Formulation and evaluation of Chitosan/Pluronic F-127 hydrogel containing phycocyanin in treatment of gingivitis

การเตรียมไฮโดรเจลจากไคโตซานและพลูโรนิก เอฟ-127 ที่บรรจุสารสกัดไฟโคไซยานินในการรักษาโรคเหงือกอักเสบ

Name: Li, Mingxing

LCSH: Gingivitis

LCSH: Gums -- Diseases

LCSH: Hydrogels

LCSH: Phycocyanin

LCSH: Chitosan

LCSH: Pluronic

Abstract: Gingivitis is one of the gum inflammatory diseases affecting the health of the human oral cavity. Delay treatment initiation of gingivitis increases progression (irritation, redness, and swelling) and development of periodontitis which may lead to cause tooth loss or drop. Phycocyanin (PC) in the cyanobacterial crude extracts is a major pigment constituent with significant anti-inflammatory property to treat gingivitis. This thesis aimed to develop and evaluate biocompatible hydrogels encapsulating crude extracts from Arthrospira platensis (C005H and C005L) and Chlorella sp as a drug delivery system for the treatment of gingivitis. The results showed the total phenolic content (TPC) value of the crude extracts was in the range of 2 to 7 μg GAE/100g, the purity was in the range of 2~5%, and it exhibited more than 85% inhibition in the protein denaturation inhibition assay, and over 70 % inhibition tested using lipoxygenase (LOX) assay. Hydrogels containing PC crude extracts were perfectly prepared by the electrostatic interaction between chitosan and pluronic F-127. The stability of the chitosan/pluronic F-127 hydrogels were confirmed upto 2 months at room temperature. PC-loaded hydrogels showed an over 70% cumulative release within 6 hours under artificial saliva conditions. Moreover, the release from PC-loaded hydrogel still presented anti-inflammatory potential. The anti-inflammatory activity of the supernatant of the released solution from the hydrogels after 6 hours was approximately 15-47 % by LOX inhibition assay. The hydrogel carrier and loaded hydrogel did not exhibit any cytotoxic on mouse fibroblast cell lines (L929) and human gingival fibroblast cells. This study showed that crude extract PC-loaded chitosan/pluronic F-127 hydrogels were biocompatible with those cells and indicated stability at room temperature for up to 2 months. Overall results suggested that the crude extract PC-loaded chitosan/pluronic F-127 hydrogels were biocompatible, inexpensive, effective, and could be used as an alternative application for treating gingivitis.

Abstract: อาการเหงือกอักเสบในมนุษย์เป็น โรคทางช่องปากชนิดหนึ่งที่ก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพในช่องปาก การรับการรักษาไม่ทันท่วงที่จะส่งผลให้เกิดการอักเสบรุนแรง แพ้ บวม แดง ถึงขั้นที่จะสูญเสียฟันได้ ไฟโคไซยานินจัดเป็นรงควัตถุชนิดหนึ่งที่ได้จากการสกัดจากสิ่งมีชีวิตจำพวกไซยาโนแบคทีเรีย มี ฤทธิ์ในการต้านการอักเสบได้ งานวิจัยนี้จึงทำการพัฒนาไฮโดรเจลที่ทำการบรรจุสารสกัดไฟโคไซ ยานินที่สกัดได้จากไซยาโนแบคทีเรีย Arthrospira platensis (สายพันธุ์ COOSH และ COOSL) และ Chlorella sp เพื่อใช้เป็นระบบนำส่งเพื่อการรักษาโรคเหงือกอักเสบ คุณสมบัติทั่วไปของสารสกัด ไฟโคไซยานินจากไซยาโนแบคทีเรียทั้ง 3 สายพันธุ์ มีค่าปริมาณฟีนอลทั้งหมดอยู่ในช่วง 2 ถึง 7 μg GAE/ 100g ค่าความบริสุทธิ์ของไฟโคไซยานินอยู่ในช่วง 2 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ เมื่อทำการทดสอบฤทธิ์ ในการต้านการอักเสบด้วยวิธีการยับยั้งการเสียสภาพของโปรตีนและการยับยั้งการทำงานของเอ็มไซม์ ลิโพออกซิจิเนส พบว่า สารสกัดไฟโคไซยานินมีคุณสมบัติในการยับยั้งการเสียสภาพของโปรตีนได้ มากกว่า 85 เปอร์เซ็นต์ และยับยั้งการทำงานของเอ็มไซม์ลิโพออกซิจิเนสได้สูงถึง 70 เปอร์เซ็นต์ ใน ส่วนระบบนำส่งแบบไฮโดรเจลได้ถูกสร้างขึ้นจากไคโตซานและพลูโรนิก เอฟ-127 อาศัยความ แตกต่างของประจุในการขึ้นรูปเจลที่สามารถบรรจุสารสกัดไฟโคไซยานินได้ปริมาณที่สูง รวมถึงมี ความเสถียรของเจลถึง 2 เดือน เมื่อทำการเก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมิห้อง โดยไฮโดรเจลที่ทำการบรรจุ สารสกัดไฟโคไซยานินทั้งสามชนิดมีค่าการปลดปล่อยในสารละลายน้ำลายเทียมที่ 6 ชั่วโมง เมื่อ เทียบกับปริมาณที่บรรจุเริ่มต้นถึง 70 เปอร์เซ็นต์ โดยไฟโคไซยานินที่ปลดปล่อยออกมาจากระบบ ไฮโดรเจลมีฤทธิ์ในการยับยั้งการทำงานของเอ็มไซม์ลิโพออกซิจิเนสได้ในช่วง 15 ถึง 47 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้ระบบไฮโดรเจลนี้ไม่เป็นพิษต่อเซลล์สายพันธุ์ชนิด L929 และเซลล์เหงือกปฐมภูมิจากมนุษย์ โดยรวมระบบนำส่งสารสกัดไฟโคไซยานินชนิดไฮโดรเจลที่ทำจากไคโตซานและพลูโรนิก เอฟ-127 ไม่มีความเป็นพิษและยังคงมีฤทธิ์ในการยับยั้งการอักเสบได้ จัดได้ว่าเป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการ พัฒนาไฮโดรเจลเพื่อใช้ในการรักษาโรคเหงือกอักเสบต่อไป

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Chawan Manaspon

Created: 2022

Modified: 2023-07-22

Issued: 2023-07-22

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Engineering

Level: Master's Degree

Descipline: Biomedical Engineering

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	622635803.pdf	17.1 MB

ใช้เวลา

0.029376 วินาที