Hàm lượng berberin trong mẫu nano berberin
Phổ UV-Vis của mẫu nano berberin sau khi đông khô
hòa tan lại trong metanol cho thấy sự hiện diện của đỉnh
(peak) đặc trưng của berberin tại bước sóng 430 nm với độ
hấp thụ là 0,49437 (hình 5B). Dựa vào phương trình nồng
độ đường chuẩn của berberin chuẩn HPLC (hình 5A) suy
ra hàm lượng berberin trong mẫu nano berberin đạt 1,1874
mg/ml trong mẫu đo (tương đương 23,748 mg/ml trong mẫu
sau đông khô). So với ban đầu chế tạo từ nguyên liệu thô
4%, hiệu suất berberin có trong mẫu nano sau đông khô đạt
59,37%.
Mặt khác, ảnh FE-SEM ở hình 5C, được thực hiện bằng
cách đo trực tiếp bột trên lưới đồng cho thấy trong mẫu bột
sau khi đông khô vẫn tồn tại các hạt có kích thước khoảng
60 nm với hình dạng rõ ràng.
Hình 5. Mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ của dung
dịch berberin chuẩn (A); phổ UV-Vis của mẫu nano berberin trong
metanol (B) và ảnh FE-SEM bột nano berberin sau khi đông khô
(C).
Hoạt tính kháng Candida albicans của mẫu nano
berberin
Cơ chế tác động và giết chết tế bào nấm Candida albicans
của berberin là làm suy giảm chức năng của ty thể, tạo các
phản ứng oxy hóa tái hoạt hóa, ảnh hưởng đến con đường
toàn vẹn vách tế bào và các yếu tố phiên mã sốc nhiệt HSF1
[7, 8]. Hạt nano berberin được bào chế trong nghiên cứu của
Sahibzada và cộng sự đã ghi nhận hoạt tính kháng khuẩn và
kháng nấm [10]. Ngoài ra, quá trình tạo hạt nano berberin
còn được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng trong việc tạo các
hệ thuốc ức chế phát triển của khối u [13], trong quá trình
điều trị tiểu đường [14] Hoạt tính và cơ chế kháng nấm
Candida albicans của berberin và nano berberin đã được
nhiều nhà khoa học nghiên cứu và công bố [6, 9, 15]. Trong
nghiên cứu này, nano berberin cũng đã ghi nhận được hoạt
tính kháng nấm Candida albicans. Kết quả cho thấy hoạt
tính kháng nấm của nano berberin giảm dần theo nồng độ.
Điều đó được thể hiện qua bán kính vòng vô nấm giảm từ
7±0,29 mm ở nồng độ 8192 µg/ml xuống 1,5±0,00 mm ở
nồng độ 1024 µg/ml. Ở nồng độ thấp (512 µg/ml) không ghi
nhận vòng vô nấm. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) được
ghi nhận ở 1024 µg/ml (hình 6 và 7).
5 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 9 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chế tạo nano berberin và đánh giá khả năng kháng nấm Candida albicans, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1262(7) 7.2020
Khoa học Y - Dược
Đặt vấn đề
Ngày nay, bên cạnh việc nghiên cứu sử dụng các dược
chất có nguồn gốc hóa tổng hợp thì việc nghiên cứu sử dụng
các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên ngày càng được
các nhà khoa học quan tâm. Berberin là một alkaloid thuộc
nhóm isoquinoline có thể được chiết xuất dễ dàng từ thực vật
hay tổng hợp hóa học. Trong tự nhiên, berberin được chiết
xuất từ các loại cây thuộc chi Berberis, Hydrastis candensis,
Chế tạo nano berberin và đánh giá khả năng
kháng nấm Candida albicans
Nguyễn Hữu Tuyển1*, Phan Thị Kim Ngân1, Mai Ngọc Tuấn Anh1, Hoàng Thùy Dương1, Lâm Hoàng Anh Thư1,
Phạm Tiến Dũng1, Phạm Thanh Hồng2, Ngô Võ Kế Thành1
1Trung tâm Nghiên cứu triển khai, Khu Công nghệ cao TP Hồ Chí Minh
2 Trường Đại học Văn Lang
Ngày nhận bài 2/3/2020; ngày chuyển phản biện 5/3/2020; ngày nhận phản biện 3/4/2020; ngày chấp nhận đăng 20/4/2020
Tóm tắt:
Berberin là một akaloid thực vật có tác dụng kháng khuẩn, kháng viêm, kháng ung thư, hạ đường huyết Tuy
nhiên, việc ứng dụng berberin trong dược phẩm vẫn còn hạn chế do ít tan trong nước và sinh khả dụng thấp. Trong
nghiên cứu này, nhằm cải thiện sinh khả dụng và tăng tiềm năng ứng dụng của berberin trong dược phẩm; nano
berberin được tạo ra bằng phương pháp nghiền quay với sự hỗ trợ của bi Zirconium. Tính chất hạt nano berberin
tạo ra được khảo sát bằng phương pháp chụp FE-SEEM, TEM, DLS và XRD. Hoạt tính kháng nấm Candida
albicans được đánh giá trong điều kiện invitro. Kết quả cho thấy, nano berberin được tạo ra với kích thước hạt
trung bình khoảng 60 nm sau 120 giờ nghiền quay và nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) ghi nhận đối với nấm Candida
albicans là 1024 µg/ml.
