مستخلص الحلبة الإيثانولي: آلياته الجزيئية ضد شيخوخة الجلد والوظائف المحسّنة عن طريق الكبسلة النانوية

الرجاء التواصلoscar.xiao@wecistanche.comللمزيد من المعلومات

الملخص:عادة ما تستخدم بذور الحلبة أو Trigonella foenum-graecumL (فصيلة Leguminosae) كمكملات غذائية لزيادة الرضاعة بعد الولادة. يحتوي مستخلص الحلبة على خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات ، ولكن لم يتم استغلال آلياته ضد شيخوخة الجلد. في هذا البحث ، نحن أول من حدد نشاطًا مثبطًا للكولاجيناز في المختبر لمستخلص الحلبة (ICso =0. 57 ± 0. 0 2mg / mL) ، وهو 2.6 مرة أكثر أقوى من فيتامين سي (IC 50=1. 46 مجم / مل). تم تطبيق الكبسلة النانوية لتحسين استقرار المستخلص وبالتالي تعزيز نشاطه الحيوي. تم تحضير ليبونيوسوم مغلف بخلاصة الحلبة (LNF) باستخدام مجانس عالي السرعة ، مما نتج عنه جسيمات نانوية كروية متجانسة بأحجام تتراوح بين 174.7 ± 49.2 نانومتر ، 0 .26 ± 0.04 في PdI ، و 46.6 ± 7.4 بالمائة من كفاءة فخ. سهلت تركيبة LNF بشكل كبير إطلاقًا مستدامًا وعززت بشكل كبير اختراق الجلد على المستخلصات ، مما يشير إلى الاستخدام المحتمل لـ LNF للتسليم عبر الجلد. كان LNF المركب مستقرًا للغاية ، وليس سامًا للأرومة الليفية البشرية ، وكان قادرًا على تعزيز قابلية بقاء الخلية ، وإنتاج الكولاجين ، وتثبيط إفرازات MMP1 ، و MMP9 ، و IL -6 ، و IL -8 مقارنة بالمستخلص الموجود في نموذج الجلد المشترك. لذلك ، يعرض مستخلص الحلبة الإيثانولي وآلياته الجزيئية المطورة LNF ضد شيخوخة الجلد ويمكن استخدامه كمكون مبتكر للوقاية من شيخوخة الجلد.

الرجاء الضغط هنا لمعرفة المزيد

الكلمات الدالة:نبات الحلبة؛ روتين. مضاد كولاجيناز. مكافحة الشيخوخة. إنتاج الكولاجين الجسيمات الشحمية. الكبسولات النانوية؛ جزيئات الدهون توصيل عبر الجلد الافراج المستمر

