استفاده از ميكروهيدروژل هاي بارگذاري شده با نيوزوم و ليپوزوم در ريزپوشاني و رهش طولاني مدت تركيبات كوچك مولكول آب دوست

Niosome- and liposome-loaded calcium alginate microhydrogels for encapsulation and sustainable release of hydrophilic low molecular weight compounds

در اين مطالعه سامانه هيدروژلي آلژينات كلسيم بارگذاري شده با نيوزوم ها و ليپوزوم ها به منظور ريزپوشاني كافئين به عنوان يك تركيب زيست فعال آبدوست با وزن مولكولي پايين، با هدف طولاني كردن زمان رهش آن مورد استفاده قرار گرفت. به منظور بارگذاري ليپوزوم ها يا نيوزوم ها در شبكه آلژيناتي و كاهش اندازه هيدروژل از روش الكترواسپري در محلول كلروركلسيم استفاده شد. چرخه هاي پياپي انجماد-رفع انجماد نيز با رويكرد كند كردن آهنگ رهش كافئين بكارگرفته شد. نتايج گوياي بالاتر بودن كارايي ريزپوشاني نيوزوم ها نسبت به ليپوزوم ها در به دام اندازي كافئين بودند. همچنين داده هاي سنجش آهنگ رهش بيانگر تاثير مثبت چرخه هاي انجماد-رفع انجماد و كارامدتر بودن سامانه هيدروژل بارگذاري شده با نيوزوم در مقايسه با ليپوزوم بود. ليپوزوم هاي توليد شده از لسيتين با خلوص بالاتر در مقايسه با لسيتين تجاري كارايي درون پوشاني و الگوي رهش بهتري را از خود نشان دادند. نتايج مدل سازي رياضي انتشار كافئين از ذرات هيدروژلي با توجه به مدل كورسمير- پپاس مويد پيروي آهنگ رهش از قانون انتشار فيك بود. بررسي ها نشان داد كه ميكروهيدروژل هاي بارگذاري شده با نيوزوم و ليپوزوم از قابليت مناسبي در ريزپوشاني تركيبات غذايي و دارويي آبدوست با هدف رهش بلند مدت برخودار مي باشند. همچنين مشخص شد كه استفاده از روش الكترواسپري منجر به توليد ذراتي با توزيع اندازه يكنواخت مي گردد و از اين رو مي تواند به عنوان جايگزيني براي روش هاي مرسوم توليد ميكروذرات هيدروژلي از پليمرهاي طبيعي مورد توجه قرار گيرد.

Calcium alginate microhydrogels loaded with niosomes and liposomes were used to encapsulate caffeine as a model low molecular weight hydrophilic bioactive compound. To load niosomes and liposomes into alginate hydrogel network and to reduce the size of gel particles the feed solution was electrosprayed into calcium chloride solution. Successive freeze-thaw cycles were employed with a view to slow the release rate of caffeine from niosomes and liposomes. The results showed that niosomes was more efficient in caffeine encapsulation than liposomes. The release profiles confirmed the positive effect of freeze-thaw cycles on sustainable release of caffeine and that the niosome-loaded hydrogels had slower rate of caffeine release. Also، liposomes made of highly pure lecithin revealed more encapsulation efficiency as well as better release profile compared to those of commercial lecithin. Korsmeyer-Peppasmodel was found to appropriately describe the release of caffeine from particles based on Fickian diffusion. The findings of this study clearly demonstrated that niosome- and liposome- loaded microhydrogels could potentially be used to encapsulate food and pharmaceutical compounds for slow release applications. Moreover، electrospraying technique owing to its capability of producing uniform fine particles could be used as an alternative method for hydrogel preparation from natural polymers.