Nguyễn Hửu Khiêm , Võ Thành Khang , Nguyễn Trọng Tuân Nguyễn Quốc Châu Thanh *

* Tác giả liên hệ (nqcthanh@ctu.edu.vn)

Abstract

Strobilanthes schomburgkii (SS) is well-known as a new herb in traditional Vietnamese medicine. In the present study, poly (D,L-lactic-co-glycolic)acid (PLGA) microparticles loaded with Strobilanthes schomburgkii (SS/PLGA-NPs) were synthesized using emulsion-solvent evaporation method and evaluated their biological activities. The average size of SS/PLGA-NPs was less than 1 µm, and characteristic structure was determined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The entrapment efficiency (EE) of SS/PLGA-NPs based on total polyphenol (TP) was found to be from 20% to 40%. The TP release process indicated an initial burst release in the early stage and sustained release during the investigated period. Besides, the antioxidant and anti-inflammatory activities of SS/PLGA-NPs demonstrated that the nanocarrier system still retains the original activity of SS extract. Therefore, PLGA microparticles exert their potential to protect and control the release of active ingredients with different purposes.

Keywords: Controlled releases, microparticles, nanoparticles, PLGA, Strobilanthes schomburgkii

Tóm tắt

Hoàn ngọc đỏ (Strobilanthes schomburgkii), một loại thảo dược mới, có nhiều công dụng chữa bệnh trong y học dân gian Việt Nam. Nghiên cứu tập trung bào chế hệ vi hạt poly(D,L-lactic-co-glycolic)acid (PLGA) chứa cao chiết lá Hoàn ngọc đỏ (SS/PLGA-NPs) sử dụng phương pháp nhũ hóa - bay hơi dung môi và đánh giá hoạt tính sinh học của chế phẩm. Hệ vi hạt SS/PLGA-NPs có kích thước hạt nhỏ hơn 1 µm và đặc trưng cấu trúc được xác định bằng quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR). Khả năng tải cao chiết (EE) của các SS/PLGA-NPs được tính dựa trên tổng hàm lượng polyphenol (TP) dao động trong khoảng 20% - 40%. Quá trình giải phóng TP của SS/PLGA-NPs thể hiện sự giải phóng ồ ạt ở giai đoạn đầu và duy trì kéo dài suốt giai đoạn khảo sát. Hoạt tính kháng oxy hóa và kháng viêm của SS/PLGA-NP đã chứng minh hệ chất mang vi hạt vẫn giữ được hoạt tính ban đầu của cao chiết. Vì vậy, hệ vi hạt PLGA là một ứng dụng tìm năng để bảo vệ và kiểm soát nhiều hoạt chất với mục đích khác nhau.

Từ khóa: Hệ vi hạt, Hoàn ngọc đỏ, PLGA Strobilanthes schomburgkii

Article Details

Tài liệu tham khảo

Albisa A., Piacentini E., Sebastian V., Arruebo, M., Santamaria, J., & Giorno, L. (2017). Preparation of Drug-Loaded PLGA-PEG Nanoparticles by Membrane-Assisted Nanoprecipitation. Pharmaceutical Research, 34(6), 1296–1308.
https://doi.org/10.1007/s11095-017-2146-y

Budhian A., Siegel, S. J., & Winey, K.I. (2008). Controlling the in vitro release profiles for a system of haloperidol-loaded PLGA nanoparticles. International Journal of Pharmaceutics, 346(1-2), 151–159.
https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2007.06.011

Chen, H., Yang W., Chen H., Liu, L., Gao, F., Yang, X., & Jiang, Q. (2009). Surface modification of Mitoxantrone-loaded PLGA nanospheres with chitosan. Colloids Surf B Biointerfaces, 73, 212–218.
https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2009.05.020

Guzik, T. J., Korbut, R., & Adamek-Guzik T. (2003). Nitric oxide and superoxide in inflammation and immune regulation. Journal of Physiology and Pharmacology, 54, 469–487.

Hcini, K., Lozano-Pérez A. A., Cenis, J. L., Quílez, M., & Jordán, M.L. (2021). Extraction and encapsulation of phenolic compounds of tunisian rosemary (Rosmarinus officinalis L.) extracts in silk fibroin nanoparticles. Plants, 10(11), 2312
https://doi: 10.3390/plants10112312

Lim, Y. W., Tan, W. S., Ho, K. L., Mariatulqabtiah, A. R., Kasim, N. H. A., Rahman, N. A., Wong, T. W., & Chee, C.F. (2022). Challenges and Complications of Poly(lactic-co-glycolic acid)-Based Long-Acting Drug Product Development. Pharmaceutics, 14(3), 614.
https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14030614

Nenadis, N., Wang, L.F., Tsimidou, M., & Zhang, H.Y. (2004). Estimation of Scavenging Activity of Phenolic Compounds Using the ABTS•+ Assay. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52(15), 4669–4674.
https://doi.org/10.1021/jf0400056

Pereira, M. C., Oliveira, D. A., Hill, L. E., Zambiazi, R. C., Borges, C. D., Vizzotto, M., Mertens-Talcott, S., Talcott, S., & Gomes, C. L. (2018). Effect of nanoencapsulation using PLGA on antioxidant and antimicrobial activities of guabiroba fruit phenolic extract. Food Chemistry, 240, 396–404.
https://doi: 10.1016/j.foodchem.2017.07.144

Pradhan, N., Singh, S., Ojha N., Shrivastava, A., Barla, A. & Bose, S. (2015). Facets of nanotechnology as seen in food processing, packaging, and preservation industry. Biomed Research International, 2015, 1-17.
https://doi.org/10.1155/2015/365672

Shanmuganathan, R., Edison, TNJI., Lewis Oscar, .F, Kumar, P., Shanmugam, S., & Pugazhendhi, A. (2019). Chitosan nanopolymers: An overview of drug delivery against cancer. International Journal of Biological Macromolecules, 130, 727–736.
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.02.060

Sharaf, N. S., Shetta, A., Elhalawani, J. E., & Mamdouh W. (2022). Applying Box–Behnken Design for Formulation and Optimization of PLGA-Coffee Nanoparticles and Detecting Enhanced Antioxidant and Anticancer Activities. Polymers, 14, 44.
https://doi: 10.3390/polym14010144

Thanh, N. Q. C, Binh, T. D., Tuan, L. A. P., Yen, D. H. N., Trang, D. T. X., Tuan, N. T., Kanaori, K., & Kamei, K. (2020). Anti-inflammatory effects of Lasia spinosa leaf extract in lipopolysaccharide-induced RAW 264.7 Macrophages. International Journal of Moleculer Sciences, 21, 1–18.
https://doi: 10.3390/ijms21103439

Trang, B. T. T., & Hài, Đ. V. (2020). Khẳng định loài Strobilanthes schomburgkii (Craib) J. R. I. Wood (Họ Ô Rô - Acanthaceae) có ở Việt Nam. Báo cáo khoa học về nghiên cứu và giảng dạy sinh học ở việt nam - hội nghị khoa học quốc gia lần thứ 4 (trang 284–289).
https://doi: 10.15625/vap.2020.00035

Wan, B., Bao, Q., & Burgess, D. (2023). Long-acting PLGA microspheres: Advances in excipient and product analysis toward improved product understanding. Advanced Drug Delivery Reviews, 198.
https://doi.org/10.1016/j.addr.2023.114857

Xuan, M., Shao, J., & Li, J. (2019). Cell membrane- covered nanoparticles as biomaterials. National Science Review, 6, 551–561.
https:// doi: 10.1093/nsr/nwz037