รายงานวิจัยเรื่องการเติมอนุภาคนาโนเก็บกักสารบัวบกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพฤทธิ์ทางชีวภาพและการนำส่งยา
การเติมอนุภาคนาโนเก็บกักสารบัวบกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพฤทธิ์ทางชีวภาพและการนำส่งยา
The Bua Bok extract-loaded nanoparticles to improve bioavailability activity and drug delivery system
Organization :
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและกระบวนการ
Email :
suksun.a@tggs.kmutnb.ac.th
Abstract:
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อใช้เทคโนโลยีอนุภาคนาโนในการพัฒนาอนุภาคนาโนเก็บกักสารสกัดบัวบก เพื่อเพิ่ม
ความสามารถในดูดซึมและระบบนำส่งยา พบว่าประสิทธิภาพการกักเก็บและประสิทธิภาพในการบรรจุเป็นตัว
แปรเพื่อวัดความสามารถในการกักเก็บสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพลงในระบบลำเลียงและปริมาณของสารออกฤทธิ์
ทางชีวภาพที่กักเก็บลงไปในตัวขนส่ง ประสิทธิภาพการกักเก็บสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพในทุกความเข้มข้น (1: 2 ถึง
1: 4) ของอนุภาคนาโนเจลาตินแบบขั้นตอนเดียวเก็บกักสารสกัดใบบัวบก(CGNP) ไม่มีความแตกต่างกันอย่างมี
นัยสำคัญ ประสิทธิภาพการกักเก็บสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของใบบัวบกใน อนุภาคนาโนเจลาตินมีค่าระหว่าง
35.66-36.90% ซึ่งสอดคล้องกับอนุภาคนาโนของเจลลาตินที่ให้ค่า cycloheximide และประสิทธิภาพในการกัก
เก็บอยู่ในช่วงระหว่าง 26.2 ถึง 41.0% (Saxena, et al., 2005) จากนั้นความสามารถในการบรรจุแตกต่างกันไป
ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารสกัดหยาบใบบัวบก การบรรจุสูงสุดคือ 18.39 ± 2.08% จากอนุภาคนาโนที่ละลาย
ด้วยเจลาตินแบบขั้นตอนเดียว ความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถในการบรรจุกับความเข้มข้นของสารสกัดหยาบ
สามารถอธิบายได้จากการมีปฏิสัมพันธ์ของผลกระทบที่ไม่ชอบน้ำและพันธะไฮโดรเจนที่อยู่ภายใต้สภาวะร่วมกัน
นั่นหมายความว่าเฉพาะสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีอยู่ในสารสกัดหยาบและเข้ากันได้กับกลุ่มที่ทำงานบน
โครงสร้างเจลาตินเท่านั้นที่สามารถยึดติดกับเมทริกซ์ของเจลาติน (Bennick, 2002; Yi, et al., 2006) อนุภาคนา
โนเจลาตินเก็บกักสารสกัดใบบัวบก ละลายน้ำได้น้อยกว่าสารสกัดหยาบใบบัวบกที่ 31.10 ถึง 45.40 ไมโครกรัมต่อ
มิลลิลิตร ขณะที่ความสามารถในการละลายของสารสกัดหยาบเท่ากับ 216.53 ± 32.46 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร
ดังนั้นอนุภาคนาโนเจลาตินเก็บกักสารสกัดใบบัวบกสามารถช่วยปกป้องสารสกัดจากสภาวะที่ไม่พึงประสงค์และนำ
สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่มีลักษณะชอบน้ำ สามารถผ่านเข้าเยื่อหุ้มเซลล์ของเชื้อแบคทีเรีย ของมนุษย์ และเชื้อ