Từ khóa: berberin, Candida albicans, kháng sinh thực vật, phương pháp nghiền quay.
Chỉ số phân loại: 3.4
*Tác giả liên hệ: Email: tuyen.nguyenhuu@shtplabs.org
Fabrication of berberine nanoparticles and evaluation of antifungal activity on Candida albicans
Huu Tuyen Nguyen1*, Thi Kim Ngan Phan1, Ngoc Tuan Anh Mai1, Thuy Duong Hoang1,
Hoang Anh Thu Lam1, Tien Dung Pham1, Thanh Hong Pham2, Vo Ke Thanh Ngo1
1Saigon Hi-Tech Park Research Laboratories
2Van Lang University
Received 2 March 2020; accepted 20 April 2020
Abstract:
Berberine is a plant alkaloid with antibacterial, anti-inflammatory, anti-cancer, and hypolipidemic activities, etc.
However, the application of berberine in pharmaceuticals has still limited due to its less solubility in water and poor
bioavailability. In this study, to improve the bioavailability and increase the potential application of berberine in
medicine, berberine nanoparticles were fabricated by roll milling method with the support of zirconium balls. The
characterisation of berberine nanoparticles was evaluated by Field-Emission Scanning Electron Microscopy (FE-
SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Dynamic Light Scattering (DLS) and X-ray diffraction (XRD).
The anti-Candida albicans activity was tested in-vitro. The results showed that the average particle size of berberine
nanoparticles was about 60 nm after 120 hours roll milling and the minimal inhibitory concentration on Candida
albicans was 1024 µg/ml.
Keywords: berberine, Candida albicans, plant antibiotics, roll milling method.
Classification number: 3.4
1362(7) 7.2020
Khoa học Y - Dược
Coptis với hàm lượng khoảng 1,5-3% [1]. Berberin đã được
sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền, thường được dùng
nhiều để trị các bệnh đường ruột, bệnh gan mật, bệnh ngoài
da Berberin đã thu hút được sự chú ý trong những năm
gần đây do có tác dụng dược lý như chống ung thư, kháng
virus, kháng khuẩn và chống viêm [2, 3]. Mặc dù có nhiều
ưu điểm nhưng berberin bị hạn chế trong sử dụng lâm sàng
do ít tan trong nước, khó hấp thu qua ruột và đặc biệt tính
sinh khả dụng rất thấp (chỉ khoảng 5%) [4]. Hướng nghiên
cứu bào chế berberin thành dạng kích thước nano có thể cải
thiện độ tan, tốc độ hòa tan, từ đó nâng cao sinh khả dụng là
hướng đi được quan tâm nghiên cứu hiện nay.
Trong dược liệu, có 2 phương pháp chính để tạo hạt nano
thuốc: phương pháp từ dưới lên (bottum-up) và phương
pháp từ trên xuống (top-down). Phương pháp bottum-up
ít được sử dụng vì cần phải hòa tan dược liệu trong dung
môi hữu cơ và khó phân bố được ở kích thước hẹp. Phương
pháp top-down được sử phổ biến hơn với các kỹ thuật
như nghiền bi, đồng nhất hóa, đồng nhất hóa áp suất cao.
