Ekstrak Fenugreek Etanol: Mekanisme Molekulernya Terhadap Penuaan Kulit Dan Fungsi yang Ditingkatkan Dengan Nanoenkapsulasi

Mohon hubungi{0}}untuk informasi lebih lanjut

Abstrak:Biji fenugreek, atau Trigonella foenum-graecumL.(family Leguminosae) biasanya digunakan sebagai suplemen makanan untuk meningkatkan laktasi pascakelahiran. Ekstrak fenugreek menampilkan sifat antioksidan dan anti-inflamasi, tetapi mekanismenya melawan penuaan kulit belum dieksploitasi. Dalam penelitian ini, kami adalah yang pertama mendefinisikan aktivitas penghambatan kolagenase in vitro dari ekstrak fenugreek (ICso =0.57±0.02mg/mL), yaitu 2,6 kali lebih banyak lebih kuat dari vitamin C(IC50=1.46mg/mL). Nanoenkapsulasi telah diterapkan untuk meningkatkan stabilitas ekstrak dan selanjutnya meningkatkan bioaktivitasnya. Ekstrak fenugreek encapsulating liponiosom (LNF) disiapkan menggunakan homogenizer berkecepatan tinggi, menghasilkan nanopartikel sferis homogen dengan ukuran dalam kisaran 174.7±49.2 nm,0.26±0.04 di PdI, dan 46,6 ±7,4 persen dari efisiensi jebakan. Formulasi LNF secara signifikan memfasilitasi pelepasan berkelanjutan dan secara signifikan meningkatkan penetrasi kulit di atas ekstrak, menunjukkan potensi penggunaan LNF untuk pengiriman transdermal. LNF yang diformulasikan sangat stabil, tidak beracun bagi fibroblas manusia, dan mampu meningkatkan viabilitas sel, produksi kolagen, dan menghambat sekresi MMP1, MMP9, IL-6, dan IL-8 dibandingkan dengan ekstrak dalam model kulit yang dikultur bersama. Oleh karena itu, ekstrak fenugreek etanol dan LNF yang dikembangkan menunjukkan mekanisme molekuler melawan penuaan kulit dan berpotensi digunakan sebagai bahan inovatif untuk pencegahan penuaan kulit.

Silakan klik di sini untuk tahu lebih banyak

Kata kunci:fenugreek; rutin; anti-kolagenase; anti penuaan; produksi kolagen; liposom; nanoenkapsulasi; partikel lipid; pengiriman transdermal; rilis berkelanjutan