โรค ที่มีลักษณะไม่ชอบน้ำโดยมีอัตราการปลดปล่อยสารสกัดอย่างช้า อนุภาคนาโนเจลาตินเก็บกักสารสกัดใบ
บัวบกมีการยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย 6 ชนิดได้มากกว่าสารสกัดหยาบยกเว้นเชื้อ S. enterica Enteritidis (human) ที่
ต้องได้รับ CGNP อย่างน้อย 200 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร อย่างไรก็ตำม S. aureus ถูกยับยั้งมากที่สุดโดยCGNP ที่
ทุกความเข้มข้น โซนการยับยั้งสูงสุดของ CGNP เท่ากับ 1.65 ± 0.57 เซนติเมตร ต่อ S. aureus โดยใช้ที่
อัตราส่วนและความเข้มข้น 1: 4, 200 ไมโครกรัม / มิลลิลิตร นอกจากนี้โซนยับยั้งเพิ่มขึ้นเกือบ 3 เท่าเมื่อเทียบกับ
สารสกัดหยาบจากเอทิลแอลกอฮอล์ (p <0.05). การวัดความสามารถในการลดสารอนุมูลอิสระ DPPH ผลต้าน
อนุมูลอิสระมีสัดส่วนกับการหายตัวไปของ DPPH ในสารละลาย เมื่อเติมอนุภาคนาโนเจลาตินหรือ สารสกัดหยาบ
ใบบัวบก การวิเคาระห์ FRAP แตกต่างจากการวิเคราะห์ DPPH เนื่องจากไม่มีอนุมูลอิสระมาเกี่ยวข้อง การ
วิเคราะห์นี้วัดความสามารถอนุภาคนาโนเจลาตินหรือ สารสกัดหยาบใบบัวบกเพื่อรีดิวซ์จากเหล็ก (Fe3 +) ไปเป็น
เหล็ก (Fe2 +) (Silva & Sirasa, 2016)ในการทดสอบ FRAP สารสกัดหยาบจากใบบัวบกมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ
มากกว่าอนุภาคนาโนเจลาตินเก็บกักใบบัวบกอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p <0.05) 1.33 ± 0.31 mmol Fe2 + /
mg (p <0.05) CGNP เตรียมด้วยวิธี desolvation แบบขั้นตอนที่อัตราส่วน 1: 2 มีค่า FRAP สูงสุด 0.97 ± 0.10
mmol Fe2 + / mg เมื่อเทียบกับอนุภาคนาโนอื่น นอกจากนี้ยังพบว่าสารสกัดหยาบจากใบบัวบกมีฤทธิ์ต้าน
อนุมูลอิสระมากกว่าอนุภาคนาโนเจลาตินเก็บกักใบบัวบกในการกำจัดอนุมูลอิสระ DPPH (p <0.05) การ
เกิดปฏิกิริยาต่อต้านอนุมูลอิสระของอนุภาคนาโนเจลาตินที่น้อยลงเกิดจากน้ำหนักของสารสกัดหยาบ ใบบัวบก ไม่
เท่ากันกับน้ำหนักของสารสกัดหยาบในอนุภาคนาโนเจลาติน ซึ่งมีการเก็บกักเพียงร้อยละเพียง 1 ใน 3 ของสาร
สกัดหยาบ ดังนั้นฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระจะมากกว่าเมื่อ CGNP ถูกใช้ในน้ำหนักที่มีสารสกัดเทียบเท่ากับปริมาณของ
สารสกัดจากใบบัวบก ดังนั้น CGNPs ที่เตรียมโดยวิธี desolvation แบบขั้นตอนที่อัตราส่วน 1: 4 มีประสิทธิภาพ
มากที่สุดในทางเศรษฐกิจของการผลิต CGNPs ในการต้านอนุมูลอิสระเนื่องจากใช้เวลาและวัสดุน้อยที่สุด
อนุภาคนาโน PLGA เก็บกักสารสกัดใบบัวบก (CA-PLGA-NPs) พบว่าอัตราส่วน 1: 4 มีประสิทธิภาพการกักเก็บ
สูงกว่าอัตราส่วน 1: 3 และ 1: 2 อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และ มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติทั้งใน
แง่ของประสิทธิภาพการกักเก็บและประสิทธิภาพในการบรรจุระหว่างอัตราส่วนของ CA-PLGA-NPs นอกจากนี้
CA-PLGA-NPs ในอัตราส่วน 1: 4 ยังมีประสิทธิภาพการกักเก็บและประสิทธิภาพในการบรรจุสูงสุดตามด้วย 1: 3
