:

Curcumin (diferuloylmethane), một hợp chất nhựa phenol cho là các đại lý dược chính trong nghệ, sở hữu các chất chống oxy hóa hoạt động trong ống nghiệm [1, 2] và được sử dụng trong các lipid peroxidation thử nghiệm [3]. Curcumin là hiệu quả để ngăn chặn và tăng Dạ dày tổn thương. Nó cũng sở hữu chống viêm [4], kháng khuẩn [5, 6], chống nấm và antiyeast [7], antihypocholesterolemic [8], chống ung thư [9-12], antimutagen [13], ký sinh trùng [14], antitumor quảng bá [15], antiproliferative [16], MDR modulator hiệu ứng [17], và như vậy.Cấu trúc hóa học của curcumin bị cô lập từ bột nghệ được thể hiện trong hình 1. Thương mại cấp curcumin (như vậy kể từ Sigma-Aldrich), khi bị cô lập từ thân rễ bột khô của Curcuma longa Linn, bao gồm khoảng 77% curcumin, 17% demethoxycurcumin, và 3% bisdemethoxycurcumin. Sắc tố curcumin có thể hấp thụ ánh sáng khả kiến tại bước sóng giữa 420-425 nm.270383.fig.001Hình 1: Cấu trúc hóa học của curcumin.Sự an toàn của Curcuma longa Linn và dẫn xuất của nó đã được nghiên cứu trong các mô hình động vật [18]. Nó đã được chỉ ra rằng nghệ không phải là độc hại đối với động vật ngay cả ở liều cao. Một cho ăn duy nhất của một chế độ ăn nghệ 30% cho chuột không sản xuất bất kỳ tác dụng độc hại. Trong một nghiên cứu 24-h độc tính cấp tính, những con chuột được cho ăn nghệ chất chiết xuất từ tại một liều hàng ngày của 0.5, 1.0 hoặc 3.0 g/kg. Không có sự gia tăng trong tỷ lệ tử vong được quan sát thấy khi so sánh với các điều khiển tương ứng. Một 90-day cho ăn của nghệ chiết xuất kết quả không đạt được trọng lượng đáng kể [18].Cytotoxicity curcumin được kiểm tra bằng cách sử dụng các khảo nghiệm MTT trong ung thư tế bào dòng; Viêm gan 2 (thanh quản của con người), PC-9, PC-14 (các bệnh ung thư phổi của con người), viêm gan 1 (chuột hepatoma), F-25 (biến đổi H-ras transfected NIH chuột nguyên bào sợi), và các tế bào bạch dòng. Các tác giả tìm thấy rằng curcumin là một đại lý mạnh antiproliferative cho dòng tế bào ung thư thử nghiệm [19, 20]. Một báo cáo gần đây cho thấy rằng tinh khiết curcumin tập trung cho sự mục tiêu ức chế và các tác dụng ức chế ung thư di động phổ biến là ~ 15-20 μM [21].Để cung cấp curcumin đến được nhắm mục tiêu các cơ quan, thuộc tính kỵ nước cần được thay đổi. Nhiều tàu sân bay ma túy đã được nghiên cứu như một có nghĩa là cải thiện hiệu quả điều trị của ma túy. Kích thước nhỏ của tàu sân bay là rất quan trọng cho biodistribution trong cơ thể. Các mao mạch như vậy nhỏ rằng tế bào máu đỏ có thể chỉ đi qua chúng trong tập tin duy nhất. Các mao mạch đo khoảng 5-10 μm đường kính. Hạt lớn hơn kích thước này không thể được lưu thông trong cơ thể và trở thành entrapped mao mạch giường. Vì vậy, đường kính hạt nên có nói chung nhỏ hơn so với thước micrômét đối với các hạt để được lưu hành trong các mạch máu. Ngoài ra, giảm đường kính hạt đến ít hơn 100 nm là suy nghĩ để giảm loại bỏ họ bằng hệ thống reticuloendothelial và tăng của chảy ra từ các mao mạch nhỏ nhất [22, 23]. Do đó, công nghệ nano là một trong những phương pháp hiệu quả để được sử dụng cho việc phân phối của curcumin.Nhiều nghiên cứu đã được công bố trên sản xuất hạt nano để kết hợp curcumin. Bisht et al. [24] đề xuất xây dựng polymer đó đóng gói curcumin như "nanocurcumin" để điều trị bệnh ung thư của con người. Nanocurcumin đã được xác nhận có một phân phối kích thước hạt hẹp với một kích thước trung bình của 50 nm. Hơn nữa, nanocurcumin có thể gây ra quá trình chết rụng tế bào, ức chế hạt nhân yếu tố kappa B (NFκB), và downregulate các cấp độ trạng thái ổn định của nhiều lên phân bào (interleukin-(IL-) 6, IL-8, và yếu tố hoại tử khối u alpha (TNFα)) trong các tế bào ung thư tuyến tụy [24]. Trong một báo cáo gần đây, curcumin cũng chuẩn bị sẵn sàng trong các hình thức liposomes (nanodelivery xe chủ yếu bao gồm các