Trong đó, kỹ thuật nghiền bi có nhiều ưu điểm như nghiền
được hạt có kích thước tiểu phân bé, duy trì trạng thái vô
khuẩn của nguyên liệu [5]. Đã có nhiều nghiên cứu chế tạo
nano berberin với nhiều phương pháp khác nhau như: gắn
berberin trên nano polymer, trên silica từ tính, trên lipid, gắn
vào các dendrimer, graphene hay trên các nano vàng, nano
bạc[3] nhằm giúp tăng khả năng phân tán của chúng, tạo
điều kiện cho cơ thể hấp thụ tốt hoạt chất berberin để phát
huy hết tác dụng dược lý của chúng.
Candida albicans là mầm bệnh nấm cơ hội, đặc biệt quan
sát thấy ở bệnh nhân suy giảm miễn dịch. Candida albicans
chiếm 50-70% các trường hợp nhiễm nấm candida xâm lấn
trong phần lớn các cơ sở lâm sàng [6]. Đối với Candida
albicans, berberin tác động và làm suy giảm chức năng của
ty thể, tạo các phản ứng oxy hóa đặc biệt, ảnh hưởng đến
con đường toàn vẹn vách tế bào và các yếu tố phiên mã sốc
nhiệt HSF1 [7, 8], từ đó ức chế và tiêu diệt nấm (hình 1).
Hình 1. Các con đường tác động của berberin đến Candida
albicans [8].
Đã có nhiều nghiên cứu được công bố với tiềm năng
lớn của berberin trong việc kiểm soát và điều trị bệnh viêm
nhiễm do Candida albicans gây ra [6, 7, 9]. Trên cơ sở đó,
nghiên cứu được thực hiện nhằm tạo sản phẩm berberin ở
kích thước nano và đánh giá hiệu quả ức chế nấm Candida
albicans, kết quả của nghiên cứu là tiền đề cho quá trình tạo
các sản phẩm thương mại ứng dụng trong phòng và điều trị
bệnh do nấm Candida albicans gây ra.
Đối tượng và phương pháp
Vật liệu
Nấm Candida albicans - thu nhận từ mẫu bệnh phẩm
được cung cấp bởi Viện Pasteur TP Hồ Chí Minh. Môi
trường sử dụng nuôi cấy chủng nấm - Sabouraud: D-glucose
40 g, peptone 10 g, agar 20 g, nước cất vừa đủ 1 lít. Chỉnh
về pH 6,2.
Berberin 95% chuẩn dược phẩm được cung cấp bởi
Công ty Cổ phần dược phẩm Vĩnh Kim - số 186 Định Công
Hạ (Định Công, Hoàng Mai, Hà Nội).
Bi Zirconium: kích thước hạt 0,4-0,6 mm, 95% ZrO
2
,
5% Y
2
O
5
. Độ cứng 1000 Hv. Tỷ lệ hạt cầu 95%.
Phương pháp chế tạo nano berberin
Nano berberin được chế tạo bằng phương pháp nghiền
quay với bi Zirconium. Chuẩn bị hỗn dịch với 2,4 g beberine;
0,6 g tween 80; 3 g etanol tuyệt đối và nước cất vô trùng vừa
đủ 60 g tổng khối lượng. Cho tiếp 120 g bi Zirconium vào
lọ và đặt trên máy quay trục lăn ở tốc độ 2000 vòng/phút
trong 120 giờ. Mẫu được lọc loại bi và thu được hỗn dịch
chứa berberin ở kích thước nano. Thu nhận nano berberin
dạng bột bằng cách đông khô trong 48 giờ ở -55°C trong
điều kiện chân không.
Phương pháp phân tích mẫu nano berberin
Các mẫu nano berberin được phân tích bằng phương
pháp chụp ảnh FE-SEM (Hitachi S-4800, Nhật Bản) và
TEM (JEM-1400, Nhật Bản): thực hiện bằng cách nhỏ giọt
mẫu lưới đồng đường kính 3 mm, để khô ở nhiệt độ phòng
và tiến hành phân tích ở điện thế 10 kV với FE-SEM và 100
kV với TEM.
Phương pháp DLS (Horiba SZ-100, Nhật Bản): trong
phương pháp này, mẫu được pha loãng trong dung môi là
nước và tiến hành phân tích ở góc 90o.
