Ekstrak Daun Zaitun (Olea Europaea L) Dimuat Partikel Nano Lipid: Optimasi Parameter Pengolahan Dengan Desain Statistik Box-Behnken, Karakterisasi In-vitro, Dan Evaluasi Aktivitas Anti-oksidan Dan Anti-mikroba

Mohon hubungi{0}}untuk informasi lebih lanjut

Abstrak:Penelitian ini bertujuan untuk mempersiapkan dan mengevaluasi nanopartikel lipid padat (SLN) dari bubuk ekstrak daun zaitun (OLP) yang mengandung banyak agen anti-oksidan dan antimikroba seperti oleuropein, polifenol alami. Masalah utama tentang OLP adalah ketidakstabilan karena kondisi lingkungan dan karenanya bioaktivitas terganggu. Untuk mengatasi masalah ini, SLN dirancang dengan homogenitas panas diikuti dengan teknik sonikasi untuk melindungi obat dan meningkatkan aktivitas antioksidan dan antimikrobanya. Lipid seperti compritol 888ATO dan surfaktan seperti tween 80 digunakan untuk pengembangan dan stabilisasi SLNS dan optimasi dilakukan dengan desain statistik Box-Behnken (3x3). Batch yang dioptimalkan (F9) menunjukkan ukuran partikel, efisiensi penjeratan, PDI, dan zeta potensial 277,46 nm,80,48 persen ,275. dan -23.18 mV masing-masing. Formulasi yang dioptimalkan (F9) menunjukkan pola pelepasan berkelanjutan hingga 24 jam dengan kinetika pelepasan orde pertama（R²=0.9984） dan mekanisme pelepasan obat ditemukan sebagai tipe difusi Fickian (n=0 .441). Setelah studi stabilitas, dapat ditemukan bahwa formulasi SLN stabil. Studi anti-oksidasi dan anti-mikroba dilakukan pada formulasi yang dioptimalkan dan temuan menunjukkan bahwa SLN menunjukkan peningkatan aktivitas pembersihan radikal dan aktivitas anti-mikroba terhadap bakteri Gram-positif (Staphylococcus aureus) dan Gram-negatif (Pseudomonas aeruginosa). Akhirnya, disimpulkan bahwa SLN yang dikembangkan mampu melindungi dan cocok untuk pengiriman OLP.

Kata kunci:Olea europaea, oleuropein,nanopartikel lipid padat, ekstrak daun zaitun,aktivitas anti-oksidan, aktivitas anti-mikroba

Silakan klik di sini untuk tahu lebih banyak

1. Perkenalan

Keluarga Dicotyledons Oleaceae terdiri dari sekitar 30 genera tanaman gugur termasuk pohon zaitun dan memiliki hubungan sekitar 600 spesies. Anggota Oleaceae tumbuh dengan baik di daerah beriklim sedang dan beriklim sedang di Asia?. Minyak pohon zaitun (Olea europaea) yang diperoleh dari berbagai bagian seperti buah, daun, dll memiliki banyak manfaat kesehatan jika dikonsumsi secara teratur. Secara tradisional digunakan sebagai obat tradisional untuk menyembuhkan berbagai jenis demam dan masalah lain yang berhubungan dengan tubuh2).

Ekstrak daun zaitun menunjukkan beberapa aktivitas terapeutik seperti antihipertensi, hipoglikemik, antimikroba, hipourisemia, dll. Aktivitas antivirus terhadap infeksi HIV-I telah ditunjukkan dan dilaporkan. Selain itu, oleuropein (sebuah secoiridoid khas) yang diperoleh dari tanaman zaitun menunjukkan aktivitas hipokolesterolemia dan hipoglikemik dengan anti-oksidan yang kuat dan juga aktivitas anti-inflamasi. Produk degradasi oleuropein yaitu. hydroxytyrosol juga menunjukkan semua aktivitas yang disebutkan di atas bersama dengan potensi aksi penangkapan radikal bebas5.bioflavonoidAsosiasi semua kegiatan terapeutik yang bersangkutan untuk tanaman zaitun membuatnya menjadi kontributor penting di bidang kesehatan · 4).

Dalam proyek ini, penulis prihatin dengan sifat anti-mikroba dan anti-oksidan dari ekstrak daun zaitun. Aktivitas anti-mikroba ekstrak zaitun disebabkan oleh asam p-hidroksibenzoat, cyclotrisiloxane hexamethyl, Cyclopentasiloxane octamethyl, dan Cyclopentasiloxane desmethyl, vanillic, caffeic, protocatechuic, syringic, asam galat, dll. Bahan lain seperti oleuropein, quercetin, tyrosol, dan asam oleanolic juga bertanggung jawab untuk aktivitas anti-mikroba. Potensi antimikroba dari semua zat ini telah dilaporkan sebelumnya oleh beberapa peneliti terhadap bakteri, ragi, jamur, virus, retrovirus, dan parasit lainnya, 2).