phospholipid) phủ kháng thể cụ thể cho một màng cụ thể kháng nguyên tuyến tiền liệt. Các bọc-liposomes đã là khoảng 100-150 nm. Liposomal curcumin cho thấy antiproliferative hoạt động trên của con người bệnh ung thư tuyến tiền liệt tuyến di động (LNCaP và C42B) trong một tetrazolium dựa trên thuốc nhuộm (MTT) khảo nghiệm [25]. Hơn nữa, curcumin được đóng gói thành Nitrite NaNO2-chitosan-pluronic hỗn hợp hạt nano của nó cung cấp cho các tế bào ung thư. Các hạt được hình cầu trong hình dạng với một kích thước trung bình của 100 ± 20 nm. Nồng độ ức chế tối đa một nửa cho đóng gói curcumin là 14,34 μM [26].Nhũ tương lipid cũng đã được sử dụng như một thiết bị phân phối thuốc đầy hứa hẹn để mục tiêu mô [27, 28]. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy tính hợp lệ của một tan trong lipid như biện thuốc thiết bị phân phối [29-31]. Nhũ tương là không đồng nhất hỗn hợp chất lỏng 2 hoặc hơn immiscible với một emulsifier được sử dụng để ổn định các hạt phân tán. Họ có lợi thế nhất định chẳng hạn như tốt biocompatibility, biodegradability, thể chất ổn định và dễ sản xuất quy mô lớn. Ngoài ra, họ có thể kết hợp ma túy kỵ nước và amphipathic vì đặc điểm cấu trúc của họ. Kể từ khi curcumin có một bản chất kỵ nước, nó có thể là tải trọng của một tan trong lipid. Vì vậy, một tan trong chất béo có thể là một thiết bị đầy hứa hẹn cho việc phân phối của curcumin.Mục đích của nghiên cứu này là để chuẩn bị curcumin dưới hình thức một tan trong lipid với kích thước hạt giảm và tăng curcumin tải. Việc chuẩn bị công thức sửa đổi từ việc xây dựng tiêu chuẩn của gadolini có chứa nanoemulsions được mô tả trong chúng tôi báo cáo trước đó [32, 33]. Ảnh hưởng của các loại dầu và cosurfactant trên đường kính hạt đã được nghiên cứu. Hơn nữa, tan trong lipid curcumin cũng đánh giá về hiệu quả kết hợp, thể chất ổn định sau khi sản xuất, và cytotoxicity tại các tế bào ung thư.

Kết quả (Việt) 2:

Curcumin (diferuloylmethane), một hợp chất phenolic được cho là tác nhân dược lý chính trong củ nghệ, sở hữu hoạt động chống oxy hóa in vitro [1, 2] và được sử dụng trong các thử nghiệm peroxy lipid [3]. Curcumin là có hiệu quả trong việc phòng ngừa và việc cải thiện các tổn thương dạ dày. Nó cũng sở hữu [4] chống viêm, kháng khuẩn [5, 6], kháng nấm và antiyeast [7], antihypocholesterolemic [8], chống ung thư [9-12], antimutagen [13], chống ký sinh trùng [14], kháng u, thúc đẩy [ 15], antiproliferative [16], MDR điều biến hiệu ứng [17], và như vậy. Các cấu trúc hóa học của curcumin phân lập từ bột nghệ được thể hiện trong hình 1. lớp-Thương mại curcumin (chẳng hạn như từ Sigma-Aldrich), khi phân lập từ thân rễ khô bột của Curcuma longa Linn, chứa khoảng 77% chất curcumin, 17% demethoxycurcumin, và 3% bisdemethoxycurcumin. Chất màu curcumin có thể hấp thụ ánh sáng nhìn thấy được ở một bước sóng 420-425 nm giữa. 270383.fig.001 Hình 1:. Cấu trúc hóa học của curcumin Sự an toàn của Curcuma longa Linn và các dẫn xuất của nó đã được nghiên cứu trong các mô hình động vật khác nhau [18]. Nó đã được chứng minh rằng nghệ là không độc hại đối với động vật ngay cả ở liều cao. Một ăn duy nhất của một chế độ ăn uống bột nghệ 30% những con chuột không sản xuất bất kỳ tác động độc hại. Trong 24 h nghiên cứu độc tính cấp tính, chuột được cho ăn chiết xuất từ củ nghệ với liều hàng ngày là 0,5, 1,0, 3,0 hoặc g / kg. Không tăng tỷ lệ tử vong đã được quan sát thấy khi so sánh với các điều khiển tương ứng. A cho ăn 90 ngày của chất chiết xuất từ củ nghệ kết quả không tăng cân đáng kể [18]. Các khả năng gây độc của chất curcumin đã được kiểm tra bằng cách sử dụng các xét nghiệm MTT trong các dòng tế bào ung thư; Hep-2 (thanh quản của con người), PC-9, PC-14 (ung thư phổi ở người), Hep-1 (chuột gan), F-25 (biến đổi H-ras transfected NIH chuột nguyên bào sợi), và các dòng tế bào