1 المقدمة

شيخوخة الجلد هي عملية بيولوجية ناتجة عن عوامل داخلية وخارجية. تحدث الشيخوخة الداخلية بسبب التغيرات في مرونة الجلد بمرور الوقت ، بينما تُعزى الشيخوخة الخارجية إلى الأشعة فوق البنفسجية والتلوث والتدخين. يعتبر التعرض للأشعة فوق البنفسجية (التشيخ الضوئي) عاملاً سائدًا [1،2]. أهم هياكل المصفوفة خارج الخلية (ECM) هي الكولاجين والإيلاستين والجليكوزامينوجليكان (GAGs) [3]. تشمل السمات الشائعة لشيخوخة الجلد إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) وتدهور ECM عن طريق الإفراط في التعبير عن البروتينات المعدنية المصفوفة (MPs) ، وقد ثبت أن الإجهاد التأكسدي التراكمي والإشعاع فوق البنفسجي يزيدان من نشاط الإنزيمات المتحللة ، وخاصة كولاجيناز و الإيلاستاز [1،4،5]. يساهم هذا في سلوكيات البشرة بشكل عام ، بما في ذلك فقدان قوة الشد والمرونة وما ينتج عن ذلك من تجعد وجفاف. للتعامل مع شيخوخة الجلد ، تركز الأبحاث بشكل أساسي على تقليل الإجهاد التأكسدي (مضادات الأكسدة) وتدهور ECM (مضاد الكولاجيناز ومضاد الإيلاستاز) [6-8]. جذبت المنتجات الطبيعية الاهتمام كجيل جديد من مستحضرات التجميل. هناك العديد من الأدلة على أن النباتات تمتلك مجموعة متنوعة من المركبات النشطة ، على سبيل المثال ، التربينويدات والقلويدات ومركبات الفينوليك [9-11].مركبات الفلافونويدTrigonella foenum-graecum L. (الحلبة) ، التي تنتمي إلى عائلة Leguminosae ، هي نبات عشبي ينمو عادةً في غرب آسيا وشمال الهند وشمال إفريقيا والبحر الأبيض المتوسط ​​[12]. تُستخدم بذور الحلبة بشكل شائع كطعام ، وتوابل ، ولبن اللبن ، والطب التقليدي لمرض السكري [13-15]. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت دراسة منطقية سمية سلامة بذور الحلبة عند استخدامها كمكمل غذائي [16]. تحتوي بذور الحلبة على العديد من المواد الكيميائية النباتية ، بما في ذلك القلويات ، والصابونين ، والفلافونويد (روتين ، كيرسيتين ، وفيتكسين) [17]. أفادت العديد من الدراسات بأن fenugreeK مضاد للشيخوخة ، ومضاد للسرطان ، ومضاد للميكروبات ، ومضاد للأكسدة ، ومضاد للالتهابات [18-23] روتين هو مركب من الحلبة تم فحصه لأنشطته المضادة للشيخوخة ومضادات الأكسدة ، وكذلك تثبيط تدهور الكولاجين [24-26]. على الرغم من عدم وجود تقرير يشير إلى تورط مستخلص الحلبة في مستحضرات التجميل ، فمن المتوقع أن تظهر الخصائص البيولوجية التي تظهر هذه الوظائف المحتملة. ومع ذلك ، فإن القضايا العامة لاستخدام المستخلص الطبيعي في مستحضرات التجميل هي ضعف اختراق الجلد ، والذوبان ، والاستقرار. الكبسلة النانوية هي تقنية تم استخدامها من أجل (1) تحسين الاستقرار ، (2) زيادة قابلية الذوبان في الماء ، (3) تعزيز نفاذية الجلد وامتصاصه ، و 4) إطلاق المكونات النشطة ببطء [27 ، 28]. هناك العديد من الأنواع المختلفة من الجسيمات النانوية ، مثل الجسيمات الشحمية ، والجسيمات الجسيمية ، والجسيمات الشحمية (مزيج من الجسيمات الشحمية والجسيمات الجسيمية). تتكون الليبونيوزومات من فوسفوليبيد وغير أيوني خافض للتوتر السطحي الذي يعزز القدرة والتحكم في إطلاق ناقلات النانو [29]. يشبه مورفولوجيا الجسيمات الشحمية تلك الموجودة في الجسيمات الشحمية. ومع ذلك ، فإن الجسيمات الشحمية أكثر مرونة وقابلية للتكيف ، والأهم من ذلك أنها تعمل بشكل مختلف. تتمثل مزايا ناقلات الليبونيوز في أنها قابلة للتشوه لاختراق المسام الأصغر بكثير من حجم الناقل ولديها القدرة على نقل كل من العوامل القابلة للذوبان في الماء والدهون. وبالتالي ، فإن الجسيمات الشحمية هي ناقلات واعدة لإيصال مادة فعالة إلى الجلد [30]. في هذه الدراسة ، تم التحقق من صحة وتحديد مستخلص الحلبة باستخدام الروتين كعلامة تحليلية. تم توضيح الأنشطة البيولوجية لمستخلص الحلبة. أظهرت الحلبة نشاطًا مضادًا للكولاجيناز وزيادة إنتاج الكولاجين ، والذي يمكن أن يشير إلى خاصية مكافحة الشيخوخة. تم تطوير وتمييز مستخلص الحلبة الليبونيوزوم المغلف (LNF). وقد لوحظت السمية الخلوية لـ LNF في الخلايا الليفية الجلدية البشرية باستخدام المقايسات القائمة على الخلايا. تضمنت هذه أيضًا دراسة الآليات الجزيئية على خصائص LNF المضادة للشيخوخة. اقترحت النتائج أن LNF غير سام للخلايا الليفية الداخلية ويمكن أن يمنع إفراز MMP1 و MMP9 و IL -6 و IL -8 عند شيخوخة الجلد التي تسببها الأشعة فوق البنفسجية. وبالتالي ، فإن النتائج التي توصلنا إليها تدعم تأثير مستخلص الحلبة و LNF كعوامل مبتكرة لمكافحة الشيخوخة ، مما يزيد من إمكاناتهما كمكونات نشطة في منتجات مستحضرات التجميل.

