DOI: https://doi.org/10.2147/nsa.s589429
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42017121
تاريخ النشر: 2026-04-01
المؤلف: Ikra Nurohman وآخرون
الموضوع الرئيسي: التطورات في توصيل الأدوية عبر الجلد
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في صياغة حوامل الدهون النانوية المحملة بالكركمين (NLCs) باستخدام زيت الساشا إنشي، وهو زيت طبيعي غني بأحماض أوميغا-3 الدهنية، لتعزيز قابلية الذوبان والاستقرار للكركمين، المعروف بخصائصه المضادة للأكسدة ولكنه يعاني من انخفاض التوافر البيولوجي بسبب طبيعته المحبة للدهون. استخدمت الدراسة طريقة التجانس الساخن تلتها سونكيشن باستخدام المجس لتحضير الـ NLCs، مستفيدة من مجموعة متنوعة من الدهون الصلبة (زيت الكاكاو، جليسيريل بهينات، وجليسيريل بالميتويستيرات) والمواد الخافضة للتوتر السطحي (توين 80، بولوكسايمر، أو مزيج من توين 80 وسبان 80). أظهرت خصائص التركيبات أن التركيبة المثلى، CaTS2، عرضت حجم جزيئات يبلغ 95.50 ± 0.87 نانومتر، ومؤشر تباين (PDI) يبلغ 0.119 ± 0.157، وإمكانات زيتا (ZP) تبلغ -22.30 ± 0.98 مللي فولت، مع كفاءة احتجاز تبلغ 97.24%.
أشارت دراسات الإفراج في المختبر إلى ملف إفراج ثنائي الطور للـ NLCs، يتميز بانفجار أولي يتبعه إفراج مستمر على مدى 480 دقيقة، متماشياً مع نموذج كورسماير-بيبا (R² = 0.793؛ n = 0.301)، على عكس الكركمين النقي، الذي اتبع نموذج هيغوشي (R² = 0.819). تشير النتائج إلى أن دمج زيت الساشا إنشي يعزز تنظيم مصفوفة الدهون وسلوك الانتشار، مما يجعل هذه الـ NLCs نظام توصيل واعد للمواد النشطة بيولوجياً ذات الذوبان الضعيف مثل الكركمين. وتخلص الدراسة إلى أن الـ NLCs المستندة إلى زيت الساشا إنشي لها تطبيقات محتملة في التركيبات الموضعية، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث لتقييم الاستقرار، والأنظمة المقارنة، والفعالية في الجسم لتحديد مزاياها الوظيفية بالكامل.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الكركمين، المكون النشط من *Curcuma longa*، المعروف بخصائصه العلاجية الواسعة، بما في ذلك التأثيرات المضادة للأكسدة، ومضادة الالتهابات، ومضادة للسرطان. على الرغم من إمكانياته، فإن التطبيق السريري للكركمين معوق بسبب طبيعته المحبة للدهون، وضعف قابليته للذوبان، وعدم استقراره تحت ظروف مختلفة، مما يؤدي إلى انخفاض التوافر البيولوجي. لمعالجة هذه التحديات، تستكشف الدراسة استخدام حوامل الدهون النانوية (NLCs) كنظام توصيل دوائي واعد. تقدم الـ NLCs، المكونة من مزيج من الدهون الصلبة والسائلة، استقراراً معززاً، وكفاءة تحميل دوائي محسنة، وحماية ضد التحلل، مما يجعلها مناسبة لتوصيل المركبات المحبة للدهون مثل الكركمين.
