Σύνθεση και μελέτη βιοαποικοδομήσιμων νανοφορέων ρεσβερατρόλης
| datacite.contributor.RelatedPerson | Λάμαρη, Φωτεινή | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Κλεπετσάνης, Παύλος | |
| datacite.contributor.Supervisor | Αυγουστάκης, Κωνσταντίνος | |
| dc.contributor.author | Νούλα, Δήμητρα Βαΐα | |
| dc.contributor.other | Noula, Dimitra Vaia | |
| dc.date.accessioned | 2023-07-26T04:18:20Z | |
| dc.date.available | 2023-07-26T04:18:20Z | |
| dc.date.issued | 2023-07-17 | |
| dc.degree | masterThesis | |
| dc.description.abstract | Η ρεσβερατρόλη, το βασικό συστατικό του εκχυλίσματος βλαστών αμπέλου, έχει κεντρίσει το ενδιαφέρον των ερευνητών και βρίσκει πληθώρα εφαρμογών τόσο στην φαρμακοβιομηχανία όσο και στην βιομηχανία καλλυντικών. Αποτελεί μία ουσία με ποικίλες θεραπευτικές ιδιότητες συμπεριλαμβανομένων της προστασίας από το οξειδωτικό στρες, της αντιφλεγμονώδους, της αντιμικροβιακής και αντιγηραντικής δράσης. Ωστόσο, η ρεσβερατρόλη έχει χαμηλή βιοδιαθεσιμότητα και υδατοδιαλυτότητα, είναι φωτοχημικά ασταθής, με αποτέλεσμα να αδυνατεί να φτάσει στο επιθυμητό σημείο δράσης για να ασκήσει τις θεραπευτικές της ιδιότητες. Η επιστήμη της νανοτεχνολογίας μπορεί να λύσει τα παραπάνω προβλήματα μέσω της ενθυλάκωσης της ρεσβερατρόλης σε ειδικούς νανοφορείς, σχεδιασμένους κατάλληλα για κάθε εφαρμογή. Η χρήση νανοφορέων μπορεί να ενισχύσει την διαλυτότητα της ρεσβερατρόλης, να την προστατεύσει από πιθανή αποικοδόμηση, αυξάνοντας την βιοδιαθεσιμότητα και την αποτελεσματικότητά της, ενώ ακόμη προσφέρει παρατεταμένη και ελεγχόμενη αποδέσμευση της ουσίας, μειώνοντας την πιθανότητα εμφάνισης ερεθισμών. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η δυνατότητα ανάπτυξης νανοφορέων ρεσβερατρόλης με βάση τα βιοσυμβατά και βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή του πολυγαλακτικού οξέος (PLA) και του πολύ (γαλακτικό-συν-γλυκολικό) οξέος (PLGA). Διερευνήθηκε η επίδραση της συγκέντρωσης του επιφανειοδραστικού παράγοντα (PVA) της σύνθεσης στο μέγεθος των νανοσφαιρών και επιλέχτηκε η συγκέντρωση του 1% w/v ως καταλληλότερη, καθώς σε εκείνη σχηματίζονται νανοσφαίρες επιθυμητού μεγέθους. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση της ποσότητας του διαλύματος ρεσβερατρόλης, που εισάγεται αρχικά στη σύνθεση, στο μέσο μέγεθος, στο ποσοστό φόρτωσης και δέσμευσης των νανοσφαιρών. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν μελέτες σταθερότητας, με επώαση σε διαλύματα χλωριούχου νατρίου (NaCl) αυξανόμενης συγκέντρωσης, αλλά και μελέτες του ρυθμού αποδέσμευσης της ουσίας για όλα τα είδη νανοσφαιρών που παρασκευάστηκαν. Εφόσον η ρεσβερατρόλη αποτελεί μια φυτοχημική ένωση με αντιοξειδωτική δράση, συγκρίθηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα του διαλύματος της (Resveratrox), των νανοσφαιρών με ενθυλακωμένο Resveratrox και των κενών νανοσφαιρών με την χρήση της μεθόδου FRAP. Το μέσο μέγεθος των νανοσφαιρών PLA με 200 μl, 400 μl, 800 μl Resveratrox βρέθηκε ίσο με 226 ± 8 nm, 227 ± 30 nm και 263 ± 30 nm, αντίστοιχα, ενώ το μέσο μέγεθος των νανοσφαιρών PLGA για τις ίδιες ποσότητες Resveratrox βρέθηκε ίσο με 132±2 nm, 190±25 nm και 510±80 nm, αντιστοίχως. Με αύξηση της αρχικής ποσότητας Resveratrox παρατηρείται πως το ποσοστό φόρτωσης αυξάνεται, σε αντίθεση με το ποσοστό δέσμευσης που μειώνεται. Συγκεκριμένα τα ποσοστά φόρτωσης για τις συνθέσεις νανοσφαιρών PLA με 200 μl, 400 μl, 800 