1462(7) 7.2020
Khoa học Y - Dược
Mẫu bột nano berberin sau khi đông khô được phân tích
XRD (Bruker D8-Advance, Đức) ở góc quét từ 4-40°.
Phương pháp xác định hàm lượng berberin trong mẫu
nano berberin
Dựng đường chuẩn berberin: cân 10 mg bột nguyên liệu
berberin (chuẩn HPLC - Sigma) hòa tan hoàn toàn trong
10 ml metanol. Từ dung dịch trên tiến hành pha loãng ra
các nồng độ ở 0,5 mg/ml, 0,25 mg/ml, 0,1 mg/ml, 0,05 mg/
ml và 0,025 mg/ml. Đo độ hấp thụ của dung dịch chuẩn tại
bước sóng cực đại 430 nm với mẫu trắng là metanol, sử
dụng cuvet thạch anh với độ dày 1 cm.
Đo nồng độ berberin trong mẫu nano berberin: hòa tan
hoàn toàn lượng bột nano berberin sau đông khô trong 10
ml metanol. Lấy 1 ml dung dịch trên pha loãng trong 19 ml
metanol (pha loãng 20 lần). Tiến hành đo độ hấp thụ của
dung dịch nano berberin tương tự như dung dịch chuẩn.
Tính toán nồng độ berberin trong mẫu nano berberin sau
khi đông khô:
C
nano
= C
mẫu đo
xa
Trong đó: C
nano
là nồng độ berberin trong mẫu nano
berberin sau đông khô (mg/ml); C
mẫu đo
là nồng độ berberin
trong mẫu đo tính được từ phương trình đường chuẩn
berberin HPLC; a là hệ số pha loãng trong quá trình đo
(a=20).
Tính toán hiệu suất thu nhận berberin từ mẫu nano
berberin:
4
Phương pháp phân tích mẫu nano berberin
Các mẫu nano berberin được phân tích bằng phương pháp chụp ảnh FE-
SEM (Hitachi S-4800, Nhật Bản) và TEM (JEM-1400, Nhật Bản): thực hiện bằng
cách nhỏ giọt mẫu lưới đồng đường kính 3 mm, để khô ở nhiệt độ phòng và tiến
hành phân tích ở điện thế 10 kV với FE-SEM và 100 kV với TEM.
Phương pháp DLS (Horiba SZ-100, Nhật Bản): trong phương pháp này, mẫu
được pha loãng trong dung môi là nước và tiến hành phân tích ở góc 90o.
Mẫu bột nano berberin sau khi đông khô được phân tích XRD (Bruker D8-
Advance, Đức) ở góc quét từ 4-40°.
Phương pháp xác định hàm lượng berberin trong mẫu nano berberin
Dựng đường chuẩn berberin: cân 10 mg bột nguyên liệu berberin (chuẩn
HPLC - Sigma) hòa tan hoàn toàn trong 10 ml metanol. Từ dung dịch trên tiến
hành pha loãng ra các nồng độ ở 0,5 mg/ml, 0,25 mg/ml, 0,1 mg/ml, 0,05 mg/ml
và 0,025 mg/ml. Đo độ hấp thụ của dung dịch chuẩn tại bước sóng cực đại 430
nm với mẫu trắng là metanol, sử dụng cuvet thạch anh với độ dày 1 cm.
Đo nồng độ berberin trong mẫu nano berberin: hòa tan hoàn toàn lượng bột
nano berberin sau đông khô trong 10 ml metanol. Lấy 1 ml dung dịch trên pha
loãng trong 19 ml metanol (pha loãng 20 lần). Tiến hành đo độ hấp thụ của dung
dịch nano berberin tương tự như dung dịch chuẩn.
Tính toán nồng độ berberin trong mẫu nano berberin sau khi đông khô:
Tro g đó: Cnano là nồng độ berberin trong mẫu nano berberin sau đông khô
(mg/ml ; Cmẫu đo là nồng độ berberin trong mẫu đo tính được từ phương trình
đường chuẩn berberin HPLC; a là hệ số pha loãng trong quá trình đo (a=20).
Tính toán hiệu suất thu nhận berberin từ mẫu nano berberin:
H =
Trong đó: Cnguyên liệu là nồng độ berberin ban đầu trước khi nghiền quay.