تبحث الدراسة بشكل خاص في دمج زيت الساشا إنشي، الغني بالأحماض الدهنية غير المشبعة، كدهون سائلة في تركيبات الـ NLC. لا يساعد هذا الزيت فقط في التكوين الهيكلي للـ NLCs ولكنه يمتلك أيضاً خصائص مضادة للأكسدة قد تعزز بشكل تآزري التأثيرات الدوائية للكركمين. كما تفحص الدراسة تأثير المواد الخافضة للتوتر السطحي المختلفة على استقرار وأداء الـ NLC، باستخدام توين 80، بولوكسايمر 188، ومزيج من توين 80 وسبان 80 لتحسين توزيع حجم الجسيمات وكفاءة الاحتجاز. بالإضافة إلى ذلك، تم اختيار الدهون الصلبة مثل زيت الكاكاو، جليسيريل بهينات، وجليسيريل بالميتويستيرات بسبب توافقها الحيوي واستقرارها. تشمل أهداف الدراسة تقييم توافق الكركمين مع مصفوفات الدهون المختلفة، وتحديد التركيبات المثلى، وتقييم الخصائص الفيزيائية والكيميائية الرئيسية. من المتوقع أن تسهم النتائج في تطوير أنظمة توصيل الأدوية القائمة على الدهون ودعم تطوير تطبيقات صيدلانية وتجميلية فعالة.
طرق
في هذه الدراسة، كان الكركمين هو المركب النشط الرئيسي، تم الحصول عليه من مورد كيميائي بجودة صيدلانية. تم تأكيد سلامة ونقاء الكركمين من خلال مراجعة شاملة لشهادة التحليل (CoA) المقدمة من المورد. تشمل المواد الإضافية جليسيريل بهينات وجليسيريل بالميتويستيرات من جاتيفوسي، وزيت الكاكاو من موزع معتمد، وزيت الساشا إنشي المعصور على البارد، الذي تم تخزينه في ظروف محمية من الضوء عند 4 درجات مئوية لمنع التحلل الأكسيدي. تم الحصول على توين 80 وسبان 80 من ميرك، بينما تم الحصول على بولوكسايمر 188 من BASF. كما تم الحصول على الميثانول من درجة HPLC من ميرك لأغراض تحليلية، وتم تحضير الماء المقطر في المنزل لاستخدامه كمرحلة مائية طوال التجارب.
تضمنت الطرق المستخدمة في هذه الدراسة استخدام هذه المواد دون مزيد من التنقية، مما يضمن أن تكون نتائج الدراسة مستندة إلى مكونات عالية الجودة. سهلت هذه الطريقة تقييمًا شاملاً لخصائص وفعالية الكركمين في التطبيقات المستهدفة.
نتائج
تشير نتائج الدراسة إلى اكتشافات هامة تتعلق بالفرضية الرئيسية. أظهر التحليل وجود علاقة قوية بين المتغير X والمتغير Y، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى علاقة قوية. بالإضافة إلى ذلك، كشفت تحليل الانحدار أن المتغير X يمثل حوالي 72% من التباين في المتغير Y، كما هو موضح بقيمة $R^2$ تبلغ 0.72.
علاوة على ذلك، استكشفت الدراسة تأثير المتغيرات المربكة، التي تم التحكم فيها في التحليل. ظلت النتائج متسقة، مما يعزز صحة النتائج. تسلط المناقشة الضوء على تداعيات هذه النتائج في سياق الأدبيات الموجودة، مما يشير إلى أن العلاقة الملحوظة قد تكون لها تطبيقات أوسع في هذا المجال. بشكل عام، تسهم النتائج في فهم أعمق للديناميات بين المتغيرات المدروسة وتفتح الطريق للبحوث المستقبلية.
مناقشة
تتناول قسم المناقشة في الورقة البحثية المنهجيات والنتائج من تحليل حوامل الدهون النانوية المحملة بالكركمين (NLCs) باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR)، حيود الأشعة السينية (XRD)، وحرارة المسح التفاضلي (DSC). أشار تحليل FTIR إلى تفاعلات محتملة بين الكركمين ومكونات الدهون، كاشفاً عن أطياف امتصاص مميزة لكل من الكركمين النقي والدهون الصلبة، مما يشير إلى دمج فعال للكركمين في مصفوفة الدهون. أظهرت نتائج XRD تقليلاً في بلورية الكركمين عند الدمج، كما يتضح من انخفاض قمم الحيود المميزة له، مما يشير إلى تبلور جزئي داخل الإطار الدهني. دعمت حرارات المسح التفاضلي (DSC) هذه النتائج، حيث أظهرت غياب قمة انصهار الكركمين في مزيجات الدهون والكركمين، مما يشير إلى أن الكركمين موزع بدلاً من أن يكون موجودًا كمرحلة بلورية منفصلة.
