ナノクルクミンの用途は何ですか?

クルクミンが(Cur) is のnatural poly石炭酸麻薬extracted from のrhizome ののplant turmeric [1]。Curcumでhas のwide range のbiological activities とhas long been used にtreat many diseases。In cancer therapy、curcumでinhib◆oxidative stress、reduces lipid peroxidation とDNA single-strとbreaks、inhibits cyclooxygenase (COX-1、COX-2) とNF-κBactivation、とhas an anti-proliferative effect。In addition、it induces apoptosis by targeting mitochondria とaffects the signaling のthe p53 腫瘍proteで[2].

Curcumin's特異的分子標的は、がんシグナル伝達経路における治療上の重要性を有する[3]。クルクミンはまた、細胞環境における活性酸素種(ros)および活性窒素種(rns)の産生を効果的に阻害します。クルクミンはまた、低密度リポタンパク質(ldl)を低下させ、タンパク質やdnaの酸化を阻害します。Alzheimer&で#クルクミンが39;s疾病(臨)、私はβを予防する-amyloid(β)ストレス酸化-induced形成と防止のβが拡張されたfibrils、destabilizesのβfibrils、分解を抑える、neuroinflammationを低减し、chelates遷移金属製、[4]。血管新生の間、クルクミンは様々な血管新生促進因子の発現を阻害し、低下させることができます[5]。

Despite the promising applications のcurcumin水溶性が低く、安定性が低く、生物学的利用能が低く、透水性が低く、標的性が低いなどの制限があるため、治療薬としての使用は減少している。ナノキャリアは、水への溶解度を高めることによって薬剤の副作用を大幅に低減し、必要な投与量を削減することができます[6]。ナノ粒子表面の機能化は、特定の標的に対するリガンド認識を高めることができる。リポソーム、ミセル、高分子ナノ材料、磁性ナノ粒子などのナノベースの製剤は、クルクミンを被覆して分解から保護し、生物学的利用能を向上させ、標的細胞に効率的に送達することができます[7-8]。ナノテクノロジーの導入は、水の分散性と細胞の取り込みを改善することによって、この天然薬の治療活性を高める可能性があります。したがって、クルクミンをナノ粒子に封入することは、体内のクルクミンの溶解性と循環時間を改善し、生物医学的用途を改善するのに役立つ。

クルクミンが1 nanocarriers

1.1 Liposomes

リポソームは、リン脂質二重膜を持つ自己組織化球形小胞である[9-11]。クルクミンのような親油性化合物をリン脂質二重膜構造に効果的に組み込むことができ、光や化学的分解から薬剤を保護しながら細胞の取り込みを促進する[12]。リポソームは生体細胞膜に似た組成を持つため、薬物の標的担体としての利点があります。非毒性、非免疫原性、薬剤負荷の変動および調製の容易さから、様々なリポソーム製剤が開発されている[13]。クルクミンの溶解性、生物学的活性および生物学的利用能を向上させ、不利な条件下での安定性を維持することができるため、ナノリポソームの組み込みはクルクミンの応用に有益である。chen[14]らはコレステロール、tween 80、リン脂質を用いてクルクミンをナノリポソームに取り込み、クルクミンの貯蔵安定性と溶解性に良い影響を与えた。アルカリ性ph条件下では、ナノリポソームは分解速度を低下させることができます。

1.2固体脂質ナノ粒子

固体脂質ナノ粒子(固体lipid nanoparticles、sln)は、生分解性の固体脂質からなる薬物送達システムの一種であり、薬物を高融点脂肪マトリックスからなる脂質コアにカプセル化または埋め込みます[15-16]。slnは、幅広い用途を持つ新しいタイプのキャリアシステムです。クルクミンのような親油性の生理活性物質を調製する際に、良好な安定性、高い生物学的利用能、良好な持続的放出および良好な分散を有する[17]。クルクミンは、マイクロ乳化技術によってslnに組み込まれました。5°cで12ヶ月間保管した後、ナノ構造粒子の粒子サイズとカプセル化効率は変化しなかった[18]。ラフマーン[19]らは、高速均質化を用いてcur-slnを準備しました。この薬物送達システムは良好な安定性を持っています。30°cで12ヶ月間保管した後、平均サイズ、カプセル化効率、積載量に有意な差はありませんでした。