และ 1: 2 นอกจากนี้สาเหตุที่ทำให้อัตราส่วนของ CA-PLGA-NPs 1: 2 มีประสิทธิภาพในการกักเก็บต่ำสุด อาจเกิด
จากกระบวนการขึ้นรูปอนุภาคนาโน PLGA ซึ่งเป็นวิธีการแบบอิมัลชัน (w / o / w) วิธีนี้อาจทำให้เกิดการรั่วไหล
ของส่วนประกอบที่มีฤทธิ์ในการยับยั้งการย่อยสลาย (Ficheux, et al. 1998) การรวมกันของอนุภาคและ
ปรากฏการณ์ออสวาร์ดริพเพ็นนิ่ง (Ostwald ripening) เป็นกลไกสำคัญสองอันที่ทำให้อิมัลชันไม่เสถียร ซึ่งอาจจะ
เป็นสาเหตุที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการกักเก็บต่ำ (Ficheux, et al. 1998) ในการศึกษาการปล่อยสารสกัด
หยาบจากใบบัวบกจากอนุภาคนาโนเก็บกักสารสกัดใบบัวบก ในหลอดทดลองต่อเวลาในการลำเลียงยาทั่วไปใน
ทางเดินอาหาร การปล่อยสารสกัดหยาบจากใบบัวบกจากอนุภาคนาโนเก็บกักสารสกัดใบบัวบกในอัตราส่วน
เดียวกันในกระเพาะอาหาร (pH 2.0) มีแนวโน้มที่จะช้ากว่าน้ำในลำไส้ (pH 7.4) ยกเว้นอัตราส่วน 1: 4 นอกจากนี้
การจัดเรียงจากการปล่อยที่เร็วไปช้าที่สุดสำหรับ pH 2.0 ได้แก่ CA-PLGA-NPs อัตราส่วน 1: 4, 1: 3 และ 1: 2
ตามลำดับ และสำหรับ pH 7.4 คือ CA-PLGA-NPs อัตราส่วน 1: 3, 1: 2 และ 1: 4 ตามลำดับ ที่ CA-PLGA-NPs
1: 3 ที่ pH 7.4 สารสกัดถูกปล่อยปล่อยเป็นปริมาณสูงสุด (> 80%) ในช่วงเวลา 6 ชั่วโมง ที่ทุกอัตราส่วนและทั้ง
สอง pH เริ่มปล่อยสารสกัดใบบัวบกออกมาที่ ที่ 0 ถึง 0.5 ชั่วโมง อย่างไรก็ตามที่ pH 7.4 ตัวอย่างมีแนวโน้มที่จะ
ปลดปล่อยสารสกัดใบบัวบกได้เร็วและมีเสถียรภาพมากกว่า CA-PLGA-NPs สามารถปล่อยสารสกัดได้ใน
สภาพแวดล้อม pH ต่ำมากดังนั้นจึงสามารถประยุกต์ใช้กับยารับประทานได้ เมื่อเปรียบเทียบระหว่างแบคทีเรียแก
รมบวกและแกรมลบ CA-PLGA-NP มีแนวโน้มที่จะมีผลต่อแบคทีเรียแกรมบวกมากกว่า ได้แก่ S. aureus และ B.
cereus (1.02 ± 0.3b และ 0.78 ± 0.06b ซม.) แบคทีเรียแกรมบวกมีความไวกว่าเชื้อแกรมลบ ประสิทธิภาพของ
ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของ CA-PLGA-NPs และสารสกัดหยาบจากใบบัวบก ถูกทำการทดสอบและวิเคราะห์ทาง
สถิติเพื่อดูความแตกต่างระหว่างตัวอย่าง ดังแสดงในรูปที่ 12 ปริมาณของ phenolic compound ทั้งหมดของ
CA-PLGA-NPs และสารสกัดหยาบถูกแสดงผลลัพธ์เป็น μg GAE / mg dry weight ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงสุดที่
แสดงด้วยปริมาณของฟีนอลิกของ CA-PLGA-NPs มีค่าเท่ากับ 36.22 ± 7.63a μgGAE / mg โดยใช้อัตราส่วน 1:
4 ปริมาณของฟีนอลิกของ CA-PLGA-NPs ไม่แตกต่างกันอย่ำงมีนัยสำคัญระหว่างอัตราส่วน 1: 2, 1: 3 และสาร
สกัดหยาบ (P <0.05) นอกจากนี้ตาม Nazck และ Shahidi (2004) , Follin - Ciocalteau reagent ที่ใช้ในการ
ทดสอบปริมาณของฟีนอลิกไม่เฉพาะเจาะจงและสามารถตรวจหากลุ่ม phenolic ทั้งหมดที่พบในตัวอย่าง
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง
Email:
library@kmutnb.ac.th
©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