Cistanche dapat anti-penuaan

Asupan makanan sumber anti-oksidan alami seperti buah-buahan dan daun telah mendapatkan banyak perhatian dan menunjukkan efek positif pada kesehatan manusia. Hasil dari banyak studi epidemiologi mengeksplorasi bahwa asupan makanan kaya polifenol mengurangi kejadian penyakit arteri koroner (PJK). PJK seperti MI (infark miokard), IS (stroke iskemik), dll terkait dengan aterosklerosis". Studi terbaru mengeksplorasi bahwa kerusakan oksidatif merupakan faktor etiologi penting untuk kemajuan aterosklerosis, Terutama, menurut teori stres oksidatif, modifikasi oksidatif low-density lipoprotein (LDL) dianggap memainkan peran kunci dalam perkembangan aterosklerosis. Oleh karena itu, penghambatan proses tersebut dianggap sebagai pendekatan terapeutik yang penting. Berbagai konstituen penting seperti Oleuropein (hydroxytyrosol, tyrosol) , verbascoside (juga dikenal sebagai ac-toeside atau Kalinin), ligstroside, apigenin-7-glucoside,di-cosmetic-7-glucoside, luteolin, catechin, dll diperoleh untuk daun zaitun dan menunjukkan anti-oksidan aktivitas seperti yang dilaporkan sebelumnya Hydroxytyrosol adalah oleuropein daun zaitun utama yang memiliki sifat anti-oksidan paten).

Selain aktivitas ini, ekstrak daun zaitun menunjukkan aktivitas farmakologis lainnya seperti anti-inflamasi", 12), anti-kanker8.14), anti-virus5), hipoglikemik4), hipolipidemik17, anti-agregasi platelet. Agen seperti EFSA (Euro-pean Food) Safety Agency) dan EMA (European Medicine Agency) memberikan penilaian mereka tentang penerapan terapeutik ekstraktan daun zaitun.Seiring dengan penerapan utama, produk ekstraksi daun zaitun mengalami masalah ketidakstabilan dalam kondisi atmosfer (suhu, cahaya, dan oksigen) serta kondisi biologis dan karenanya menunjukkan bioaktivitas yang buruk20,21).beli cistancheUntuk meningkatkan stabilitas, berbagai formulasi berbasis nano telah dikembangkan untuk mengeksplorasi berbagai aktivitas ekstrak daun zaitun. Formulasi ini termasuk nano-emulsi (W/O serta beberapa jenis)2), kompleks inklusi, produk semprot kering?4), ekstrusi elektrostatik25, kompleks bipolar), nano-liposom20, Nano-emulsi, mikro -enkapsulasi, nanopartikel PLA2, dan NLCs0. Berbagai masalah terkait dengan formulasi ini seperti nilai hasil yang rendah, prosedur yang memakan waktu, efisiensi jebakan yang dikompromikan, kontaminasi pelarut residu, dan ukuran partikel yang tinggi. Jadi, untuk mengatur kerugian ini, nanopartikel lipid muncul. Nanopartikel lipid khususnya nanopartikel lipid padat (SLN) menawarkan banyak keuntungan seperti efisiensi penjeratan yang lebih baik, ukuran partikel yang terkontrol, biokompatibilitas, biodegradabilitas, dan kemudahan persiapan. Selain itu, lipid yang digunakan untuk persiapan SLN memiliki beberapa tindakan sinergis pada aktivitas anti-inflamasi bersama dengan obat yang terperangkap. Sampai saat ini, tidak ada formulasi berbasis nanopartikel lipid padat (SLNs) untuk mengeksplorasi sifat anti-mikroba dan anti-oksidan serta untuk meningkatkan stabilitas produk ekstrak daun zaitun telah dikembangkan.

Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk “pengembangan solid lipid nanoparticles(SLNs)untuk ekstrak serbuk daun Zaitun (Olea europaea L.)(OLP). Prinsip aktifnya dipisahkan dengan ekstraksi daun zaitun menggunakan etanol. Pelarutnya adalah dihilangkan dengan pengeringan untuk mendapatkan produk bubuk kering. Kekuatan ekstrak daun zaitun (OLP) dimasukkan ke dalam SLN (OLP-SLN) dan optimasi dilakukan oleh perangkat lunak desain ahli (Model 8.0.7.1)menggunakan Box-Behnken Tiga faktor seperti rasio obat (OLP) terhadap lipid, konsentrasi surfaktan ( persen , Tween 80), dan kecepatan homogenisasi (rpm) diambil sebagai parameter independen, dan faktor-faktor seperti ukuran partikel, efisiensi penjeratan, dan indeks polidispersitas (PDI) dipilih sebagai parameter dependen. Formulasi yang dioptimalkan dievaluasi untuk studi morfologi, studi DSC, studi pelepasan in-vitro, dan studi stabilitas. Akhirnya, aktivitas antimikroba dan anti-oksidasi dievaluasi untuk memeriksa potensi anti-mikroba dan anti-oksidan dari S . yang dikembangkan formulasi LN.