1. Perkenalan

Penuaan kulit adalah proses biologis yang disebabkan oleh faktor intrinsik dan ekstrinsik. Penuaan intrinsik disebabkan oleh perubahan elastisitas kulit dari waktu ke waktu, sedangkan penuaan ekstrinsik disebabkan oleh radiasi UV, polusi, dan merokok. Paparan radiasi UV (photoaging) merupakan faktor dominan [1,2]. Struktur yang paling penting dari matriks ekstraseluler (ECM) adalah kolagen, elastin, dan glikosaminoglikan (GAGs) [3]. Fitur umum dari penuaan kulit termasuk generasi spesies oksigen reaktif (ROS) dan degradasi ECM oleh matriks metalloproteinase (MPs) yang diekspresikan secara berlebihan. Stres oksidatif kumulatif dan penyinaran UV telah terbukti meningkatkan aktivitas enzim degradatif, terutama kolagenase dan elastase [1,4,5]. Ini berkontribusi pada perilaku kulit secara keseluruhan, termasuk hilangnya kekuatan dan elastisitas tarik, dan kerutan yang dihasilkan, dan kekeringan. Untuk mengatasi penuaan kulit, penelitian terutama berfokus pada pengurangan stres oksidatif (antioksidan) dan degradasi ECM (anti-kolagenase dan anti-elastase)[6-8]. Produk alami telah menarik minat sebagai generasi baru kosmetik. Ada banyak bukti bahwa tanaman memiliki berbagai senyawa aktif, misalnya, terpenoid, alkaloid, dan senyawa fenolik [9-11].flavonoidTrigonella foenum-graecum L. (fenugreek), termasuk dalam famili Leguminosae, merupakan tumbuhan herba yang biasanya tumbuh di Asia bagian barat, India bagian utara, Afrika bagian utara, dan Mediterania [12]. Biji fenugreek umumnya digunakan sebagai makanan, bumbu, galactagogue, dan obat tradisional diabetes[13-15]. Selain itu, sebuah studi toksikologi menunjukkan keamanan biji fenugreek bila digunakan sebagai suplemen makanan [16]. Biji fenugreek mengandung banyak fitokimia, termasuk alkaloid, saponin, dan flavonoid (rutin, quercetin, dan vitexin) [17]. Banyak penelitian melaporkan aktivitas antidiabetes, antikanker, antimikroba, antioksidan, dan anti-inflamasi fenugreeK [18-23]Rutin adalah senyawa fenugreek yang telah diteliti untuk aktivitas anti-penuaan dan antioksidannya, serta penghambatan degradasi kolagen [24-26]. Meskipun tidak ada laporan yang melibatkan ekstrak fenugreek dalam kosmetik, diharapkan untuk menampilkan sifat biologis yang menunjukkan fungsi potensial ini. Namun demikian, masalah umum penggunaan ekstrak alami dalam produk kosmetik adalah penetrasi yang buruk ke dalam kulit, kelarutan, dan stabilitas. Nanoenkapsulasi adalah teknik yang telah digunakan untuk (i) meningkatkan stabilitas, (ii) meningkatkan kelarutan dalam air, (iii) meningkatkan permeasi dan penyerapan kulit, dan iv) melepaskan bahan aktif secara perlahan [27,28]. Ada banyak jenis nanopartikel, seperti liposom, niosom, dan liponiosom (kombinasi liposom dan niosom). Liponiosom terdiri dari fosfolipid dan surfaktan non-ionik yang meningkatkan kemampuan dan mengontrol pelepasan pembawa nano[29]. Morfologi liponiosom menyerupai liposom. Namun, liponiosom lebih fleksibel dan mudah beradaptasi dan, yang penting, berfungsi secara berbeda. Keuntungan dari pembawa liponiosom adalah bahwa mereka dapat dideformasi untuk menembus pori-pori yang jauh lebih kecil dari ukuran pembawa dan memiliki kemampuan untuk mengangkut baik agen yang larut dalam air dan lemak. Oleh karena itu, liposom adalah pembawa yang menjanjikan untuk mengirimkan bahan aktif ke dalam kulit [30]. Dalam penelitian ini, ekstrak fenugreek menggunakan rutin sebagai penanda analitik divalidasi dan diidentifikasi. Aktivitas biologis ekstrak fenugreek telah dijelaskan. Fenugreek telah menunjukkan aktivitas anti-kolagenase dan peningkatan produksi kolagen, yang dapat merujuk pada sifat anti-penuaan. Ekstrak fenugreek encapsulating liponiosom (LNF) dikembangkan dan dikarakterisasi. Sitotoksisitas LNF diamati pada fibroblas dermal manusia menggunakan uji berbasis sel. Ini juga termasuk penyelidikan mekanisme molekuler pada sifat anti-penuaan LNF. Hasil penelitian menunjukkan bahwa LNF tidak toksik terhadap sel fibroblas dermal dan dapat menghambat sekresi MMP1,MMP9,IL-6 dan IL-8 pada penuaan kulit akibat sinar UV. Dengan demikian, temuan kami mendukung implikasi ekstrak fenugreek dan LNF sebagai agen anti-penuaan yang inovatif, meningkatkan potensinya sebagai bahan aktif dalam produk kosmetik.

