بررسی ویژگی‌های کلوئیدی نانو لیپوزوم‌های حاوی بتاکاروتن تولیدشده به روش حرارتی

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 33، دوره 12، شماره 5 - شماره پیاپی 41، آذر و دی 1395، صفحه 609-619   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v12i5.41745

نویسندگان

بابک قنبرزاده^{* 1}؛ صحرا بشیری¹؛ حامد همیشه کار²؛ جلال دهقان نیا¹

¹دانشگاه تبریز

²دانشگاه علوم پزشکی تبریز

چکیده

ریزپوشانی مواد غذا-دارو در حامل های لیپیدی، از جمله لیپوزوم ها، منجر به افزایش قابلیت زیست‌فراهمی مواد فعال، رهایش کنترل‌شده و دقیق آن‌ها، حفظ پایداری آن‌ها در برابر شرایط مختلف محیطی و حلالیت مواد فعال آبگریز در محیط آبی می‌شود. از جمله ترکیبات مغذی آبگریز با خاصیت آنتی‌اکسیدانی و پروویتامینی مفید، بتاکاروتن می‌باشد که خاصیت آبگریزی این ماده و نیز حساسیت بالا در شرایط مختلف محیطی کاربرد آن را برای غنی‌سازی مواد غذایی محدود کرده است. هدف از انجام این پژوهش تولید و بررسی نانولیپوزوم‌های حامل بتاکاروتن به روش گرمایی اصلاح‌یافته (مظفری اصلاح‌شده) و بررسی ویژگی‌های مهم کاربردی آن بود. اندازه ذرات نانولیپوزوم‌های حامل بتاکاروتن در غلظت‌های مختلف لستین، کوچک‌تر از 500 نانومتر به‌دست آمد و برای غلظت‌های بهینه لستین، 84-64 نانومتر تعیین شد. استفاده از فیتواسترول (گامااوریزانول)، جهت حفظ پایداری غشای سیستم‌های لیپوزومی، موجب کاهش اندازه ذرات در غلظت‌های مختلف لستین گردید. به‌طور مثال در غلظت 200 میلی‌گرم لستین اندازه ذرات از 88 نانومتر به 64 نانومتر کاهش یافت. همچنین گامااوریزانولِ مورداستفاده در لیپوزوم، روی کارایی ریزپوشانیِ بتاکاروتن مؤثر نبود و در هر دو سیستم کارایی حدود 89 درصد محاسبه شد. پایداری لیپوزوم‌های بدون گاما اوریزانول و حاوی آن، بر اساس پتانسیل زتا که معیاری برای دافعه الکترواستاتیک و پایداری است، مناسب به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها

نانولیپوزوم؛ بتاکاروتن؛ ویژگی‌های کلوئیدی

مراجع

قنبرزاده، ب.، الماسی، ه. و نیک نیا، ن.، 1392، شیمی و فیزیک سیستم‌های کلوئیدی و محلول‌های بیو‌پلیمری غذایی، موسسه انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف، 12-33.

محمد حسنی، ز.، قنبرزاده، ب.، همیشه کار، ح. و رضایی مکرم، ر.، 1393، تعیین ویژگی های نانولیپوزوم های حامل گاما اوریزانول توسط طیف سنجی فرو سرخ، اندازه وزیکول، پتانسیل زتا، پایداری فیزیکی و رئولوژی پایا، مجله پژوهش‌های علوم وصنایع غذایی ایران، 10، 75-62.

محمدی، م.، قنبرزاده، ب.، همیشه کار، ح.، رضایی مکرم، ر. و محمدی فر، م.ا.، 1392، ارزیابی ویژگی‌های فیزیکی نانولیپوزوم‌های حامل ویتامین D3 تولید شده به روش هیدراسیون لایه نازک-سونیکاسیون، مجله علومو صنایع غذایی ایران، 4، 188-175.