Phương pháp đánh giá khả năng kháng nấm Candida albicans
Khả năng kháng nấm Candida albicans của dung dịch nano berberin được
kiểm tra bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch. Chủng nấm bệnh được trải
đều trên đĩa Sabouraud với nồng độ 106 cfu/ml. Dùng ống đục vô trùng (đường
kính 5 mm) đục tạo các giếng trên đĩa (5 giếng/đĩa). Hút 100 µl dịch nano
berberin ở các nồng độ 512 µg/ml, 1024 µg/ml, 2048 µg/ml, 4096 µg/ml và 8192
µg/ml cho vào giếng với đối chứng âm là nước cất vô trùng và đối chứng dương
là nystatin 200 µg/ml.
Kết quả và thảo luận
Chế tạo nano berberin
Trong đó: C
nguyên liệu
là nồng độ berberin ban đầu trước khi
nghiền quay.
Phương pháp đánh giá khả năng kháng nấm Candida
albicans
Khả năng kháng nấm Candida albicans của dung dịch
nano berberin được kiểm tra bằng phương pháp khuếch
tán trên đĩa thạch. Chủng nấm bệnh được trải đều trên đĩa
Sabouraud với nồng độ 106 cfu/ml. Dùng ống đục vô trùng
(đường kính 5 mm) đục tạo các giếng trên đĩa (5 giếng/
đĩa). Hút 100 µl dịch nano berberin ở các nồng độ 512 µg/
ml, 1024 µg/ml, 2048 µg/ml, 4096 µg/ml và 8192 µg/ml
cho vào giếng với đối chứng âm là nước cất vô trùng và đối
chứng dương là nystatin 200 µg/ml.
Kết quả và thảo luận
Chế tạo nano berberin
Hình 2. Kết quả DLS của mẫu nano berberin.
Kết quả DLS cho thấy ở nồng độ 4% berberin, quá trình
va chạm với bi Z rconium tạo ra các hạt chủ yếu phân bố
trong khoảng 180-300 nm (hình 2). Tiếp tục phân tích mẫu
bằng phương pháp chụp FE-SEEM cho thấy kích thước
hạt nano chủ yếu trong khoảng 50-70 nm (hình 3). Kích
thước hạt nano berberin được ghi nhận trong phân tích DLS
và FE-SEEM có sự khác biệt. Lý giải cho việc này là do
phương pháp DLS thực hiện đo trong dung dịch và các hạt
có kích thước khoảng 60 nm kết tụ lại với nhau tạo thành
khối với kích t ước khoảng 300 nm. Trong khi đó ở phương
pháp FE-SEM, mẫu được sấy khô nên có thể quan sát được
các hạt nano nhỏ trong khối kết tụ và có thể quan sát được
các hạt nano rời.
Kết quả cho thấy, đã chế tạo thành công mẫu nano
berberin với hàm lượng berberin ban đầu là 4%. So với một
số nghiê cứ khác, phương pháp nghiền quay trong nghiên
cứu của chúng tôi đã cho thấy hiệu quả tốt hơn trong quá
trình tạo hạt berberin kích thước nano. Năm 2018, Sahibzada
và cộng sự đã bào chế nano berberin bằng 2 phương pháp
kết tủa bay hơi dung môi (EPN) và kết tủa bằng thay đổi
dung môi (APSP). Kết quả cho thấy hạt nano berberin có
kích thước tiểu phân là 71,53 và 102,62 nm (lần lượt đối
với phương pháp EPN và APSP) [10]. Năm 2015, Wang và
cộng sự sử dụng phương pháp đồng nhất hóa áp suất cao
đã tạo được hạt nano berberin với kích thước trung bình
k oảng 72,4 nm [11].
5
Hình 2. Kết quả DLS ủa mẫu nano berberin.
Kết quả DLS cho thấy ở nồng độ 4% berberin, quá trình va chạm với bi
Zirconium tạo ra các hạt chủ yếu phân bố trong khoảng 180-300 nm (hình 2).
Tiếp tục phân tích mẫu bằng phương pháp chụp FE-SEEM cho thấy kích thước
hạt nano chủ yếu trong khoảng 50-70 nm (hình 3). Kích thước hạt nano berberin
được ghi nhận trong phân tích DLS và FE-SEEM có sự khác biệt. Lý giải cho
việc này là do phương pháp DLS thực hiện đo trong dung dịch và các hạt có kích
thước khoảng 60 nm kết tụ lại với nhau tạo thành khối với kích thước khoảng 300
nm. Trong khi đó ở phương pháp FE-SEM, mẫu được sấy khô nên có thể quan
sát được các hạt nano nhỏ trong khối kết tụ và có thể quan sát được các hạt nano
rời.
