나노 커큐민의 용도는?

커큐민 (Curcumin,Cur)은 식물 강황 [1]의 리좀에서 추출한 천연 폴리페놀성 약물이다.커큐민은 다양한 생물학적 활성을 가지고 있어 오랫동안 많은 질병 치료에 사용되어 왔다.암 치료에서 커 억제 한 산화 스트레스,지질 peroxidation을 줄이고 DNA 가닥의 구분,억제 cyclooxygenase (2) 라고 COX-1,와 NF-κ B활성화,그리고 anti-proliferative 효과를 가지고 있다.또한,미토콘드리아를 표적으로 하여 세포사멸을 유도하고 p53 종양 단백질 [2]의 신호전달에 영향을 미친다.

Curcumin's의 특정 분자 표적은 암 신호 경로 [3]에서 치료적 의미를 갖는다.또한 Curcumin은 세포 환경에서 reactive oxygen species (ROS)와 reactive nitrogen species (RNS)의 생성을 효과적으로 억제합니다.또한 커큐민은 저밀도지단백 (LDL)을 낮춰 단백질과 DNA의 산화를 억제한다.Alzheimer&에서#39; s 질병 (AD),함유 β 으로부터 보호-amyloid (β)-induced 산화 스트레스,β 원 섬유의 형성과 확장을 막,변형 한 β 원 섬유,억제 아세 틸 콜린 에스 테라 아제,neuroinflammation을 줄이고,chelates 전환 금속 [4]다.혈관 생성 동안 커큐민은 다양한 친혈관 생성 인자의 발현을 억제 및 하향 조절할 수 있다 [5].

의 유망한 적용에도 불구하고커,낮은 수용성,낮은 안정성,낮은 생체 이용성,낮은 투과성 및 낮은 표적 지정과 같은 한계로 인해 치료 약물로서의 사용이 감소되었습니다.나노 캐리어는 물의 용해도를 높여 필요 용량을 줄여 [6] 약물의 부작용을 크게 줄일 수 있다.나노 입자의 표면을 기능화하면 특정 타겟에 대한 리간드 인식을 높일 수 있다.리포좀, 미셀, 중합체 나노물질 및 자성 나노입자와 같은 나노 기반 제형은 커큐민을 분해로부터 코팅하고 보호하며 생체 이용성을 향상시키고 표적 세포에 효율적으로 전달할 수 있다 [7-8].나노기술의 도입은 물 분산성과 세포 흡수력을 향상시킴으로써이 천연물의 치료 활성을 향상시킬 수 있는 가능성을 가지고 있다.따라서 나노입자 내 커큐민의 캡슐화는 커큐민의 체내 용해도와 순환시간을 향상시켜 생의학적 응용성을 향상시키는데 도움을 줄 것이다.

1 커큐민 나노 캐리어

1다.1 Liposomes

리포좀은 인지질 이중층 (phospholipid bilayer) [9-11]으로 자체 조합된 구형 소포체입니다.이들은 인지질 이중층 구조에 커큐민과 같은 지방성 화합물을 효과적으로 결합시켜 세포 흡수력을 높이는 동시에 빛과 화학적 분해로부터 약물을 보호할 수 있다 [12].리포좀은 생물학적 세포막과 유사한 조성을 가지고 있어 표적 약물 전달체로서의 장점이 있다.비독성, 비면역원성, 가변적인 약물 적재 및 조제의 용이성 때문에 다양한 리포소말 제형이 개발되었다 [13].나노리포좀을 혼입하면 커큐민의 용해도, 생물학적 활성 및 생체이용성을 향상시키고 악조건에서도 안정성을 유지할 수 있기 때문에 커큐민 응용에 도움이 된다.첸[14] 등은 콜레스테롤, Tween 80 및 인지질을 이용하여 커큐민을 나노포솜에 포함시켜 커큐민의 저장 안정성과 용해도에 좋은 영향을 주었다.알칼리성 pH조건에서 나노 리포좀 시스템은 분해 속도를 줄일 수 있습니다.

고체 지질 나노입자 1.2

고체 지질 나노 입자 (고체lipid nanoparticles, SLNs)는 생분해성 고체 지질로 구성된 약물 전달 시스템의 일종으로, 약물이 고융점 지방 기질로 구성된 지질 코어에 캡슐화되어 있거나 내장되어 있다 [15-16].SLNs는 다양한 응용이 가능한 새로운 형태의 캐리어 시스템이다.이들은 커큐민 [17]과 같은 지방성 생리활성물질을 준비할 때 안정성이 우수하고 생체이용성이 높으며 지속방출이 우수하고 분산성이 좋은 장점이 있다.커큐민은 미세유화 기술로 SLNs에 통합됐다.5 °C에서 12개월 보관 후에도 나노 구조 입자의 입자 크기와 봉지 효율은 변하지 않았다 [18].Rahman [19]과 다른 사람들은 고속 균질화를 이용하여 Cur-SLNs를 준비하였다.이 약물 전달 시스템은 안정성이 좋습니다.30 °C에서 12개월 저장 후 평균 크기, 봉지 효율 및 적재 용량에서는 큰 차이가 없었다.

