تولید و ارزیابی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی حامل‌های نانوساختار لیپوزومی، نیوزومی و ترانسفرزومی حاوی تاکسیفولین و غنی سازی آب سیب با آن

STUDENT

DEGREE

YEAR

Taxifolin is a flavanonol, which fulfills a particular task in preserving stable functions of circulatory system owing to its special antioxidant ability and biological activity. Nevertheless, its low bioavailability is a salient drawback for biomedical and food applications. Despite having noteworthy health bene?ts, lipophilic bioactive compounds pose a real challenge to food and pharmaceutical industries due to their poor water solubility and insu?cient bioacessibility. Thus, the current study has been conducted to encapsulate taxifolin in nanovesicles (such as liposome, niosome, transfersome) by Ethanol Injection Method (EIM) to improve its bioavailability. Nanocarriers with relatively decent physical stability and high encapsulation efficiency could be brought about through Tween 80, soybean lecithin and in the presence and absence of cholesterol as stabilizer which ensures the successful delivery of taxifolin to food format such as beverages. The obtained results indicated that taxifolin-loaded nanovesicles presented sizes ranging between 98 to 215 nm along with a narrow size distribution (polydispersity index (PDI) less than 0.250). The zeta potential of nanovesicles was negative and in the range of -20.40 to -32.20 mV. The optimal formulations with the maximum encapsulation efficiency (72-75%) were the transfersomes formulated with lecithin and Tween 80 in the presence and absence of cholesterol. Additionally, in vitro release behavior of nanovesicles showed low taxifolin released (3.68-10.13%) at intestinal conditions, whereas more than 90% of taxifolin released at gastrointestinal conditions. The compatibility between taxifolin and nanovesicles components was confirmed by FTIR. Transmission Electron microscopy (TEM) demonstrated spherical shaped particles around 200 nm. Backscattering (BS) profiles variations showed the potential application of taxifolin nanovesicles for producing fortified apple juice with excellent physical stability. Key Words Taxifolin, Nanovesicles, Transfersomes, Niosomes, Food fortification, Apple juice, Functional foods.