bạch cầu. Các tác giả nhận thấy curcumin là một đại lý antiproliferative mạnh cho các dòng tế bào ung thư được thử nghiệm [19, 20]. Một báo cáo gần đây cho thấy nồng độ curcumin tinh khiết để ức chế gen gây ung thư mục tiêu và tác dụng ức chế tế bào ung thư là ~ 15-20 mM [21]. Để cung cấp chất curcumin đến các cơ quan có mục tiêu, tài sản kỵ nước cần phải được sửa đổi. Một loạt các hãng thuốc đã được nghiên cứu như một nghĩa của việc nâng cao hiệu quả điều trị của thuốc. Kích cỡ nhỏ của hãng là rất quan trọng đối với các biodistribution trong cơ thể. Các mao mạch rất nhỏ khiến các tế bào máu đỏ chỉ có thể đi qua chúng trong tập tin duy nhất. Các mao mạch đo khoảng 5-10 mm đường kính. Các hạt bụi lớn hơn kích thước này có thể không được lưu thông trong cơ thể và trở nên kẹt trong giường mao mạch. Như vậy, đường kính hạt nên thường nhỏ hơn micromet cho các hạt được lưu thông trong các mạch máu. Ngoài ra, giảm đường kính hạt đến dưới 100 nm được cho là làm giảm loại bỏ họ bằng hệ thống lưới nội mô và tăng thoát mạch của họ từ các mao mạch nhỏ nhất [22, 23]. Như vậy, công nghệ nano là một trong những phương pháp hiệu quả để được sử dụng cho việc phân phối của curcumin. Nhiều nghiên cứu đã được công bố về việc sản xuất của các hạt nano để kết hợp curcumin. Bisht et al. [24] đã đề xuất việc xây dựng hạt nano polymer đóng gói chất curcumin như "nanocurcumin" cho điều trị ung thư ở người. Các nanocurcumin đã được khẳng định để có một phân bố kích thước hạt nhỏ với kích thước trung bình là 50 nm. Hơn nữa, có thể gây ra apoptosis nanocurcumin tế bào, ức chế yếu tố hạt nhân kappa B (NFκB), và điều hòa xuống mức trạng thái ổn định của nhiều cytokine tiền viêm (interleukin- (il-) 6, IL-8, và yếu tố hoại tử khối u alpha (TNFα)) trong các tế bào ung thư tuyến tụy [24]. Trong một báo cáo gần đây, chất curcumin cũng đã được chuẩn bị ở dạng liposome (xe nanodelivery chủ yếu gồm phospholipid) được phủ kháng thể đặc trưng cho một tuyến tiền liệt màng kháng nguyên đặc hiệu. Các tráng-liposome là khoảng 100-150 nm. Các chất curcumin liposomal cho thấy hoạt động kháng sinh trên tuyến tiền liệt dòng tế bào ung thư (LNCaP và C42B) trong một tetrazolium nhuộm dựa trên (MTT) khảo nghiệm [25]. Hơn nữa, chất curcumin đã được đóng gói trong các hình thức của các hạt nano composit alginate-chitosan-pluronic giao nó cho các tế bào ung thư. Các hạt có hình cầu với kích thước trung bình 100 ± 20 nm. Nồng độ ức chế tối đa nửa cho curcumin đóng gói là 14,34 mM [26]. Nhũ tương lipid máu cũng đã được sử dụng như một thiết bị phân phối thuốc đầy hứa hẹn để nhắm mục tiêu các mô [27, 28]. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tính hợp lệ của nhũ tương lipid như tiêm thiết bị phân phối thuốc [29-31]. Nhũ tương là hỗn hợp đồng nhất của 2 hoặc nhiều hơn immiscible chất lỏng với một chất chuyển thể sữa được sử dụng để ổn định các giọt phân tán. Họ có lợi thế nhất định như biocompatibility tốt, phân hủy sinh học, vật lý ổn định, và dễ sản xuất quy mô lớn. Ngoài ra, họ có thể kết hợp các loại thuốc kỵ và amphipathic vì các đặc điểm cấu trúc của họ. Kể từ curcumin có tính chất kỵ nước, nó có thể được tải trọng của các nhũ tương lipid. Như vậy, một nhũ tương lipid có thể là một thiết bị hứa hẹn cho việc cung cấp chất curcumin. Mục đích của nghiên cứu này là để chuẩn bị curcumin ở dạng nhũ tương lipid với giảm kích thước hạt và tăng tải curcumin. Sự chuẩn bị của các công thức đã được sửa đổi từ việc xây dựng tiêu chuẩn của nanoemulsions gadolinium có chứa mô tả trong báo cáo trước đây của chúng tôi [32, 33]. Những ảnh hưởng của các loại dầu và cosurfactant vào đường kính hạt đã được nghiên cứu. Hơn nữa, các nhũ tương lipid curcumin cũng được đánh giá về hiệu quả hợp nhất, tính ổn định vật lý sau khi sản xuất, và gây độc tế bào trong các dòng tế bào ung thư.