Экстракт листьев оливы успешно включен в биомедицинские полимерные нити

Резюме

Исследователи из Университета Кадиса успешно включили экстракт листьев оливы в нити PLCL, биоразлагаемый сополимер, используемый в биомедицинских приложениях, для создания нитей с терапевтическими свойствами для инженерии мягких тканей и доставки лекарств. Исследование подчеркивает потенциал использования сверхкритической флюидной пропитки для повышения биодоступности биоактивных соединений из отходов оливы, предлагая устойчивый и эффективный метод доставки антиоксидантов с потенциальными медицинскими применениями.

Группа исследователей с кафедры химической инженерии и пищевых технологий Университета Кадиса, Испания, опубликованные исследования по включению экстракт оливковых листьев в биомедицинские полимерные нити.

Рассматриваемые нити содержат поли(L-молочную кислоту-со-капролактон) (PLCL), биоразлагаемый, нетоксичный сополимер, используемый в биомедицинских приложениях. 

PLCL обычно разлагается в организме человека в течение трех лет, что делает его хорошо подходящим для применений, требующих контролируемого высвобождения или возможной резорбции в организме. Такие применения включают инженерию мягких тканей и постоянную доставку лекарств.

Авторы отмечают растущее признание необходимости поиска новых способов повышения ценности отходов агропродовольственной продукции в рамках перехода к модели устойчивой биоэкономики. 

Отходы оливкового производства являются предметом значительного количества исследований в этой области, особенно в Испании. 

Они богаты многочисленными биологически активными соединениями, такими как олеуропеин, гидрокситирозол и фенольные кислоты, которые продемонстрировали терапевтические свойства, включая противовирусную, антимикробную, противовоспалительную и антиоксидантную активность.

Эти свойства также являются центральными в обосновании команды. Антиоксиданты, в частности, известны тем, что имеют значительный потенциал в лечении заболеваний, вызывающих глобальную озабоченность, включая рак, нейродегенеративный болезни, и сердечно-сосудистые заболевания. 

Однако их полезные эффекты в основном зависят от их биодоступности и биодоступности, а поддержание терапевтических концентраций не всегда возможно при использовании традиционных методов доставки, что делает ПЛКЛ главным кандидатом.

После успешного получения экстракта из листьев оливы был проведен ряд анализов и других испытаний для подтверждения его антиоксидантной способности и противовоспалительной активности на достаточно высоком уровне для потенциального медицинского применения. 

Кроме того, ключ фенольные соединения, такие как олеуропеин, гидрокситирозол и лютеолин-7-глюкозид, были обнаружены в подходящих концентрациях.

Затем была предпринята попытка включения экстракта листьев оливы в нити PLCL с использованием сверхкритической пропитки — метода, который успешно применялся к другим полимерам, таким как PETG и PLGA. 

В основе процесса лежат свойства сверхкритических жидкостей, которые находятся между свойствами жидкостей и газов.

Сверхкритическая флюидная пропитка предлагает многочисленные преимущества по сравнению с традиционными методами. К ним относятся фактическое отсутствие поверхностного натяжения, высокоэффективная доставка, быстрая диффузия в матрицу-носитель, возможность контролировать загрузку лекарственного средства и устранение остатков органических растворителей. Последнее особенно актуально в контексте устойчивого производства.

Традиционные органические растворители, такие как те, которые широко используются в фармацевтической промышленности, представляют значительную опасность для окружающей среды и здоровья из-за своей летучести, токсичности и стойкости в окружающей среде. 

Напротив, сверхкритический диоксид углерода, растворитель, используемый в этом процессе, химически инертен, нетоксичен и не воспламеняется. Извлечение диоксида углерода также считается устойчивым из-за его замкнутых систем и возможности улавливать и повторно использовать диоксид углерода, сводя к минимуму отходы и потребление энергии.

Подвергнув полимер воздействию сверхкритической флюидной среды в тщательно контролируемых условиях, молекулы экстракта листьев оливы были успешно внедрены в полимерную матрицу. 

Исследователи корректировали такие переменные, как температура, давление, соотношение сорастворителя и время пропитки, пока условия не были достаточно оптимизированы для получения нитей с равномерно распределенными активными соединениями, сохраняющими биологическую активность экстракта. 

Кроме того, анализ механических свойств материала показал, что пропитанные нити сохранили достаточную прочность и гибкость для биомедицинского использования.

Авторы полагают, что их результаты подтверждают пригодность нитей PLCL, пропитанных экстрактом листьев оливы, для ряда потенциальных биомедицинских применений, обеспечивая повышенную биосовместимость, снижение воспалительных реакций и улучшенные общие характеристики благодаря постоянному высвобождению природных антиоксидантов.

Однако они отмечают, что остаются серьезные проблемы и необходимы дальнейшие исследования, особенно в пробирке и в естественных условиях исследования.

• Восточный журнал химии
• Молекулы