2. Bahan-bahan dan metode-metode

Daun zaitun diperoleh dari kebun setempat. Daun segar dikeringkan dan dibuat bubuk untuk ekstraksi. Berbagai lipid seperti ATO5 berharga, compritol 888 ATO diperoleh dari Gattefosse (Jerman). Gliseril monostearat (GMS), asam palmitat, asam stearat tween 80, dll dibeli dari pusat obat rumah ltd (New Delhi, India).2, 2-Difenil-1-Pikril hidroksil-hidrat radikal bebas (DPPH ) diperoleh dari Merck (Darmstadt, Jerman). Asam askorbat, kalium dihidrogen fosfat, amonium asetat, metanol, natrium hidroksida, poloxamer 188, etanol, nutrien agar, dan tas dialisis (M.Wt cut off 12,000 kD) diperoleh dari Sigma Aldrich(St Louis, AMERIKA SERIKAT). Semua bahan kimia lain yang digunakan untuk penelitian ini adalah kelas analitis.

2.1 Ekstraksi komponen fenolik

Daun zaitun segar dikeringkan dan dijadikan bubuk untuk ekstraksi. Prinsip aktif diekstraksi dari daya dengan bantuan pelarut (etanol: air, 4:1 v/v). Sejumlah bubuk (250 mg) yang cukup dimasukkan ke dalam labu ekstraksi dan pelarut ditambahkan (1000 mL)etanol: air, 4:1 v/) dan campuran terus diaduk selama 24 jam. Setelah langkah ini, campuran fisik disaring dan pelarut diuapkan sampai kering pada suhu 40 derajat untuk mendapatkan bubuk).

2.2 Persiapan dan optimalisasi SLN: Pendahuluan

studi skrining dan pra-optimasi variabel formulasi Untuk pemilihan lipid yang sesuai, surfaktan, kecepatan & waktu homogenisasi, waktu sonikasi, dll, studi pendahuluan dilakukan. Pemilihan lipid yang sesuai tergantung pada kelarutan obat dalam lipid dan pemilihan surfaktan tergantung pada kelarutan lipid dalam surfaktan.

Lipid yang bersangkutan (100 mg) dilebur di atas titik lelehnya (sekitar 10 derajat di atas) dalam botol diikuti dengan penggabungan obat (OLP) dengan pengocokan terus menerus. Munculnya warna pucat muda menunjukkan titik akhir. Percobaan serupa dilakukan untuk pemilihan surfaktan yang sesuai.

2.3 Desain eksperimental

Dalam penelitian ini, BBD perangkat lunak desain ahli dengan tiga faktor dan tiga level diterapkan untuk tujuan optimasi. Dalam studi tersebut, tiga faktor seperti rasio obat terhadap lipid (A,1:3-1:6), konsentrasi surfaktan (B, persen ,1.5-4.5 persen ), dan kecepatan homogenisasi (C ,rpm,3000-6000 rpm, selama dua jam) diambil sebagai parameter independen dan ukuran par-title (nm, Y1), efisiensi penjeratan ( persen ,Y2) dan PDI (Y3) diambil sebagai parameter dependen. Tujuan penerapan desain ini adalah untuk mengoptimalkan ketiga parameter independen tersebut di atas dan untuk mencapai ukuran partikel yang optimal, efisiensi penjeratan maksimum, dan PDI yang seminimal mungkin. Data dipasang dalam perangkat lunak desain ahli untuk BBD15). Sebanyak 17 batch dihasilkan dengan 5 batch memiliki komposisi yang sama (lima titik pusat) (Tabel 1). Persamaan polinomial orde kedua digunakan untuk menunjukkan pengaruh berbagai parameter independen pada ukuran partikel, efisiensi penjeratan serta PDI.

2.4 Pengembangan SLN

SLN yang dimuat OLP disiapkan dengan homogenisasi panas diikuti dengan metode sonikasi. Komposisi batch SLN bermuatan OLP yang berbeda diberikan pada Tabel 1. Pertama-tama, lipid (kompritol 888 ATO) dilebur sekitar 10 derajat titik lelehnya dan jumlah OLP yang diinginkan ditambahkan (1:{{6} }:6 rasio obat terhadap lipid). Sementara itu, jumlah surfaktan yang dibutuhkan (1,5-4,5 persen ) dilarutkan dalam air deionisasi dan suhu fase ini dipertahankan sama dengan suhu fase lipid. Fase berair kemudian dimasukkan ke dalam fase lipid secara bertahap dan mengalami homogenisasi panas pada kecepatan cincin variabel (rpm, 3000-6000 rpm, dua jam) untuk mendapatkan dispersi SLN kursus. Emulsi yang diperoleh dibiarkan

dinginkan dan kemudian disonikasi selama 10 menit pada amplitudo 100 persen dengan bantuan sonikator (Jenis probe, Vibra-Cell'VCX 130; Sonics, CT, USA) untuk mendapatkan dispersi SLN akhir. Dispersi dikumpulkan dalam botol kaca dan disimpan dalam lemari es untuk studi lebih lanjut. Demikian pula, SLN kosong dikembangkan tanpa API (obat).