Alexander, M., Acero, L. A., Fang, Y. & Corredig, M., 2012, Incorporation of phytosterols in soy phospholipids nanoliposomes: Encapsulation efficiency and stability. Food Science Technology, 47, 427-436.

Anarjan, N., Tan, C. P., Nehdi, A. I. & Ling, T. C., 2012, Colloidal astaxanthin: Prepration, Charaterisation and bioavailability evalution. Food chemistry, 135, 1303-1309.

Chan, Y. H., Chen, B. H., Chiu, C. P. & Lu, Y. F., 2004, The influence of phytosterols on the encapsulation efficiency of cholesterol liposomes. International Journal of Food Science and Technology, 39, 985–995.

Chen, X., Chen, R., Guo, Z., Li,C. & Li, P., 2007, The prepration and stability of the inclusion complex of astaxanthin with β-cyclodexterin. Food Chemistry, 101(4), 1580-1584.

Fathi, B., Mozafari, M. & Mohebbi, M., 2011, Nanoencapsulation of food ingredients using lipid based delivery systems. Trends Food Science Technology, 1-15.

Fatouros, D. G. & Antimisiaris, S. G., 2002, Effect of amphiphilic drugs on the stability and zeta-potential of their liposome formulations: A study with prednisolone, diazepam, and griseofulvin. Journal of Colloid and Interface Science, 251, 271–277.

Gibis, M., Rahn, N. & Weiss, J., 2013, Physical and oxidative stability of uncoated and chitosan-coated liposomes containing grape seed extract. Pharmaceutics, 5, 421-433.

Heurtault, B., Saulnier, P., Pech, B., Proust, J. E., & Benoit, J. P., 2003, Physicochemical stability of colloidal lipid particles, Biomaterials, 24, 4283-4300.

Horn, D. & Rieger, J., 2001, Organic nanoparticles in the aqueous phase - theory, experiment, and use. Angewandte Chemistry Internatinal, 40(23), 4330-4361.

Hwang, I. S., Tasi, Y. & Chiang, K., 2010, The feasibility of antihypertensive oligopeptides encapsulated in liposomes prepared with phytosterols β-sitosterol or sigmasterol. Food research international, 43, 133-19.

Ishida, E. S. & Bartley, G. B., 2005, Carotenoids. Chemistry, Sources and Physiology. Encyclopedia of Human Nutrition, Vol 1, Chapter C, 330-338.

Keller, B. C., 2001, Liposomes in nutrition. Trends in Food Science Technology, 12: 25–31.

Lee. S. & McClements D. J., 2010, Fabrication of proteinstabilized nanoemulsions using a combined homogenization and amphiphilic solvent dissolution/evaporation Approach, Food Hydrocolloid, 24: 560-9.

Liu, Z., Jiao, Y., Wang, Y., Zhou, C. & Zhang, Z., 2008, Polysaccharides-based nanoparticles as drug delivery systems. Advanced Drug Delivery Review, 60, 1650-1662.

Marsanasco, M., Marquez, A. L., Wagner, J. R., Alonso, S. V. & Chiaramoni, N. S., 2011, Liposomes as vehicles for vitamins E and C: An alternative to fortify orange juice and offer vitamin C protection after heat treatment. Food Research International, 1-35.Mozafari, M. R., 2005, Liposomes: an overview of manufacturing techniques. Cellular and molecular biology letters, 10, 711–719.

Mozafari, M. R., 2005, Liposomes: an overview of manufacturing techniques. Cellular and molecular biology letters, 10, 711–719.

Mortazavi, S. M., Mohammadabadi, M. S., Khosravi-Darani, K. & Mozafari, M. S., 2007, Preparation of liposomal gene therapy vectors by a scalable method without using volatile solvents or detergents, Journal of Biotechnology, 129, 604–613.

Mozafari, M. R., Johnson, Ch., Hotziantoniou, S. & Demetzos, C., 2008, Nanoliposomes and their applications in food nanotechnology. Journal of Liposome Reserch, 18, 309–327.