تاکسیفولین فلاونوئیدی است با فعالیت آنتی اکسیدانی بسیار زیاد که در جلوگیری از بیماری و تقویت سلامتی نقش دارد. فلاونوئیدها به عنوان ترکیبات آنتی اکسیدان قوی ظاهر می‌شوند، اما حلالیت ناچیزی در آب داشته و زیست فراهمی پائینی دارند و نیز در حین فرآوری و انبارداری غذا، پایداری شیمیایی کمی دارند. بنابراین غنی سازی غذاها و نوشیدنی های پرمصرف با فلاونوئیدها به گونه ای که زیست فراهمی و پایداری آن ها افزایش یابد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در میان استراتژی های مختلف، سامانه های نانو حامل محبوبیت قابل توجهی برای انتقال موثر ترکیبات لیپیدی زیست فعال به مواد غذایی که فاز پیوسته آنها آبدوست است، کسب کرده اند. لیپوزوم ها، نیوزوم ها و ترانسفرزوم ها از دسته سامانه های لیپیدی هستند که در ابتدا به عنوان اولین سامانه های دارو رسانی در نظر گرفته شدند و به ترتیب از فسفولیپید، سورفکتانت های غیریونی و ترکیبی از فسفولیپید و سورفکتانت های غیریونی تشکیل می شوند. هدف از این مطالعه بررسی تولید فرمول حامل های لیپیدی نانوساختار حاوی تاکسیفولین با پایداری مناسب، ارزیابی آن تحت تنش های رایج در صنایع غذایی و بررسی پتانسیل کاربرد آن در نوشیدنی های شفاف (مانند آب سیب ) می باشد. به همین منظور در بخش نخست امکان تهیه فرمولاسیون های بهینه نانووزیکول ها متشکل از فسفولیپید سویا، سورفکتانت های غیریونی (اسپن 60 و تویین 80،) و کلسترول و دودکانول به عنوان پایدارکننده، با دو روش هیدراسیون لایه نازک و تزریق اتانول مورد بررسی قرار گرفت. از میان نانووزیکول های تهیه شده دو فرمولاسیون ترانسفرزوم با توجه به اندازه ذرات و راندمان ریزپوشینه کردن (F2 و F19 ) انتخاب شدند. اندازه ذرات نانوحامل ها در محدوده 98 تا 215 نانومتر بود. شاخص بس پاشیدگی کمتر از 38/0 بود که بیانگر پایداری فیزیکی مناسب می باشد. ذرات دارای پتانسیل زتا قابل قبول (میانگین 21- تا 32- میلی ولت بودند که تضمین کننده پایداری فیزیکی مناسب می باشد. بیشترین کارایی ریزپوشینه کردن در دو فرمول بهینه (70% ) مشاهده شد. فرمول های بهینه از پایداری فیزیکی و شیمیایی مناسبی طی نگهداری در دمای محیط و در دمای یخچال برخوردار بودند. نانوحامل های بهینه درصد فعالیت آنتی اکسیدانی بالاتری نسبت به اسید آسکوربیک و درصد فعالیت آنتی اکسیدانی کمتری نسبت به کوئرستین داشتند. طرح مرکب برای مطالعه اثر غلظت لیپید، سورفکتانت و پایدارکننده بر ویژگی های فیزیکی و کارایی ریزپوشینه کردن فرمول های توسعه یافته به کار گرفته شد. بررسی با گرماسنجی روبشی تفاضلی وجود یک شبکه بلوری تقلیل یافته را نشان داد که در آن تاکسیفولین در فاز لیپیدی پراکنده یا به حالت بی شکل تغییر یافته است. نتایج طیف سنجی مادون قرمز موید سازگاری دارو و شبکه لیپیدی مورد استفاده بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی ذراتی کروی با اندازه 200 نانومتر را نشان داد. نتایج انبارداری نانوحامل های بهینه در سه دمای مختلف (40، 25 و 4)درجه سلسیوس به مدت یک ماه بیانگر پایداری مناسب فیزیکی و شیمیایی طی نگهداری بود و درصد تخریب تاکسیفولین در بالاترین دما حدود 20 درصد در پایان هفته چهارم ارزیابی شد. نانوحامل ها پایداری نسبتا مناسبی در برابر استرس های محیطی نشان دادند. تیمار حرارتی در دمای بالا کاهش پایداری فیزیکی و شیمیایی نانوحامل ها را به همراه داشت. در pH پایین بار منفی نانو ذرات کاهش و اندازه ذرات افزایش یافت. نانووزیکول های بهینه سبب افزایش حلالیت و در نتیجه افزایش در دسترس قرار گیری زیستی تاکسیفولین پس از هضم شدند. بررسی رهایش تاکسیفولین در محیط معده و محیط روده بیانگر رهایش پایین و تدریجی تاکسیفولین از نانوحامل ها در شرایط شبیه سازی شده معده بود. مقدار تاکسیفولین آزاد شده از نانوحامل ها در حضور آنزیم لیپاز افزایش یافت. رهایش از سوسپانسیون داروی آزاد بسیار ناچیز ارزیابی شد. درنهایت از نانووزیکول های بهینه به منظور غنی سازی در سامانه غذایی (آب سیب استفاده شد. نتایج حاصل نشان داد که میزان رسوب نانوحامل ها در مدت یک ماه در آب سیب به کندی اتفاق افتاد. همچنین بیشترین میزان پایداری نانوحامل ها با توجه به کاهش تاکسیفولین بارگذاری شده در سامانه غذایی، در دمای 4 درجه سلسیوس و مربوط به ترانسفرزومی با حضور کلسترول بود. واژه های کلیدی: تاکسیفولین، نانووزیکول ها، ترانسفرزوم، نیوزوم، غنی سازی غذا، آب سیب، غذاهای فراسودمند.