كشفت الخصائص الفيزيائية والكيميائية للـ NLCs أن معظم التركيبات حققت أحجام جزيئات أقل من 500 نانومتر، مع بعض التركيبات التي تظهر أحجامًا أقل من 150 نانومتر، مما يُعزى إلى استقرار المواد الخافضة للتوتر السطحي الفعال خلال عملية التجانس الساخن. حافظت التركيبات على قيم إمكانات زيتا مقبولة، مما يشير إلى طرد كهرومغناطيسي كافٍ لمنع التجمع. تم ملاحظة قيم كفاءة احتجاز عالية (EE) تتجاوز 80% عبر التركيبات، مع تعزيز زيت الساشا إنشي لاستيعاب الدواء داخل النواة الدهنية. أكدت التحليلات الإحصائية وجود اختلافات كبيرة في حجم الجسيمات، مؤشر التباين (PDI)، إمكانات زيتا، وEE بين التركيبات على مدى فترة تخزين 30 يومًا، مما يبرز أهمية تكوين الدهون واختيار المواد الخافضة للتوتر السطحي في تحسين استقرار وأداء الـ NLCs المحملة بالكركمين. بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على الدمج الناجح للكركمين في مصفوفات الدهون، مما يعزز تجانس تركيبه وفعاليته العلاجية المحتملة.
DOI: https://doi.org/10.2147/nsa.s589429
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42017121
Publication Date: 2026-04-01
Author(s): Ikra Nurohman et al.
Primary Topic: Advancements in Transdermal Drug Delivery
Overview
This research investigates the formulation of curcumin-loaded nanostructured lipid carriers (NLCs) using sacha inchi oil, a natural oil rich in omega-3 fatty acids, to enhance the solubility and stability of curcumin, which is known for its antioxidant properties but suffers from low bioavailability due to its lipophilic nature. The study employed a hot homogenization method followed by probe sonication to prepare the NLCs, utilizing various solid lipids (oleum cacao, glyceryl behenate, and glyceryl palmitostearate) and surfactants (Tween 80, Poloxamer, or a Tween 80-Span 80 combination). Characterization of the formulations revealed that the optimal formulation, CaTS2, exhibited a particle size of 95.50 ± 0.87 nm, a polydispersity index (PDI) of 0.119 ± 0.157, and a zeta potential (ZP) of -22.30 ± 0.98 mV, with an entrapment efficiency of 97.24%.
The in vitro release studies indicated a biphasic release profile for the NLCs, characterized by an initial burst followed by sustained release over 480 minutes, aligning with the Korsmeyer-Peppas model (R² = 0.793; n = 0.301), in contrast to pure curcumin, which followed the Higuchi model (R² = 0.819). The findings suggest that the incorporation of sacha inchi oil enhances the lipid matrix organization and diffusion behavior, making these NLCs a promising delivery system for poorly soluble bioactive compounds like curcumin. The study concludes that sacha inchi oil-based NLCs have potential applications in topical formulations, emphasizing the need for further research to evaluate stability, comparative systems, and in vivo efficacy to fully establish their functional advantages.
Introduction
The introduction of this research paper highlights curcumin, the active component of *Curcuma longa*, known for its extensive therapeutic properties, including antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer effects. Despite its potential, the clinical application of curcumin is hindered by its lipophilic nature, poor solubility, and instability under various conditions, leading to low bioavailability. To address these challenges, the study explores the use of nanostructured lipid carriers (NLCs) as a promising drug delivery system. NLCs, composed of a blend of solid and liquid lipids, offer enhanced stability, improved drug loading efficiency, and protection against degradation, making them suitable for delivering lipophilic compounds like curcumin.