μl Resveratrox είναι 18%, 20% και 26%, αντιστοίχως, ενώ για τις συνθέσεις νανοσφαιρών PLGA για τις ίδιες ποσότητες Resveratrox είναι μικρότερα και ίσα με 14,6%, 14,9%, 18,6%. Η δέσμευση των νανοσφαιρών PLA φτάνει έως και το 88% για την σύνθεση των 200 μl Resveratrox, ενώ εκείνη των νανοσφαιρών PLGA αγγίζει το 94% για την ίδια ποσότητα (200 μl) Resveratrox. Όσον αφορά την κολλοειδή σταθερότητα, οι νανοσφαίρες PLGA των 200 μl και 400 μl αποδείχτηκαν οι πιο σταθερές, εφόσον δεν παρουσιάζεται συσσωμάτωση ακόμη και σε υψηλή συγκέντρωση ηλεκτρολύτη. Η αποδέσμευση της ρεσβερατρόλης από τις νανοσφαίρες PLA και PLGA είναι παρατεταμένη και ο ρυθμός αποδέσμευσης αυξάνεται με την προσθήκη μεγαλύτερης ποσότητας Resveratrox στην αρχική σύνθεση. Κατά την σύγκριση της αντιοξειδωτικής ικανότητας, με την μέθοδο FRAP, του διαλύματος ρεσβερατρόλης, των νανοσφαιρών ρεσβερατρόλης και των κενών νανοσφαιρών βρέθηκε πως η αντιοξειδωτική δράση των νανοσφαιρών ρεσβερατρόλης δεν είναι σημαντικά μικρότερη από εκείνη του διαλύματος της, γεγονός αναμενόμενο εφόσον η μετρήσεις λαμβάνονται μόλις 5 λεπτά μετά την πραγματοποίηση της αντίδρασης. Αυτό σημαίνει πως δεν έχει αντιδράσει όλη η ποσότητα ρεσβερατρόλης, καθώς οι νανοσφαίρες δεν έχουν προλάβει να υδρολυθούν πλήρως για να απελευθερώσουν εξολοκλήρου το περιεχόμενό τους. Με βάση τα αποτελέσματα που λήφθηκαν, οι νανοφορείς ρεσβερατρόλης από τα πολυμερή PLA και PLGA που συντέθηκαν εμφανίζουν το επιθυμητό μέγεθος, σταθερότητα, ρυθμό αποδέσμευσης και αποτελεσματική ενθυλάκωση του διαλύματος ρεσβερατρόλης, ώστε να προχωρήσουν στο επόμενο στάδιο μελετών. Σε αυτό συμπεριλαμβάνονται μελέτες αποδέσμευσης και μεταφοράς της ρεσβερατρόλης από τους νανοφορείς στο στρώμα της επιδερμίδας, όπου θα ασκήσει την δράση της, αλλά και μελέτες εύρεσης της κατάλληλης φαρμακοτεχνικής μορφής, που θα διατηρεί τις νανοσφαίρες αναλλοίωτες μέχρι την στιγμή χρήσης της από τον καταναλωτή. | |
| dc.description.translatedabstract | Resveratrol, the main component of grapevine stem extract, has attracted researchers’ attention and finds numerous applications in both pharmaceutical and cosmetic industry. This compound has critical roles in human health and is well known for its diverse biological activities such as antioxidant, anti-inflammatory antimicrobial and anti-aging properties. However, resveratrol has low bioavailability and water solubility, is photochemically unstable and unable to reach the desired site of action to exert its therapeutic effects. Nanotechnology solves the aforementioned challenges through the encapsulation of resveratrol in specially designed nanocarriers for each application. The use of nanocarriers can enhance the solubility of resveratrol, protect it from degradation, increase its bioavailability and effectiveness, while still offering controlled release of the substance, reducing the possibility of irritation. In this study we investigate the development of resveratrol nanospheres of polylactic acid (PLA) and poly(lactic-co-glycolic) acid (PLGA). These polymers are biocompatible and biodegradable giving them a significant advantage over the use of other materials. The effect of the surfactant’s (PVA) concentration on nanospheres size was investigated and the concentration of 1% w/v was the best choice, as it formed nanospheres with the desired size. In addition, the effect of resveratrol solution