Mozafari, M. R., 2010, Nanoliposomes: preparation and analysis. Methods in molecular biology, Pp. Springer, 29-50.

Mozafari M.R., Khosravi-Darani K., Borazan G.G., Cui, J., Pardakhty A., & Yurdugul S., 2011, Encapsulation of Food Ingredients Using Nanoliposome Technology, International Journal of Food Properties, 11, 833-844.

Nagle, J. F. & Tristram-Nagle, S., 2000, Structure of lipid bilayers. Biochimica et Biophysica Acta, 1469, 159-195.

Nacke, C. & Schrader, J., 2011, Liposome based solubilisation of carotenoid substrates for enzymatic conversion in aqueous media. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 71, 133–138.

Ramana, L., Sethuraman, S., Ranga, U. & Krishnan, U. M., 2010, Development of a liposomal nanodelivery system for nevirapine, Journal of Biomedical Science, 17, 1-9.

Rasti, B., Jinap, E., Mozafari, M. R. & Yazid, A. M., 2012, Comparative study of the oxidative and physical stability of liposomal and nanoliposomal polyunsaturated fatty acids prepared with conventional and Mozafari methods. Food Chemistray, 1-34.

Rauscher, R., Edenharder, R. & Platt, K. L., 1998, In vitro antimutagenic and in vivo anticlastogenic effects of carotenoids and solvent extracts from fruits and vegetables rich in carotenoids. Mutation Research, 413, 129–142.

Ribeiro, H. S., Rico, L. G., Badolato, G. G. & Schubert, H., 2005, Production of O/W emulsions containing astaxanthin by repeated premix membrane emulsification. Journal of Food Science, 70, 117-123.

Sagalowics, L. & Leser M., 2010, Delivery systems for liquid food products. Current Opinion in Colloid and Interface Science, 15, 61–72.

Sakulkhu, U., Jarupaiboon, S., Trithong, A., Prathontep, S., Janyaprasert, V., Puttipipatkhachorn, S. & Ruktanonchai, U., 2007, Production and characterization of rice bran extract encapsulated in solid lipid nanoparticles for dermal delivery. Proceedings of The 2nd IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems, 2007 Jan. 16-19, Bangkok, Thailand.

Tan, H. W. & Misran, M., 2012, Characterization of fatty acid liposome coated with low-molecular-weight chitosan. Journal of Liposome Research, 22(4), 329–335.

Viriyaroj, A., Ngawhirunpat, T., Sukma, M., Akkaramongkolporn, P., Ruktanonchai, U. & Opanasopit, P., 2009, Physicochemical properties and antioxidant activity of gamma-oryzanol-loaded liposome formulations for topical use. Pharmaceutical Development Technology, 6, 665–671.

Weiss, J., Takhistov, P. & Mcclements, J., 2006, Functional materials in food nanotechnology. Journal of Food Science, 71, 107-116.

Wu, L., Zhang, J. & Watanabe, W., 2011, Physical and chemical stability of drug nanoparticles, Advanced Drug Delivery Reviews, 63, 456–469.

Xu, Z. and Godber, J. S., 2001, Antioxidant activities of major components of -oryzanol from rice bran using a linoleic acid model. Journal of American Oil Chemistry Sciences, 78, 465-469.

Yin, L. J., Chu, B. S., Kobayashi, I. & Nakajima, M., 2009, Performance of selected emulsifiers and their combinations in the preparation of β-carotene nano dispersions. Food Hydrocolloids, 23, 1617-1622.

Yurdugul, S. & Mozafar, M. R., 2004, Recent advances in micro- and nanoencapsulation of food ingredients. Cellular and molecular biology letters, 9, 64–65.

Zhang, J. & Wang, S., 2009, Topical use of Coenzyme Q 10-loaded liposomes coated with trimethyl chitosan: Tolerance, precorneal retention and anti-cataract effect. International Journal of Pharmaceutics, 372, 66–75