cistanche dapat anti-penuaan

2. Hasil

2.1. Validasi UHPLC dan Identifikasi Rutin dalam Ekstrak Fenugreek

Setelah maserasi etanol, pasta minyak fenugreek berwarna coklat kekuningan diperoleh. Identifikasi kandungan rutin sebagai penanda analitik diselidiki menggunakan UHPLC. Pemisahan optimal rutin dari ekstrak fenugreek dicapai dengan waktu retensi sekitar 2,458 menit (Gambar 1), dan dikonfirmasi dengan menggunakan LC-MS dengan ion produk yang terdeteksi pada 301 (Gambar Tambahan S1). Validasi rutin dilakukan dengan menggunakan pedoman AOAC [31,32] dan ditunjukkan pada Tabel 1. Persamaan dalam tabel mewakili linearitas yang baik dengan koefisien determinasi (r2) sebesar 0,998, dengan akurasi diukur dengan persentase pemulihannya. Sensitivitas ditunjukkan dengan menggunakan Limit of Detection (LOD) dan Limit of Quantitation (LOQ) pada 5,17 dan 15,67 ug/mL, masing-masing Ekstrak fenugreek disiapkan pada berbagai konsentrasi dan jumlah rutin dalam ekstrak diinterpretasikan menggunakan area di bawah kurva , relatif terhadap kurva standar referensi rutin komersial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak yang disiapkan mengandung 7,73±0,40mg/gofrutin.

2.2.In Vitro Collagenase Inhibition dan Produksi Kolagen Ekstrak Fenugreek

Aktivitas anti-penuaan ekstrak fenugreek pertama kali diidentifikasi dengan uji penghambatan kolagenase in vitro. Kami mengamati bahwa IC50 standar rutin trihidrat, ekstrak fenugreek, dan epigallocatechin gallate (EGCG) sebagai kontrol positif adalah 0.06±0.56±{ {10}}.02, dan 0.11±0.01 mg/mL, masing-masing (Gambar 2a,b). Khususnya, konsentrasi penghambatan ekstrak fenugreek secara signifikan lebih rendah daripada asam askorbat (IC50=1.46±0.02mg/mL), menunjukkan bahwa ekstrak fenugreek dan standar rutin trihidrat menunjukkan aktivitas anti-kolagenase. Kemampuan ekstrak fenugreek pada produksi kolagen selanjutnya diselidiki menggunakan fibroblas dermal manusia. Sel diperlakukan dengan 125 ug/mL ekstrak dan vitamin Cas sebagai kontrol positif selama 7 dan 14 hari. Sel diwarnai dengan Sirius Red dan kolagen yang diwarnai dilarutkan dengan NaOH.penggunaan hesperidinSeperti yang ditunjukkan pada Gambar 2b, Sirius Red mewakili kandungan kolagen. Jumlah kolagen yang diwarnai secara signifikan ditingkatkan dalam sel yang diberi ekstrak (163 persen dan 131 persen) dibandingkan dengan kontrol kendaraan (225 persen dan 187 persen) pada hari ke 7 dan hari ke 14, masing-masing. Induksi ini mirip dengan efek produksi kolagen yang diinduksi vitamin C dan secara signifikan lebih tinggi daripada produksi kolagen yang diinduksi rutin dalam sel fibroblas manusia. Hasil ini menunjukkan bahwa ekstrak fenugreek menginduksi produksi kolagen dalam sel fibroblas dermal manusia.

2.3.Karakterisasi Fisikokimia LNF . Terformulasi

Untuk meningkatkan stabilitas ekstrak fenugreek dan memperbaiki penampilannya, formulasi LNF dilakukan dengan menggunakan semua bahan yang ditunjukkan pada Tabel 2, menghasilkan zat pasta kuning-emas (Gambar 3a: kiri bawah) yang mudah terdispersi dalam air untuk mendapatkan larutan kekuningan (Gambar 3a: kiri bawah) 3a: benar).

