یک روش سبز برای میکروکپسولهکردن استرول¬های گیاهی با چربی¬های طبیعی
ذوالفقار مهدلو
1
(
دانشجوی دکترا گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، تهران، ایران.
)
راهبه امیری دهخوارقانی
2
(
دانشیار گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، تهران، ایران.
)
علی نیازی
3
(
استاد گروه شیمی، دانشکده علوم، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، تهران، ایران.
)
عاطفه تمدن
4
(
استادیارگروه شیمی، دانشکده علوم، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، تهران، ایران.
)
مریم تاج آبادی ابراهیمی
5
(
دانشیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، تهران، ایران.
)
کلید واژه: روش سبز, کپسولهکردن, استرول¬های گیاهی, چربی¬های طبیعی.,
چکیده مقاله :
در این پژوهش، به کپسولهکردن استرولهای گیاهی در مقیاس میکرو بهعنوان ترکیبی برای کاهش خطر ابتلا به سرطانهای هورمونی با استفاده از چربیهای طبیعی (چربی گوسفند و روغن شترمرغ) پرداخته شده است. ابتدا استرولهای گیاهی از روغن کنجد استخراج و سپس، با روش نامیزه دوگانه کپسوله شدند. برای شناسایی میکروکپسولهای بهدستآمده، روشهای طیفسنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR)، طیفسنجی مرئی-فرابنفش (UV-Vis)، میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) و سوانگاری گازی (GC) بهکارگرفته شد. طراحی باکس-بهنکن سهعاملی سهسطحی (BBD) برای اولویتبندی عوامل مؤثر بر فرایند نامیزه دوگانه بهمنظور بهینهسازی ظرفیت بارگذاری، بهکارگرفته شد. شرایط عملیاتی بررسیشده نشان داد که اندازه کپسولها در گستره میکرومتر و محتوای استرولهای گیاه (EE%) برابر با 55/83 درصد بود. رهاسازی کنترلشده کپسولها در دمای محیط آزمایش بررسی شد. پایداری استرولهای گیاهی کپسولهشده در مدت سه ماه بررسی شد. و نتیجهها نشان داد که روش نامیزه دوگانه سبز بهینه، روشی مناسب برای تولید نانوذرههای چربی جامد (SLNs) پایدار برای کپسولهکردن استرولهای گیاهی است.
چکیده انگلیسی :
This work discusses the microencapsulation of plant sterols as a compound to reduce the risk of hormone-related cancers using natural fats (sheep fat and ostrich oil). First, plant sterols were extracted from sesame oil and then encapsulated using the double emulsion method. Techniques such as Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), and gas chromatography (GC) were used to identify the obtained microcapsules. A three-factor, three-level Box-Behnken design (BBD) was used to prioritize the factors affecting the double emulsion process to optimize the loading capacity of solid lipid nanoparticles (SLNs). The operational conditions indicated that the capsule size was in the micrometer range, and the plant sterol content (EE %) was 83.55%. The controlled release of the capsules was examined at room temperature. The stability of the encapsulated plant sterols was evaluated over three months. The obtained results showed that this optimized green double emulsion method was a suitable approach for producing stable coating for encapsulating plant sterols.
[1] Mansouri Gharaghoushi S, Nikpour Nezhati M, Baharvand H, Mohammadian T, Ahmad Panahi H. Encapsulated magnetic nanoparticles with a polymer containing boronic acid groups for separation and enrichment of horseradish peroxidase glycoprotein. Int. J. Polym. Mater. Polym. Biomater. 2022;71:946–958. doi: org/10.1080/00914037.2021.1931208 (2022)
[2] Haidong Zh, Hongyu X, Jiaping M, Gangxiang W. Bortezomib-encapsulated metal–phenolic nanoparticles for intracellular drug delivery. RSC Advances. 2024;14(36):26176-26182. doi: org/10.1039/d4ra03504f
[3] Ovinuchi E, Samson O. F, Deinmo E, Jessica I. Polyphenol encapsulated nanofibers in wound healing and drug delivery. European Journal of Medicinal Chemistry Reports. 2024;12:100184. doi: org/10.1016/j.ejmcr.2024.100184
[4] Hennie M J, Werner F, Jo K, Marianne H. Nano-strategies for advancing oral drug delivery: Porous silicon particles and cyclodextrin encapsulation for enhanced dissolution of poorly soluble drugs. International Journal of Pharmaceutics. 2024;666:124809. doi: org/10.1016/j.ijpharm.2024.124809
[5] Alberto B, Chun YJW, Hale O, Hanieh Gh, Yigong G, Hui X O, et al. Nasal delivery of encapsulated recombinant ACE2 as a prophylactic drug for SARS-CoV-2. International Journal of Pharmaceutics. 2024;655:124009. doi: org/10.1016/j.ijpharm.2024.124009