Kết quả cho thấy, đã chế tạo thành công mẫu nano berberin với hàm lượng
berberin ban đầu là 4%. So với một số nghiên cứu khác, phương pháp nghiền
quay trong nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy hiệu quả tốt hơn trong quá trình
tạo hạt berberin kích thước nano. Năm 2018, Sahibzada và cộng sự đã bào chế
nano berberin bằng 2 phương pháp kết tủa bay hơi du g môi (EPN) và kết tủa
bằng thay đổi dung môi (A SP). Kết quả cho thấy hạt nano berberin có kích
thước tiểu phân là 71,53 và 102,62 nm (lần lượt đối với phương pháp EPN và
APSP) [10]. Năm 2015, W ng và cộng sự sử dụng phương pháp đồng ất hóa
áp suất cao đã tạo được hạt nano berberin với kích thước trung bình khoảng 72,4
nm [11].
Hình 3. Kết quả FE-SEEM và đồ thị sự phân bố kích thước hạt của mẫu
nano berberin.
3,846
7,692
23,077
34,615
19,231
7,692
0
10
20
30
40
30 40 50 60 70 80
T
ỷ
l
ệ
(
%
)
Kích thước (nm)
Hình 3. Kết quả FE-SEEM và đồ thị sự phân bố kích thước hạt của
mẫu na o berberin.
1562(7) 7.2020
Khoa học Y - Dược
Tiếp tục phân tích ảnh TEM (hình 4A), một lần nữa
khẳng định kích thước hạt nano berberin ghi nhận trong
phân tích DLS lớn là do chúng kết tụ lại với nhau. Kết quả
đo XRD của mẫu (hình 4B) cho thấy xuất hiện peak có
cường độ mạnh trong khoảng 9,5o và các peak có cường độ
yếu hơn trong khoảng 25,5o và 26,5o. Kết quả này cho thấy
mẫu nano berberin có cấu trúc tinh thể, điều này cũng được
ghi nhận trong nghiên cứu của Sahibzada và cộng sự [10];
Zou và cộng sự [12].
Hình 4. Kết quả chụp TEM (A) và giản đồ XRD (B) của mẫu nano
berberin.
Hàm lượng berberin trong mẫu nano berberin
Phổ UV-Vis của mẫu nano berberin sau khi đông khô
hòa tan lại trong metanol cho thấy sự hiện diện của đỉnh
(peak) đặc trưng của berberin tại bước sóng 430 nm với độ
hấp thụ là 0,49437 (hình 5B). Dựa vào phương trình nồng
độ đường chuẩn của berberin chuẩn HPLC (hình 5A) suy
ra hàm lượng berberin trong mẫu nano berberin đạt 1,1874
mg/ml trong mẫu đo (tương đương 23,748 mg/ml trong mẫu
sau đông khô). So với ban đầu chế tạo từ nguyên liệu thô
4%, hiệu suất berberin có trong mẫu nano sau đông khô đạt
59,37%.
Mặt khác, ảnh FE-SEM ở hình 5C, được thực hiện bằng
cách đo trực tiếp bột trên lưới đồng cho thấy trong mẫu bột
sau khi đông khô vẫn tồn tại các hạt có kích thước khoảng
60 nm với hình dạng rõ ràng.
Hình 5. Mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ của dung
dịch berberin chuẩn (A); phổ UV-Vis của mẫu nano berberin trong
metanol (B) và ảnh FE-SEM bột nano berberin sau khi đông khô
(C).
Hoạt tính kháng Candida albicans của mẫu nano
berberin
Cơ chế tác động và giết chết tế bào nấm Candida albicans
của berberin là làm suy giảm chức năng của ty thể, tạo các
phản ứng oxy hóa tái hoạt hóa, ảnh hưởng đến con đường
toàn vẹn vách tế bào và các yếu tố phiên mã sốc nhiệt HSF1
[7, 8]. Hạt nano berberin được bào chế trong nghiên cứu của
Sahibzada và cộng sự đã ghi nhận hoạt tính kháng khuẩn và
kháng nấm [10]. Ngoài ra, quá trình tạo hạt nano berberin
còn được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng trong việc tạo các
hệ thuốc ức chế phát triển của khối u [13], trong quá trình
điều trị tiểu đường [14] Hoạt tính và cơ chế kháng nấm
Candida albicans của berberin và nano berberin đã được
nhiều nhà khoa học nghiên cứu và công bố [6, 9, 15]. Trong
nghiên cứu này, nano berberin cũng đã ghi nhận được hoạt
tính kháng nấm Candida albicans. Kết quả cho thấy hoạt
tính kháng nấm của nano berberin giảm dần theo nồng độ.