LNF menampilkan aroma herbal yang berbeda dan lembut. Karakterisasi fisikokimia LNF yang diformulasikan diselidiki menggunakan hamburan cahaya dinamis (DLS) dan ditunjukkan pada Tabel 3. Ukuran partikel memiliki kisaran 174,7±49,2 nm, dengan indeks polidispersitas rendah (PdI=0,26±{ {7}}.04) dan permukaan bermuatan negatif karena fosfo-lipid [33]. Efisiensi enkapsulasi dan pemuatan masing-masing sekitar 46,6±7,4 persen dan 33,5±4,0 persen. Sebuah mikrograf menunjukkan morfologi partikel yang diformulasikan sebagai partikel bulat yang membungkus ekstrak fenugreek di dalam Gambar 3a, dengan diameter dalam kisaran 50-150 nm (Gambar 3b). Puncak endotermik pada termogram DSC (Gambar 3c) yang terletak pada 45,8 derajat mewakili suhu leleh LNF, yang masing-masing berada di antara suhu leleh liposom pada 44,2 derajat dan niosom pada 47,5 derajat .oteflavonoidMorfologi dan perilaku termal dapat mengkonfirmasi bahwa LNF menampilkan karakteristik fisik liposom dan niosom.

LNF disimpan pada suhu 4 derajat , 25 derajat , dan 40 derajat selama 3 bulan untuk mempelajari kestabilannya dalam hal ukuran partikel, PdI, dan potensial Z menggunakan teknik DLS. PH dan viskositas partikel yang diperoleh juga diselidiki1. Kami mengamati sedikit peningkatan dalam ukuran partikel yang disimpan pada 40 derajat dibandingkan dengan 4 derajat , tetapi perubahan ini tidak berbeda secara statistik.cistanche kekaisaran yang hilangSelain itu, tidak ada perubahan signifikan dalam karakteristik lain dari LNF yang diformulasikan, termasuk pH, viskositas, dan persen enkapsulasi. Hasil ini semua menunjukkan bahwa partikel yang diperoleh stabil secara fisiokimia (Gambar 4).

2.4.Melepaskan Profil dan Penetrasi Kulit dari LNF yang Diformulasi

Profil pelepasan (Gambar 5a) menunjukkan bahwa ekstrak fenugreek dilepaskan secara bersamaan, sedangkan liposomnya terdeteksi 2 jam kemudian sebagai 6,98±0,37 persen dan meningkat menjadi 23,92±1,41 persen pada 24 jam, menunjukkan perilaku pelepasan berkelanjutan LNF. Untuk mengetahui potensi LNF pada pengiriman transdermal, dilakukan penetrasi kulit menggunakan kulit babi ex vivo. Analisis mikroskop massa pencitraan (IMS) digunakan untuk mengamati jumlah kumulatif rutin yang diangkut melintasi kulit babi standar rutin, ekstrak, dan LNF. Pada Gambar 5b, kami mengamati bahwa ekstrak fenugreek dan LNF menunjukkan jumlah akumulasi rutin yang lebih tinggi pada kulit dibandingkan dengan standar rutin. Hasil ini menunjukkan bahwa permeabilitas ekstrak fenugreek dan LNF lebih besar dan lebih dalam dari rutin pada 24 jam.fraksi flavonoid murni mikronisasi 1000 mg menggunakanSelain itu, penetrasi kulit dari LNF yang diformulasikan secara nyata ditingkatkan dibandingkan dengan ekstrak. Menurut profil pelepasan dan studi permeasi kulit ex vivo, LNF mungkin meningkatkan efisiensi ekstrak dengan meningkatkan permeasi dan pelepasan terkontrol.

Artikel ini diambil dari Pharmaceuticals 2022, 15, 254. https://doi.org/10.3390/ph15020254 https://www.mdpi.com/journal/pharmaceuticals