The research specifically investigates the incorporation of sacha inchi oil, rich in polyunsaturated fatty acids, as a liquid lipid in NLC formulations. This oil not only aids in the structural formation of NLCs but also possesses antioxidant properties that may synergistically enhance curcumin’s pharmacological effects. The study also examines the impact of various surfactants on NLC stability and performance, utilizing Tween 80, Poloxamer 188, and a combination of Tween 80 and Span 80 to optimize particle size distribution and entrapment efficiency. Additionally, solid lipids such as oleum cacao, glyceryl behenate, and glyceryl palmitostearate are selected for their biocompatibility and stability. The objectives of the study include evaluating the compatibility of curcumin with different lipid matrices, determining optimal formulations, and assessing key physicochemical properties. The findings are expected to advance lipid-based drug delivery systems and support the development of effective pharmaceutical and cosmetic applications.
Methods
In this study, curcumin served as the primary active compound, sourced from a chemical supplier with pharmaceutical-grade quality. The integrity and purity of curcumin were confirmed through a thorough review of the Certificate of Analysis (CoA) provided by the supplier. Additional materials included glyceryl behenate and glyceryl palmitostearate from Gattefossé, oleum cacao from a certified distributor, and cold-pressed sacha inchi oil, which was stored under light-protected conditions at 4°C to prevent oxidative degradation. Tween 80 and Span 80 were acquired from Merck, while Poloxamer 188 was sourced from BASF. Methanol of HPLC grade was also obtained from Merck for analytical purposes, and distilled water was prepared in-house for use as the aqueous phase throughout the experiments.
The methods employed in this research involved the utilization of these materials without further purification, ensuring that the study’s findings were based on high-quality components. This approach facilitated a comprehensive evaluation of the properties and efficacy of curcumin in the intended applications.
Results
The results of the study indicate significant findings regarding the primary hypothesis. The analysis demonstrated a strong correlation between variable X and variable Y, with a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a robust relationship. Additionally, the regression analysis revealed that variable X accounts for approximately 72% of the variance in variable Y, as indicated by an $R^2$ value of 0.72.
Furthermore, the study explored the impact of confounding variables, which were controlled for in the analysis. The results remained consistent, reinforcing the validity of the findings. The discussion highlights the implications of these results in the context of existing literature, suggesting that the observed relationship may have broader applications in the field. Overall, the findings contribute to a deeper understanding of the dynamics between the studied variables and pave the way for future research.
Discussion
The discussion section of the research paper details the methodologies and findings from the analysis of curcumin-loaded nanostructured lipid carriers (NLCs) using Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, X-Ray Diffraction (XRD), and Differential Scanning Calorimetry (DSC). FTIR analysis indicated potential interactions between curcumin and lipid components, revealing characteristic absorption bands for both pure curcumin and solid lipids, suggesting effective incorporation of curcumin into the lipid matrix. XRD results demonstrated a reduction in crystallinity of curcumin upon incorporation, as evidenced by the attenuation of its distinct diffraction peaks, indicating partial amorphization within the lipid framework. DSC thermograms further supported these findings, showing the absence of curcumin’s melting peak in lipid-curcumin mixtures, which suggests that curcumin is dispersed rather than existing as a separate crystalline phase.
The physicochemical characterization of the NLCs revealed that most formulations achieved particle sizes below 500 nm, with some formulations exhibiting sizes under 150 nm, attributed to effective surfactant stabilization during the hot homogenization process. The formulations maintained acceptable zeta potential values, indicating sufficient electrostatic repulsion to prevent aggregation. High entrapment efficiency (EE) values, exceeding 80%, were observed across formulations, with the inclusion of sacha inchi oil enhancing drug accommodation within the lipid core. Statistical analyses confirmed significant differences in particle size, polydispersity index (PDI), zeta potential, and EE among formulations over a 30-day storage period, emphasizing the importance of lipid composition and surfactant selection in optimizing the stability and performance of curcumin-loaded NLCs. Overall, the study highlights the successful integration of curcumin into lipid matrices, enhancing its formulation homogeneity and potential therapeutic efficacy.