Điều đó được thể hiện qua bán kính vòng vô nấm giảm từ
7±0,29 mm ở nồng độ 8192 µg/ml xuống 1,5±0,00 mm ở
nồng độ 1024 µg/ml. Ở nồng độ thấp (512 µg/ml) không ghi
nhận vòng vô nấm. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) được
ghi nhận ở 1024 µg/ml (hình 6 và 7).
1662(7) 7.2020
Khoa học Y - Dược
7
Hình 5. Mối tương quan giữa độ hấp thụ và nồng độ của dung dịch berberin
chuẩn (A); phổ UV-Vis của mẫu nano berberin trong metanol (B) và ảnh
FE-SEM bột nano berberin sau khi đông khô (C).
Hoạt tính kháng Candida albicans của mẫu nano berberin
Cơ chế tác động và giết chết tế bào nấm Candida albicans của berberin là
làm suy giảm chức năng của ty thể, tạo các phản ứng oxy hóa tái hoạt hóa, ảnh
hưởng đến con đường toàn vẹn vách tế bào và các yếu tố phiên mã sốc nhiệt
HSF1 [7, 8]. Hạt nano berberin được bào chế trong nghiên cứu của Sahibzada và
cộng sự đã ghi nhận hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm [10]. Ngoài ra, quá
trình tạo hạt nano berberin còn được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng trong việc
tạo các hệ thuốc ức chế phát triển của khối u [13], trong quá trình điều trị tiểu
đường [14] Hoạt tính và cơ chế kháng nấm Candida albicans của berberin và
nano berberin đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và công bố [6, 9, 15].
Trong nghiên cứu này, nano berberin cũng đã ghi nhận được hoạt tính kháng nấm
Candida albicans. Kết quả cho thấy hoạt tính kháng nấm của nano berberin giảm
dần theo nồng độ. Điều đó được thể hiện qua bán kính vòng vô nấm giảm từ
7±0,29 mm ở nồng độ 8192 µg/ml xuống 1,5±0,00 mm ở nồng độ 1024 µg/ml. Ở
nồng độ thấp (512 µg/ml) không ghi nhận vòng vô nấm. Nồng độ ức chế tối thiểu
(MIC) được ghi nhận ở 1024 µg/ml (hình 6 và 7).
Hình 6. Hoạt tính kháng nấm của nano berberin ở các nồng độ.
Hình 6. Hoạt tính kháng nấm của nano berberin ở các nồng độ.
Hình 7. Vòng vô nấm trên đĩa môi trường thạch sabouraud.
Kết luận
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo thành
công nano berberin bằng phương pháp nghiền quay với
bi Zirconium. Kết quả kiểm tra bằng các phân tích DLS,
FE-SEM, TEM và XRD cho thấy hạt nano tạo ra có kích
thước trung bình khoảng 60 nm. Kiểm tra hoạt tính sinh học
cho thấy nano berberin ức chế mạnh sự phát triển của nấm
Candida albicans với giá trị MIC ghi nhận tại nồng độ 1024
µg/ml. Dịch nano berberin tạo ra trong nghiên cứu này có
tiềm năng ứng dụng tạo các sản phẩm sử dụng trong phòng
và trị bệnh do nấm Candida albicans gây ra.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Q. Hou, W.J. He, Y.S. Wu, H.J. Hao, X.Y. Xie, and X.B. Fu
(2019), “Berberine: A traditional natural product with novel biological
activities”, Altern. Ther. Health. Med., PMID: 31634873.
[2] A.H. Amin, T.V. Subbaiah, and K.M. Abbasi (1969), “Berberine
sulfate: antimicrobial activity, bioassay, and mode of action”, Can. J.
Microbiol., 15(9), pp.1067-1076.