[6] Hu Y, Xiong L, Huang W, Cai H, Luo Y, Zhang Y, Lu B. Anti-infammatory efect and prostate gene expression profling of steryl ferulate on experimental rats with non-bacterial prostatitis. Food Funct. 2014;5:1150–1159. doi: org/10.1039/C4FO00052H
[7] Moreau RA, Whitaker BD, Hicks KB. Phytosterols, phytostanols, and their conjugates in foods: Structural diversity, quantitative analysis, and health-promoting uses. Prog. Lipid. Res. 2002;41:457–500. doi: org/10.1016/s0163-7827(02)00006-1
[8] Law M. Plant sterol and stanol margarines and health. BMJ 2000;320:861–864. doi: org/10.1136/bmj.320.7238.861
[9] Suttiarporn P, Chumpolsri W, Mahatheeranont S, Luangkamin S, Teepsawang S, Leardkamolkarn V. Structures of phytosterols and triterpenoids with potential anti-cancer activity in bran of black non-glutinous brice. Nutrients. 2015;7:1672–1687. doi: org/10.3390/nu7031672
[10] Gylling H, Simonen P. Phytosterols, phytostanols, and lipoprotein metabolism. Nutrients. 2015;7(9):7965–7977, doi: 10.3390/nu7095374
[11] Fernandes P, Cabral J. Phytosterols: Applications and recovery methods. Bioresour. Technol. 2007;98:2335–2350. doi: 10.1016/j.biortech.2006.10.006
[12] Abidi S. Chromatographic analysis of plant sterols in foods and vegetable oils. J. Chromatogr. A 2001;935:173–201. doi: 10.1016/s0021-9673(01)00946-3
[13] Vaikousi H, Lazaridou A, Biliaderis CG, Zawistowski J. Phase transitions, solubility, and crystallization kinetics of phytosterols and phytosterol-oil blends. J Agric Food Chem. 2007;55:1790–1798. doi: org/10.1021/jf0624289
[14] Pavani M, Singha P, Ranjan Dash D, Asaithambi N, Kumar Singh S. Novel encapsulation approaches for phytosterols and their importance in food products: A review. J Food Proc Eng. 2022;45,8, e14041. doi: org/10.1111/jfpe.14041
[15] Mohammadi M, Jafari M, Hamishehkar H, Ghanbarzadeh B. Phytosterols as the core or stabilizing agent in different nanocarriers. Trends in Food Sci & Tech. 2020; 101:73-88. doi: org/10.1016/j.tifs.2020.05.004
[16] Dikshit S, Bubna S, Gupta A, Kumar P. Advances in various techniques for isolation and purification of sterols. J Food Sci Technol. 2020;57:2393–2403. doi: org/10.1007/s13197-019-04209-3
[17] Yang R. Xue L, Zhang L, Wang X, Qi X, Jiang J, et al. Phytosterol contents of edible oils and their contributions to estimated phytosterol intake in the chinese diet. Foods 2019. doi: org/10.3390/foods8080334
[18] Beveridge TH, Li TS, Drover JC. Phytosterol content in American ginseng seed oil. J. Agric. Food Chem. 2002;50:744–750. doi: 10.1021/jf010701v
[19] Kei N, M. Shahidul I, Syed ShHSh, Zhuolin L, Yuji T, Ronny B. Relationship between nitrate, heavy metal, and sterols contents in Japanese agricultural soils with risk of groundwater pollution. Chemosphere. 2024;361:142335. doi: org/10.1016/j.chemosphere.2024.142335
[20] Martins Q, Almeida PV, Ferreira Q.S, Oliveira A, Aguirre C, Faria JLB. Investigation of ostrich oil via Raman and infrared spectroscopy and predictions using the DFT method. Vib. Spectrosc. 2019;104:102945. doi: org/10.1016/j.vibspec.2019.102945
[21] Battaglia L. Panciani PP, Muntoni E, Capucchio MT, Biasibetti E, Bonis PE, et al. Lipid nanoparticles for intranasal administration: Application to nose-to-brain delivery. Expert Opin. Drug Deliv. 2018;15(4):369–378. doi: org/10.1080/17425247.2018.1429401
[22] Bowen Y, Tian Zh, Yan L, Baiyi L. Guidelines for extraction and quantitative analysis of phytosterols and oxidation products, Food. 2023;4:108. doi: org/10.1002/efd2.108
[23] Tang CH, Chen HL, Dong JR. Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) and Nanostructured Lipid Carriers (NLCs) as Food-Grade Nanovehicles for Hydrophobic Nutraceuticals or Bioactives. Appl. Sci. 2023;13:1726. doi: org/10.3390/app13031726
[24] Lan Y, Lemeng Sh, János M, Béla P. Encapsulation of a drug into electrospun fibers spun from water soluble polymers to control solubility and release. Heliyon. 2024;10(20):e38935. doi: org/10.1016/j.heliyon.2024.e38935