1.3高分子ナノ粒子

高分子ナノ粒子は、薬物の毒性を抑制して治療指数を向上させる、でvivoおよびでvitroでの分解から保護する、分布、クリアランスなどの薬物動態パラメータを変更する、または放出を制御するなどの多くの利点があるために人気があります。その高分子マトリックスは、高いカプセル化効率と安定性で医薬品原薬(api)をカプセル化することができます。もう1つの利点は、薬物を標的とし、様々な薬物送達経路(口腔、鼻、および非腸経路を含む)への適応性である[20-23]。tsai[24]らは、高圧乳化/溶剤蒸着法を用いてクルクミンをplgaナノ粒子に取り込む。粒子サイズは163 nmで,カプセル化率は46.9%であった。このナノ粒子は、遊離クルクミンと比較して、クルクミンの経口バイオアベイラビリティを22倍向上させ、大脳皮質と海馬におけるクルクミンの滞留時間をそれぞれ96%と83%増加させた。

1.4 Nanogels

ナノゲルは通常、親水性または親水性の高分子ネットワークの物理的な自己組織化または化学的架橋によって形成される。ナノゲルの調製は、ハイドロゲルとナノ粒子の利点を組み合わせ、高い薬物負荷、生体適合性、薬物放出応答性を備え、理想的な薬物送達材料となっています。さらに、ナノゲル中の大きな表面積と官能基の存在は、ターゲット製剤や他の生体分子にさらに変更することができます[25]。クルクミンがある研究で連結一個の水晶でサッカー場が粉々hyaluronan(チャ)nanogelsがん细胞[26]対象に選定したパク・チュンイル駐CD44-expressing配達をもち、剤の表現downregulating、大きな进化をTNF -αNFそのκんです

1.5高分子micelles

ポリマーミセルは、水溶液中の両親媒性共重合体、ポリエチレングリコールやポリビニルアルコールなどの親水性層、生分解性ポリエステルやポリアミノ酸などの疎水性内部部から構成されています。高分子ミセルは安定しており、クルクミンなどの疎水性化合物を封入して分解から保護し、循環時間を改善して所望の細胞にターゲットすることができる[27-28]。子宮頸がん治療のためのクルクミン含有tpgs / f127 / p123混合高分子ミセルの実験研究では、このシステムは遊離クルクミンと比較して6日後に高い安定性と持続的な放出を示し、nih3t3がん細胞を選択的に標的としていた[29]。

2クルクミンナノキャリアーの応用

2.1がん

クルクミンは多くの悪性腫瘍に対して抗がん作用があるが、薬物動態が悪いため臨床的有効性が制限されている[30]。Nanocarriersクルクミンが薬物動態の属性改善できるバイオアベイラビリティー長く生物的减期引き上げなどとして増加した特定部位の薬物伝達を強化する抗がん効果もから保護クルクミンが劣化、溶存量、制御薬物送達システム、膜交通の吸収を促进し、セルラー吸収量[31]を高めることだ。baek[32]らは、mcf-7細胞に対してより高い細胞取り込みと細胞毒性を有する安定なn-カルボキシメチルキトサン被覆クルクミン担持ナノ粒子を作製した。遊離クルクミン懸濁液と比較して、このナノ粒子製剤のリンパ取り込みおよび経口バイオアベイラビリティは、それぞれ6.3倍および9.5倍高かった。gong[33]らは、クルクミンを含む高分子ミセルの肺がんに対する有効性を評価した。遊離クルクミンと比較して、クルクミンナノ粒子は、でvitroでの放出特性、抗血管新生、細胞取り込みおよび細胞毒性を維持した。皮下および肺転移性ll /2腫瘍モデルでは、ミセルは遊離型と比較して有意な抗腫瘍効果を示した。

2.2眼病

デービス[34]ら準備●αPluronic-F127-stabilized Dグリコール-tocopherolポリエチレン…1000フマル酸還元ナノ粒子!このナノキャリアは、でvitroでコバルトによる低酸素症およびグルタミン酸による毒性に対して有意に保護し、r28細胞の生存能力を改善した。でvivoモデルでは、緑内障による眼圧の高さと視神経の部分的な切断を調べたところ、対照群と比較して網膜神経節細胞の損失が有意に減少した。li[35]らは、ポリビニルカプロラクタム-ポリビニルアルコール-ポリエチレングリコール(pvcl-pva-peg)グラフト共重合体を用いて、新しいタイプのクルクミンナノミセルを作製した。これは、カプセル化後の溶解性、化学的安定性、抗酸化活性を著しく向上させた。

遊離クルクミンと比較して、ナノミセルは溶解性、化学的安定性、抗酸化活性が高く、毒性が低い。in vivoモデルでは、緑内障による眼圧の高さと視神経の部分的な切断を調べたところ、対照群と比較して網膜神経節細胞の損失が有意に減少した。li[35]らは、ポリビニルカプロラクタム-ポリビニルアルコール-ポリエチレングリコール(pvcl-pva-peg)グラフト共重合体を用いて調製した グリコール(pvcl-pva-peg)グラフト共重合体は、新しいクルクミンナノミセルを作製し、カプセル化後の溶解性、化学的安定性、抗酸化活性を大幅に向上させる。遊離クルクミン溶液と比較して、in vitroでの細胞取り込み、in vivoでの角膜透過性を大幅に改善し、抗炎症効果を向上させます。

2.3抗菌

クルクミンは伝統的な抗菌薬であり、異なるナノ粒子と組み合わせることで抗菌効果を向上させることができる。xie[36]らは、超臨界co2を用いてクルクミンナノ粒子を作製した。このナノラグは溶解性が高く、抗菌、抗酸化、抗がん効果が強化されています。また、最小阻害濃度(mic)は遊離クルクミン水溶液に比べて50%低くなりました。vimala[37]らは、キトサン- pva-silverナノコンポジット膜に包まれたクルクミンの抗菌性創傷/燃焼被覆を研究し、天然クルクミンやキトサン- pva-silverナノフィルムと比較して、大腸菌の成長を著しく阻害することを発見した。

2.4抗ウイルス剤

Curcumin is a natural compound with antiviral properties that can directly interfere with viral replication mechanisms or inhibit the inflammatory response とapoptosis のcells in the viral replication cycle. ◆signal pathways include PI3K/Akt とNF-κB [38]. GANDAPU[39] とothers studied the 潜在のcurcumin-loaded transferrin iron-transporting nanoparticle にinhibit human immunodeficiency virus (HIV-1) replication in vitro. Compared にfree curcumin、the ナノ粒子can deliver クルクミンがcontinuously とreduce its cytotoxicityby 50%. Curcumin ナノ粒子have 3 times higher anti-HIV 活動than their free form、can inhibit the expression のIL-1β、Topo II α とCOX-2 induced by HIV-1、とblock the synthesis のviral cDNA. YANG[40] etアルintroduced curcumin-modified silver nanoparticles (AgNPs) to 強化the synergistic antiviral effect のクルクミンがとAgNPs in respiratory syncytial virus (RSV) infection. In tissue culture infection dose assays、the nanoparticles showed a high inhibitory effect on RSV infection、with a 2-fold decrease in viral titer、which inactivated RSV とprevented infection のhost cells.

2.5傷口がふさがる

クルクミンは、組織再構築、顆粒形成または組織形成、コラーゲン沈着、上皮細胞再生の妨害、線維芽細胞の増殖および血管密度の促進など、さまざまなメカニズムを通じて創傷治癒過程を促進することができる[41-42]。李[43]らクルクミンが用意しナノ粒子をmethoxypolyethylene glycol-b-poly(ɛ-caprolactone)共合(MPEG-PCL)として計上されているN、O-carboxymethyl *アミン・/酸化がアルギン酸hydrogels。このナノデリバリーシステムは、安定性と持続的な放出を改善し、in vivoの創傷治癒実験では、損傷した組織における再上皮化とコラーゲン沈着が改善された。

3結論

Curcumin is a natural compound with polyphenolic properties. This bioactive ingredient has a wide range のfunctions. Curcumin offers a new platform ためthe treatment のvarious diseases and has broad アプリケーションprospects. Despite its multi-targetpotential in vitro、its pharmacological effects in vivo are limited due to its low water 溶解度、rapid metabolism and rapid clearance. Therefore, the particle size can be reduced by nanotechnology, the surface can be modified, and クルクミンがcan be encapsulated with different nanocarriersto 改善its バイオアベイラビリティand biological activity.

本稿では,クルクミンナノキャリアーの近年の研究進捗を概観する。ナノ粒子は、クルクミンのin vitroおよびin vivoの有効性を大幅に向上させることができ、様々な疾患の予防と治療に役割を果たしています。また、クルクミンナノキャリアは、主要な治療薬の投与量を減らすことができ、有効性を向上させ、毒性を低減することができます。多くのクルクミンカプセル化ナノキャリアは、多くの送達問題を解決してきたが、送達システムを最適化するためには、さらなるin vivo研究と臨床試験の安全性評価が必要である。

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