يمكن cistanche مكافحة الشيخوخة

2. النتائج

2.1. التحقق من صحة وتحديد UHPLC في مستخلص الحلبة

بعد نقع الإيثانول ، تم الحصول على عجينة زيتية بنية مائلة للصفرة من مستخلص الحلبة. تم التحقيق في تحديد محتوى روتين كعلامة تحليلية باستخدام UHPLC. تم تحقيق الفصل الأمثل للروتين من مستخلص الحلبة بوقت استبقاء حوالي 2.458 دقيقة (الشكل 1) ، وتم التأكيد باستخدام LC-MS مع أيون المنتج المكتشف عند 3 0 1 (الشكل التكميلي S1). تم إجراء التحقق من صحة الروتين باستخدام إرشادات AOAC [31،32] وهو موضح في الجدول 1. تمثل المعادلة في الجدول خطية جيدة مع معامل تحديد (r2) يبلغ 0 .998 ، بدقة تقاس بواسطة نسبة الانتعاش. تمت الإشارة إلى الحساسية باستخدام حد الكشف (LOD) وحد الكميات (LOQ) عند 5.17 و 15.67 ميكروغرام / مل ، على التوالي ، تم تحضير مستخلصات الحلبة بتركيزات مختلفة وتم تفسير كمية الروتين في المستخلص باستخدام المنطقة الواقعة تحت المنحنى. ، بالنسبة للمنحنى القياسي لمرجع روتين التجاري. أظهرت النتائج أن المستخلص المحضر يحتوي على 7.73 ± 0.40 ملجم / جوفروتين.

2.2. تثبيط الكولاجين في المختبر وإنتاج الكولاجين لمستخلص الحلبة

تم تحديد نشاط مضاد للشيخوخة لمستخلص الحلبة أولاً عن طريق المقايسة المثبطة للكولاجيناز في المختبر. لاحظنا أن معيار IC5 0 ofrutin ثلاثي الماء ، ومستخلص الحلبة ، و epigallocatechin gallate (EGCG) كعنصر تحكم إيجابي كان 0. 0 6 ± 0. 56 ± { {1 0}. 02 و 0.11 ± 0.01 مجم / مل على التوالي (الشكل 2 أ ، ب). والجدير بالذكر أن التركيز المثبط لمستخلص الحلبة كان أقل بكثير من حمض الأسكوربيك (IC 50=1. 46 ± 0.02 مجم / مل) ، مما يشير إلى أن مستخلص الحلبة ومعيار روتين ثلاثي الهيدرات يظهران نشاطًا مضادًا للكولاجيناز. تم دراسة قدرة مستخلص الحلبة على إنتاج الكولاجين بعد ذلك باستخدام الخلايا الليفية الجلدية البشرية. عولجت الخلايا بـ 125 ميكروغرام / مل من المستخلص وفيتامين كاس عنصر تحكم إيجابي لمدة 7 و 14 يومًا. كانت الخلايا ملطخة بـ Sirius Red وتم إذابة الكولاجين الملون باستخدام NaOH.يستخدم هسبريدينكما هو مبين في الشكل 2 ب ، يمثل أحمر سيريوس محتوى الكولاجين. تم تحسين كمية الكولاجين المصبوغ بشكل كبير في الخلايا المعالجة بالمستخلص (163 بالمائة و 131 بالمائة) مقارنةً بالتحكم في السيارة (225 بالمائة و 187 بالمائة) في اليوم السابع واليوم الرابع عشر على التوالي. كان هذا الحث مشابهًا لتأثير إنتاج الكولاجين الناجم عن فيتامين سي وكان أعلى بكثير من إنتاج الكولاجين الناجم عن روتين في خلايا الخلايا الليفية البشرية. أظهرت هذه النتيجة أن مستخلص الحلبة يحفز إنتاج الكولاجين في الخلايا الليفية الجلدية البشرية.

2.3 التوصيفات الفيزيائية والكيميائية لمركب LNF

لتحسين ثبات مستخلص الحلبة وتحسين مظهره ، تم إجراء صياغة LNF باستخدام جميع المكونات الموضحة في الجدول 2 ، مما أدى إلى مادة عجينة من الذهب الأصفر (الشكل 3 أ: أسفل اليسار) والتي يمكن تشتيتها بسهولة في الماء للحصول على محلول مصفر (الشكل 3 أ: أسفل اليسار) 3 أ: حق).

أظهر LNF رائحة عشبية ناعمة ومتنوعة. تم فحص الخصائص الفيزيائية والكيميائية لصيغة LNF باستخدام تشتت الضوء الديناميكي (DLS) وهو موضح في الجدول 3. وكان حجم الجسيمات يتراوح من 174.7 ± 49.2 نانومتر ، مع مؤشر تشتت منخفض (PdI =0. 26 ± { {7}}. 0 4) والسطح المشحون سالبًا بسبب الدهون الفوسفورية [33]. كانت كفاءات التغليف والتحميل حوالي 46.6 ± 7.4 بالمائة و 33.5 ± 4.0 بالمائة على التوالي. يوضح صورة مجهرية مورفولوجيا الجسيمات المصاغة كجسيم كروي يغلف مستخلص الحلبة داخل الشكل 3 أ ، بأقطار في نطاق 50-150 نانومتر (الشكل 3 ب). تمثل القمم الماصة للحرارة في الرسم البياني للحرارة DSC (الشكل 3 ج) الموجودة عند 45.8 درجة درجة حرارة انصهار LNF ، والتي تقع بين درجات حرارة انصهار الجسيمات الشحمية عند 44.2 درجة و niosome عند 47.5 درجة ، على التوالي.oteflavonoidيمكن أن يؤكد التشكل والسلوك الحراري أن LNF يعرض الخصائص الفيزيائية لكل من الجسيمات الشحمية والجسيمات.

تم الاحتفاظ بـ LNF عند 4 درجات و 25 درجة و 40 درجة لمدة 3 أشهر لدراسة ثباتها من حيث حجم الجسيمات و PdI و Z المحتملة باستخدام تقنية DLS. تم أيضًا فحص درجة الحموضة ولزوجة الجسيمات التي تم الحصول عليها. لاحظنا زيادة طفيفة في أحجام الجسيمات المخزنة عند 40 درجة مقارنة بـ 4 درجات ، لكن هذه التغييرات لم تكن مختلفة إحصائيًا.فقدت الإمبراطوريةبالإضافة إلى ذلك ، لم يكن هناك تغيير كبير في الخصائص الأخرى لصيغة LNF ، بما في ذلك درجة الحموضة ، واللزوجة ، والتعبئة المئوية ، وتشير هذه النتائج جميعًا إلى أن الجسيمات التي تم الحصول عليها كانت مستقرة من الناحية الفيزيائية والكيميائية (الشكل 4).

2.4.تحرير الملف الشخصي واختراق الجلد من LNF المركب

أظهر الملف الشخصي المطلق (الشكل 5 أ) أن مستخلص الحلبة تم إطلاقه في وقت واحد ، في حين تم اكتشاف الجسيمات الشحمية بعد ساعتين من 6.98 ± 0. 37 بالمائة وزاد إلى 23.92 ± 1.41 بالمائة في 24 ساعة ، مما يشير إلى سلوك الإطلاق المستمر من أجل التحقيق في فعالية LNF على الولادة عبر الجلد ، تم إجراء اختراق الجلد باستخدام جلد الخنزير خارج الجسم الحي. تم استخدام تحليل المجهر الكتلي للتصوير (IMS) لمراقبة الكمية التراكمية من الروتين التي تم نقلها عبر جلد الخنازير لمعيار روتين والمستخلص و LNF. في الشكل 5 ب ، لاحظنا أن مستخلص الحلبة و LNF أظهروا كمية أعلى من الروتين المتراكم على الجلد مقارنة بمعيار الروتين. أشارت هذه النتيجة إلى أن نفاذية مستخلص الحلبة و LNF كانت أكبر وأعمق من الروتين عند 24 ساعة.استخدامات الفلافونويد المنقى المجهرية 1000 مجمبالإضافة إلى ذلك ، تم تعزيز تغلغل الجلد في تركيبة LNF بشكل ملحوظ مقارنة بتلك الموجودة في المستخلص. وفقًا للملف الشخصي المطلق ودراسة نفاذ الجلد خارج الجسم الحي ، من المحتمل أن يعزز LNF كفاءة المستخلص عن طريق زيادة التخلل والتحرير المتحكم فيه.

تم استخلاص هذه المقالة من قسم الأدوية 2022 ، 15 ، 254. https://doi.org/10.3390/ph15020254 https://www.mdpi.com/journal/pharmotics