quantity, added to the synthesis, on the average size, the drug loading and encapsulation efficiency of the nanospheres was studied. Colloidal stability studies were carried out with the incubation of the nanospheres in electrolyte solutions and the release rate for all types of nanospheres prepared was investigated, too. Since resveratrol is a phytochemical compound with antioxidant activity, the antioxidant power of its solution (Resveratrox), nanospheres encapsulated with Resveratrox and blank nanospheres were determined with the FRAP method. The average size of PLA nanospheres with 200 µl, 400 µl, 800 µl of Resveratrox was 226 ± 8 nm, 227 ± 30 nm and 263 ± 30 nm, while the average size of PLGA nanospheres were equal to 132±2 nm, 190±25 nm and 510±80 nm, respectively. By increasing the amount of Resveratrox it is observed that drug loading is increased, in contrast to encapsulation efficiency, which is decreased. Specifically, drug loading for PLA nanospheres with 200 μl, 400 μl, 800 μl Resveratrox is 18%, 20% and 26%, respectively, while drug loading for PLGA nanosphere is lower and equal to 14.6%, 14.9%, 18.6%. Encapsulation efficiency of PLA nanospheres reaches up to 88% for the composition of 200 μl Resveratrox and 94% for PLGA nanospheres with the same Resveratrox amount (200 μl). Concerning the colloidal stability studies, PLGA nanospheres with 200 μl and 400 μl Resveratrox proved to be the most stable as they do not aggregate, even at high electrolyte concentration. The release rate of Resveratrox from PLA and PLGA nanospheres is controlled and increases by adding more Resveratrox to the initial formulation. When comparing the antioxidant power, by using the FRAP method, of resveratrol solution, resveratrol nanospheres and blank nanospheres, it was found that the antioxidant activity of resveratrol nanospheres is not significantly lower than the resveratrol’s solution one. It is a reasonable result if we take into consideration that the measurements were received only 5 minutes after the FRAP reaction took place and consequently only a part of total resveratrol’s amount was released as the nanospheres were not completely hydrolyzed. As has been demonstrated, resveratrol nanocarriers from the PLA and PLGA polymers showed the desired size, stability, release rate and effective encapsulation in order to proceed for further research. These studies are related to the release and permeability of resveratrol nanocarriers through the skin, as well as the synthesis of the appropriate pharmaceutical form, which will keep the nanospheres intact until its use. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/25552 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.subject | Ρεσβερατρόλη | |
| dc.subject | Βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή | |
| dc.subject.alternative | Resveratrol | |
| dc.title | Σύνθεση και μελέτη βιοαποικοδομήσιμων νανοφορέων ρεσβερατρόλης | |
| dc.title.alternative | Synthesis and study of biodegradable resveratrol nanocarriers |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- Διπλωματικη Μεταπτυχιακή Εργασία Δήμητρα Νούλα.pdf
- Size:
- 3.49 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
License bundle
1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
- Name:
- license.txt
- Size:
- 5.02 KB
- Format:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Description: