Tiếp theo bài viết kì 1 …
Tiếp cận công nghệ nano để tăng cường sinh khả dụng của Curcumin
Curcumin ngày hôm nay đã được thừa nhận rộng rãi trên toàn cầu như là một “loại thuốc kỳ diệu của tương lai” vì khả năng tuyệt vời trong việc ngăn ngừa và hỗ trợ điều trị rất nhiều các bệnh nan y và các bệnh mãn tính. Ngoài ra, khoa học đã chứng minh Curcumin an toàn trong các nghiên cứu trên động vật và trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng, ngay cả ở liều cao (lên đến 12g/ngày). Tuy nhiên, vấn đề chính hạn chế việc khai thác tác dụng hỗ trợ điều trị của nó chính là sinh khả dụng thấp.
Trong thực tế, khi uống Curcumin nồng độ trong máu đạt được chỉ ở mức độ rất thấp thậm chí không thể phát hiện được. Sinh khả dụng của Curcumin thấp đã được xác định là do độ hòa tan trong nước thấp của nó, dẫn tới làm giảm hấp thu qua đường tiêu hóa trong môi trường sinh lý, Curcumin có tỉ lệ chuyển hóa cao và bị loại bỏ khỏi cơ thể nhanh chóng. Chính bởi, sinh khả dụng của Curcumin thấp nên cho đến nay nó vẫn được dùng hạn chế trong y tế. Người ta cho rằng một người cần tiêu thụ một liều lượng lớn (khoảng 12-20g/ngày) của Curcumin để đạt được tác dụng hỗ trợ điều trị của nó trên cơ thể con người. Điều đó có nghĩa là người ta phải nuốt 24 đến 40 viên nang Curcumin 500mg mỗi ngày. Đó là liều quá cao, và do đó, không kết hợp trong các thử nghiệm lâm sàng được vì bệnh nhân không thể chịu đựng nổi hương vị khó chịu, cảm giác buồn nôn và các vấn đề độc tính lên nhận thức.
Vì vậy, để đạt được đáp ứng tối đa của hoạt chất đầy tiềm năng này, một số phương pháp tiếp cận đã được nghiên cứu ví dụ như việc sử dụng các chất phụ trợ như piperine, tổng hợp đồng phân, tạo phức Chelat của Curcumin với các kim loại, kết hợp với các đồ ăn uống khác…. Chiến lược mới dựa trên công nghệ nano đang được tích cực khám phá trên toàn thế giới để nâng cao sinh khả dụng của Curcumin và làm giảm độc tính của nó, đồng thời tạo ra một số lợi ích như cải thiện sự hấp thu của tế bào, tăng độ hòa tan, giữ ổn định trong máu, giúp giải phóng có kiểm soát, thiết kế đa chức năng, tăng cường dược tính (ví dụ như các hoạt động chống oxy hóa và chống khối u ở gan).
Năm 2010,một bài báo về Curcumin được đóng nang nano polyme đã được xếp hạng là một trong mười bài viết truy cập nhiều nhất (48.029 truy cập) mọi thời đại của Tạp chí Nanobiotechnology . Điều này thể hiện rõ tầm quan trọng lên của lĩnh vực này (dùng công nghệ nano phân phối thuốc chứa Curcumin).
Trong công trình tiên phong này, các nhà nghiên cứu từ trường Johns Hopkins Đại học Y khoa và Đại học Delhi đã cùng nhau phát triển một hình thức polymer hạt nano-đóng gói chất curcumin,“nano curcumin“, có thể được dễ dàng phân tán trong môi trường nước. Trong quá trình này, họ có tráng hạt curcumin bình thường kỵ nước với polymer thân nước (N-isopropylacrylamide với N-vinyl-2-pyrrolidonne và poly (ethylene glycol) monoacryalate) để tạo hạt nano. Nanocurcumin này hòa tan trong nước và có thể dễ dàng hấp thụ vào máu. Nó đã được thử nghiệm invitro trên các tế bào ung thư tuyến tụy và đã được chứng minh là có tác dụng tương đương hoặc tốt hơn so với curcumin tự do trên các tế bào ung thư của con người, ví như tác dụng ức chế NF-kB và ức chế tuyến yên của IL-6.Nanocurcumin cũng được thử trên chuột, và không cho thấy bất kỳ bằng chứng nào về các tác dụng không mong muốn.
Ngoài các polymer đóng gói chất Curcumin, các hệ đưa thuốc khác dùng công nghệ Nano được sử dụng cho chất Curcumin bao gồm tinh thể Curcumin nano, hạt Nano Curcumin, nhũ tương Nano, curcumin nanoliposom, các hạt mixel curcumin, cyclodextrin / Curcumin tự lắp ráp, huyền phù Nano Curcumin, hạt nano lipid rắn v..v..
nano curcumin với hiệu quả vượt trội
Hoạt động R & D và đột phá gần đây của Nano Curcumin
Dựa trên tiềm năng to lớn của Curcumin trong việc phòng ngừa và hỗ trợ điều trị rất nhiều các bệnh, trong những năm gần đây, cường độ hoạt động nghiên cứu và phát triển đã được thực hiện trên khắp thế giới trong các cơ sở khác nhau.Các ví dụ được lựa chọn dưới đây làm nổi bật một số hoạt động R & D liên tục dựa trên công nghệ Nano Curcumin trên toàn cầu.
Theracurcumin – Một công thức Curcumin mới với những cải thiện hấp thụ rõ rệt
Gần đây, các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã phát triển một hình thức mới của hạt Nano Curcumin (Theracurcumin) có chứa chất curcumin 10%, 2% curcuminoids khác, glycerin cân bằng, gôm ghatti và nước. Hấp thu qua đường tiêu hóa của nó trong mô hình chuột cũng như ở người cho thấy sinh khả dụng tăng 30 lần so với curcumin thông thường. Nó còn an toàn tuyệt vời ngay cả ở mức liều cao. Theracurcumin có thể được sử dụng như một công cụ đầy hứa hẹn để đánh giá tiềm năng chống ung thư của chất curcumin trong các thử nghiệm lâm sàng.
Curcumin hạt nano với chất chống oxy hóa và tăng cường các hoạt động chống u gan
Hệ tiểu phân curcumin có kích thước nano (CURN) đã được phát triển bằng cách làm kết tủa nano với polyvinyl pyrrolidone (PVP) là một chất mang ưa nước. Các tính chất hoá lý bao gồm khả năng hòa tan nước và giải phóng thuốc đã được cải thiện bằng cách giảm kích thước hạt và hình thành một giai đoạn vô định hình với liên kết hydro. Nghiên cứu in vitro chứng minh rõ ràng rằng chất Curcumin Nano thể hiện tính chống oxy hóa và chống khối u tại gan cao hơn so với Curcumin thông thường.
Hạt nano Curcumin có tính kháng khuẩn hiệu lực cao
Hạt nano curcumin (2-40 nm) hòa tan trong nước được chuẩn bị bằng phương pháp nghiền ướt. Nanocurcumin này cải thiện đáng kể hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm so với của Curcumin trong DMSO. Hoạt tính kháng khuẩn của các hạt Nano Curcumin là do khả năng thâm nhập vào bên trong tế bào vi khuẩn bằng cách phá vỡ thành tế bào, dẫn đến tiêu diệt tế bào.
Màng kháng khuẩn băng vết thương bằng phức hệ Chitosan – PVA – Curcumin – Bạc
Màng Chitosan – PVA – Bạc Nano kháng khuẩn được chế tạo bằng phương pháp hóa học để quan sát các tác dụng tiềm năng của chúng trong việc kháng khuẩn vết thương. Kết hợp chất Curcumin thành màng phức hợp chitosan – PVA – Bạc cải thiện hiệu quả điều trị của chúng. Màng Chitosan – PVA – Bạc- Curcumin Nano ức chế mạnh mẽ sự tăng trưởng của E-coli so với màng Curcumin hoặc chitosan – PVA – Bạc Nano dùng đơn độc.
Hạt Mixel Curcumin / MPEG-PCL điều trị ung thư đại tràng
Hạt micel Curcumin được gói vào monomethoxy poly (ethylene glycol)-poly (-caprolactone) (MPEG-PCL) đã được chuẩn bị bằng tạo tủa nano. Các mixel curcumin là một dạng bào chế dùng để tiêm tĩnh mạch của curcumin. Chúng đã được sử dụng để ngăn sự phát triển ung thư đại tràng bằng cách ức chế sự hình thành mạch máu và giết chết các tế bào ung thư.
Hạt nano PBCN chứa Curcumin để vận chuyển nâng cao của curcumin để não
Các các hạt nano Polybutylcyanoacrylate (PBCN) được nạp curcumin đã được tổng hợp bằng kỹ thuật trùng hợp anion. PBCN nạp Curcumin làm tăng cường khả năng chuyển curcumin đến não và có tiềm năng tuyệt vời để vượt qua hàng rào máu-não. Hệ vận chuyển mới lạ này sẽ giúp tìm ra các ứng dụng để ngăn chặn sự hình thành khối u não và hỗ trợ điều trị bệnh Alzheimer.
Phức hệ Lipo-PEG-PEI chứa Curcumin tăng cường tác dụng chống ung thư trên các tế bào nhạy cảm và tế bào kháng curcumin
Một liposome cationic có chứa PEI và PEG (LPPC) dùng làm chất mang đã được phát triển để đóng gói chất Curcumin để hỗ trợ điều trị ung thư. Người ta nhận thấy rằng Curcumin / LPPC tăng cường khả năng gây độc và có thể nhanh chóng xâm nhập vào các tế bào nhạy cảm và cả các tế bào kháng Curcumin. Ta cũng quan sát thấy rằng Curcumin / LPPC có khả năng ức chế sự phát triển khối u đại tràng / u ác tính ở chuột.
Công thức nhũ tương nano kết hợp Paclitaxel và curcumin để chống các tế bào khối u kháng đa
Việc nhập bào đồng thời của Paclitaxel (chất ức chế phân bào) và chất Curcumin (chất ức chế hoạt động của NF-kB) trong các nhũ tương nano tăng cường đáng kể khả năng gây độc cho các tế bào ung thư thông thường (SKV3) và các tế bào ung thư buồng trứng đã kháng thuốc (SKOV-3TR) ở người bằng cách thúc đẩy sự chết rụng tế bào. Sự phối hợp này cho thấy triển vọng rất lớn trong việc hỗ trợ điều trị lâm sàng của bệnh đã kháng thuốc chẳng hạn như ung thư buồng trứng.
Tăng nhạy cảm hóa-xạ trị ở tế bào ung thư buồng trứng bằng cách sử dụng Nano Curcumin
Tế bào ung thư buồng trứng có khả năng chống cả xạ trị và cisplatin – thuốc cơ bản được sử dụng trong hóa trị liệu. Curcumin được xử lý nano hóa để tăng hiệu lực và tính đặc hiệu được sử dụng để tăng nhạy cảm với hóa xạ trị trong các tế bào ung thư buồng trứng. Người ta chỉ ra rằng
Nano Curcumin cải thiện hiệu quả điều trị của Curcumin, và do đó, ức chế sự tăng trưởng tế bào ung thư buồng trứng.
Công thức kết hợp Doxorubicin (DOX) và curcumin trong việc hỗ trợ điều trị bệnh bạch cầu leukemia
Dùng chung DOX và Curcumin tạo hạt nano PLGA có thể giúp tăng cường hiệu quả của DOX, từ đó dẫn đến khả năng gây độc trong tế bào erythroleukamia loại K562. Sự ức chế tăng trưởng đồng thời là chiến lược điều trị quan trọng và có thể tạo ra tác dụng hiệp đồng trong một loạt các bệnh ung thư, đặc biệt là bệnh bạch cầu. Ngoài các phương pháp tiếp cận trên, còn có một số kỹ thuật dựa trên công nghệ Nano độc đáo khác như một loạt các nano gel hỗn hợp mới đa chức năng tuân theo liệu pháp quang nhiệt , “Đĩa nano” với 2 lớp phospholipid , tiểu phân nano polyme chứa Curcumin tương thích sinh học dựa trên đáp ứng nhiệt, tế bào nấm men chứa Curcumin với sự ổn định cao bền với ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm đang được phát triển để tăng cường sinh khả dụng của Curcumin kết hợp với các thuộc tính đa chức năng.
Một số sản phẩm Curcumin thương mại dựa trên công nghệ Nano với sinh khả dụng cao đã được phát triển bởi các công ty Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản, và Canada. (Các sản phẩm và nhà sản xuất của họ được liệt kê trong bài viết gốc trong số tháng Bảy bản tin Nanotech Insights) Cũng cần lưu ý rằng các sản phẩm curcumin đã đề cập trên đây chỉ được dùng như thực phẩm chức năng và được quản lý bởi Cục Quản lý dược và thực phẩm Mỹ (FDA), nhưng không phải là thuốc. Chúng là thực phẩm bổ sung. Các nhà sản xuất phải tuân theo thực hành sản xuất tốt (GMP) để đảm bảo rằng chúng được xử lý đồng nhất và đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng. Sau khi được phép bán trên thị trường, FDA chịu trách nhiệm giám sát an toàn của nó. Một điều thú vị rằng Johnson & Johnson đang bán một loại băng vết thương chứa nghệ ở Ấn Độ, thứ đã được sử dụng như một cáchchữa vết thương truyền thống. Việc sử dụng các hạt nano curcumin cho các băng vết cắt, vết thương và nhiễm trùng khác hứa hẹn rất nhiều nhờ tính tăng cường khả năng kháng khuẩn / tính chống nhiễm trùng.
Thách thức và hướng đi tương lai
Curcumin vừa mới chiếm được sự chú ý của cộng đồng khoa học vì lợi ích tiềm năng cho sức khỏe con người nhờ tính chống ung thư, chống oxy hóa, chống bệnh khớp, chống thoái hóa dạng tinh bột, chống thiếu máu cục bộ, và các đặc tính kháng viêm. Một trong những thách thức lớn nhất trong việc phát triển chất curcumin cho hiệu quả điều trị khả dụng sinh học đường uống thấp của nó. Sinh khả dụng của Curcumin trong cơ thể thấp có thể là do hấp thu kém và tỷ lệ chuyển hóa cao và bị thải trừ nhanh chóng ra khỏi cơ thể. Điều này là một trở ngại lớn trong việc ngăn ngừa sự phát triển của curcumin từ phòng thí nghiệm đến bệnh viện, do đó không có nhiều tiến bộ trong việc thực hiện các thử nghiệm lâm sàng vượt quá giai đoạn I. Trong quan điểm này, hóa trị curcumin và tiềm năng hỗ trợ điều trị đã không được khai thác đầy đủ để phòng ngừa và điều trị bệnh. Như đã thảo luận trước đó, nano cho phép hệ thống phân phối thuốc được phát triển, hứa hẹn tốt trong việc khắc phục các vấn đề về sinh khả dụng thấp của curcumin.
Theo Nanowerk Spotlight