[3] E. Mirhadi, M. Rezaee, and B. Malaekeh-Nikouei (2018),
“Nano strategies for berberine delivery, a natural alkaloid of Berberis”,
Biomed. Pharmacother., 104, pp.465-473.
[4] Z. Wang, Y.S. Wang, Z.M. Chang, L. Li, Y. Zhang, M.M. Lu,
X. Zheng, M. Li, D. Shao, J. Li, L. Chen, and W.F. Dong (2017),
“Berberine-loaded Janus nanocarriers for magnetic field-enhanced
therapy against hepatocellular carcinoma”, Chem. Biol. Drug Des.,
89(3), pp.464-469.
[5] V. Nekkanti, V. Venkateswarlu, and R. Pillai (2012), Drug
Nanoparticles - An Overview, p.111-132.
[6] N. Zorić, I. Kosalec, S. Tomić, I. Bobnjarić, M. Jug, T. Vlainić,
and J. Vlainić (2017), “Membrane of Candida albicans as a target of
berberine”, BMC Complementary and Alternative Medicine, 17(1),
DOI: https://doi.org/10.1186/s12906-017-1773-5.
[7] P. Lam, S.H.L. Kok, K.K.H. Lee, K.H. Lam, D.K.P. Hau, W.Y.
Wong, Z. Bian, R. Gambari, and C.H. Chui (2016), “Sensitization
of Candida albicans to terbinafine by berberine and berberrubine”,
Biomedical Reports, 4(4), pp.449-452.
[8] S. Dhamgaye, F. Devaux, P. Vandeputte, N.K. Khandelwal,
D. Sanglard, G. Mukhopadhyay, and R. Prasad (2014), “Molecular
mechanisms of action of herbal antifungal alkaloid berberine, in
Candida albicans”, PLoS One, 9(8), pe.104554.
[9] Y. ZhaoDan, D. Yan, J.-B. Wang, P. Zhang, and X. Xiao
(2010), “Antifungal effect of berberine on Candida albicans by
microcalorimetry with correspondence analysis”, Journal of Thermal
Analysis and Calorimetry, 102, pp.49-55.
[10] M.U.K. Sahibzada, A. Sadiq, H.S. Faidah, M. Khurram, M.U.
Amin, A. Haseeb, and M. Kakar (2018), “Berberine nanoparticles with
enhanced in vitro bioavailability: characterization and antimicrobial
activity”, Drug Design, Development and Therapy, 12, p.303.
[11] Z. Wang, J. Wu, Q. Zhou, Y. Wang, and T. Chen (2015),
“Berberine nanosuspension enhances hypoglycemic efficacy on
streptozotocin induced diabetic C57BL/6 mice”, Evidence-Based
Complementary and Alternative Medicine, Article ID: 239749.
[12] Q. Zou, Y. Li, L. Zhang, Y. Zuo, J. Li, and J. Li (2009),
“Antibiotic delivery system using nano-hydroxyapatite/chitosan bone
cement consisting of berberine”, Journal of Biomedical Materials
Research Part A: An Official Journal of The Society for Biomaterials,
The Japanese Society for Biomaterials, and The Australian Society
for Biomaterials and The Korean Society for Biomaterials, 89(4),
pp.1108-1117.
[13] Y.-C. Lin, J.-Y. Kuo, C.-C. Hsu, W.-C. Tsai, W.-C. Li, M.-C.
Yu, and H.-W. Wen (2013), “Optimizing manufacture of liposomal
berberine with evaluation of its antihepatoma effects in a murine
xenograft model”, International Journal of Pharmaceutics, 441(1-2),
pp.381-388.
[14] T. Wang, N. Wang, H. Song, X. Xi, J. Wang, A. Hao, and
T. Li (2011), “Preparation of an anhydrous reverse micelle delivery
system to enhance oral bioavailability and anti-diabetic efficacy of
berberine”, European Journal of Pharmaceutical Sciences, 44(1-2),
pp.127-135.
[15] R. Iwazaki, E. Endo, T. Ueda-Nakamura, C. Nakamura,
L. Garcia, and B. Filho (2010), “In vitro antifungal activity of
the berberine and its synergism with fluconazole”, Antonie Van
Leeuwenhoek, 97, pp.201-205.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
che_tao_nano_berberin_va_danh_gia_kha_nang_khang_nam_candida.pdf