2.5 Karakterisasi OLP-SLN

2.5.1 Evaluasi ukuran partikel, PDI, dan potensial zeta

Spektroskopi Korelasi Foton (PCS) menggunakan mesin zeta sizer (Malvern, nano ZS 90, Malvern Instruments, UK) digunakan untuk pengukuran ukuran partikel rata-rata dan indeks polidispersitas (PDI) dari berbagai batch. Suhu dijaga pada 25 derajat dan sudut hamburan diatur pada 90 derajat.tangkiAir deionisasi digunakan untuk pengenceran dispersi OLP-SLN asli. Potensi zeta yang menunjukkan muatan permukaan ditentukan dengan bantuan alat yang sama dengan kuat medan listrik sekitar 20 V/cm27

2.5.2 Studi morfologi

Mikroskop elektron transmisi (TEM, optik elektron Fei, Jepang) menggunakan karbon berlapis kisi tembaga digunakan untuk memeriksa morfologi dan bentuk SLN bermuatan OLP yang disiapkan (batch F9) yang dioptimalkan. Pewarnaan negatif dengan pewarnaan asam fosfotungstat (2 persen b/b, durasi 20-30 detik) dilakukan untuk mewarnai sampel OLP-SLN diikuti dengan pengeringan pada suhu kamar. Akhirnya, sampel dideteksi oleh TEM.

2.5.3 Evaluasi efisiensi jebakan

Efisiensi jebakan (EE) ditentukan dengan memeriksa jumlah obat yang tidak terperangkap dalam dispersi OLP-SLN. Teknik sentrifugasi digunakan untuk tujuan ini. Jumlah terukur (10 mL) OLP-SLNs diambil dalam tabung sentrifus dan dibiarkan mengendap dengan bantuan sentrifus pendingin (Remi, India) pada 12000rpm selama 15 menit. Kehadiran obat un-terperangkap dianalisis dengan spektrofotometer UV-terlihat (Model 1800, Shimadzu. Jepang) pada 230 nm. Persentase jebakan obat ditentukan dengan rumus berikut (persamaan 1):

2.5.4 Studi kalorimetri pemindaian diferensial (DSC)

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi perilaku termal dari berbagai formulasi yaitu OLP murni, compritol 888 ATO, dan formulasi OLP-SLN yang dioptimalkan (F9) menggunakan kalorimetri pemindaian diferensial (Mettler, Toledo, USA). Setiap sampel dikemas dalam panci aluminium dan dipindai pada kisaran suhu 20-350 derajat (laju 10 derajat / menit) menggunakan panci tertutup kosong sebagai referensi dalam atmosfer inert (nitrogen). Kurva DSC diperoleh dan diinterpretasikan . 2.5.5 Studi pelepasan obat ( persen )

Studi pelepasan obat batch yang dioptimalkan (F9) dilakukan oleh sel difusi Franz menggunakan membran dialisis. Sebelum penerapan membran dialisis, itu dikembangkan dengan memperlakukan 0.35 persen b/v larutan natrium sulfit pada derajat 80 selama 1-2 menit diikuti dengan pengasaman dengan HSO({{ 13}}.2 persen ,v/v)dan kemudian disimpan selama 12 jam dalam air suling. Buffer salin fosfat (pH 7,4) diisi di kompartemen reseptor dan dispersi SLN (F9,1 mL) diambil di kompartemen donor. Percobaan dilakukan pada suhu 37±0,5 derajat dengan pengadukan terus menerus (50 rpm). Alikuot (1 mL) diambil dari kompartemen reseptor pada interval waktu yang telah ditentukan dan jumlah obat yang ada dalam setiap sampel dideteksi oleh spektrofotometer UV-tampak pada 230nm. Kinetika pelepasan yang sesuai dari SLN yang dioptimalkan dideteksi dengan memasukkan data rilis ke nol, pertama, model Higuchi dan model Korsmeyer-Peppas seperti yang diberikan Tabel 2, dan nilai R (koefisien korelasi) ditentukan. Model dengan nilai R tertinggi dianggap sebagai model yang dioptimalkan8).

Artikel ini disarikan dari J. Oleo Sci. 70, (10) 1403-1416 (2021)