고분자 나노입자 1.3

고분자 나노입자는 약물의 독성을 제한함으로써 약물의 치료지수를 향상시키고, 생체 및 체외에서 약물의 분해로부터 보호하며, 분포, 통관 및 기타 약리학적 파라미터를 변경하거나 방출을 조절하는 등 많은 장점 때문에 인기가 있다.그들의 중합체 매트릭스는 높은 봉지 효율과 안정성으로 활성 제약 성분 (api)을 캡슐화 할 수 있습니다.또 다른 장점은 약물 표적 및 다양한 약물 전달 경로 (구강, 비강 및 비장 경로 포함)에 대한 적응성입니다 [20-23].TSAI [24] 등은 고압의 유화/용매증발법을 이용하여 PLGA 나노입자에 커큐민을 포함시켰다.이러한 준비물의 입자 크기는 163 nm 였으며, 캡슐화율은 46.9% 이었다.무료 커큐민과 비교했을 때이 나노입자는 커큐민의 경구 생체 이용성을 22배 증가시켰고, 대뇌피질과 해마에서의 커큐민 거주 시간은 각각 96%와 83% 증가했다.

1다.4 Nanogels

나노겔은 보통 양친성 또는 친수성 고분자 네트워크의 물리적 자기 조립 또는 화학적 교차 연결에 의해 형성된다.나노겔의 제조는 하이드로겔과 나노입자의 장점을 결합하여 높은 약물 로딩, 생체 적합성 및 약물 방출 반응성을 가지고 있어 이상적인 약물 전달 소재입니다.또한 나노겔에 넓은 표면적과 기능성 그룹이 존재함에 따라 표적제형이나 다른 생체분자 [25]로 추가적으로 변형될 수 있다.한 연구에서, 커는 콜레스테롤에 결합 할 hyaluronan (차 태현) nanogels 표적 배달 암세포를 CD44-expressing하에 대한 [26], 상당히 downregulating의 표현-2, 라고 TNF-α와 NF-κ B.

1.5 중합 미셀

고분자 미셀은 수용액 중의 양친성 가교제로 구성되며, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 알코올과 같은 친수성 층과 생분해성 폴리에스테르, 폴리아미노산과 같은 소수성 내부 부분이 있다.고분자 미셀은 안정적이며 커큐민과 같은 소수성 화합물을 캡슐화하여 분해로부터 보호하고 순환 시간과 원하는 세포로의 표적을 향상시킬 수 있다 [27-28].자궁경부암 치료를 위한 curcumin-loaded TPGS/F127/P123 mixed polymericmicelle의 실험 연구 결과, free curcumin에 비해 시스템의 안정성과 6일 후 지속적인 방출을 보였으며, NIH3T3 암세포로의 선택적 표적이 있었다 [29]..

커큐민 나노 캐리어 적용 2

2다.1 암

커큐민은 많은 악성 종양에 항암 효과가 있으나 약리성이 떨어져 임상적 효능 [30]이 제한된다.나노 캐리어는 특정 부위로의 약물 전달을 증가시키고, 항암 효과를 높일 뿐만 아니라 커큐민의 더 높은 생체 가용성과 긴 생물학적 반감기와 같은 약리적 특성을 향상시킬 수 있으며, 또한 커큐민을 분해로부터 보호하고, 용해도를 높이며, 약물 방출을 조절하고, 막 수송 및 흡수를 촉진하고, 세포 흡수를 강화할 수 있다 [31].BAEK[32] 등은 MCF-7세포에 대해 세포흡수 및 세포독성이 높은 안정한 n-carboxymethylchitosan이 코팅된 curcumin-loaded 나노입자를 제조하였다.무첨가 커큐민 유지와 비교했을 때,이 나노입자 제형의 림프 섭취량과 경구 생체 이용성은 각각 6.3배, 9.5배 높았다.GONG[33] 등은 폐암에 대한 커큐민이 함유된 중합 미셀의 효능을 평가하였다.free curcumin에 비해 curcum에서나노입자는 에서체외release 특성, 에서vitro anti-angiogenesis, 강화된 세포흡수 및 세포독성이 유지되었다.피하 및 폐 전이 LL/2 종양 모델에서도 미셀은 자유 형태에 비해 유의한 항암 효능을 보였다.

2.2 안질환

데이비스 [34] et알다.준비 Pluronic-F127-stabilized D-α-tocopherol 폴리에틸렌 글리콜 1000 succinate 나노 입자이다.연구 결과,이 나노 캐리어는 체외에서 코발트 염소로 유발된 저산소증과 글루타민으로 유발된 독성으로부터 현저히 보호되며, R28세포의 생존력을 향상시켰다.글라우코마 관련고 안압 및 부분 시신경 절제의 In vivo 모델에서, 제형으로 망막신경세포의 손실을 대조군에 비해 현저히 감소시켰다.리[35] 등은 폴리비닐카프로락탐-폴리비닐알코올-폴리에틸렌글리콜 (PVCL-PVA-PEG) graft copolymer를 이용하여 새로운 형태의 커큐민 나노미셀을 제조하였으며, 이를 봉지 후 용해도, 화학적 안정성 및 항산화 활성이 현저히 향상되었다.

나노미셀은 무첨가 커큐민과 비교하여 용해도, 화학적 안정성 및 항산화 활성이 높게 나타났으며, 독성은 낮게 나타났다.글라우코마 관련고 안압 및 부분 시신경 절제의 In vivo 모델에서, 제형으로 망막신경세포의 손실을 대조군에 비해 현저히 감소시켰다.LI [35] 등은 폴리비닐카프로락탐-폴리비닐알코올-폴리에틸렌글리콜 (PVCL-PVA-PEG) graft copolymer를 사용하여 준비하였다 glycol (PVCL-PVA-PEG)은 copolymer를 이식하여 새로운 커나노미셀을 준비하며, 봉지 후 용해도, 화학적 안정성 및 항산화 활성이 현저히 향상됩니다.무료 커큐민 용액과 비교하여이 나노 메디컬은 체외 세포 흡수 및 생체 내 각막 투과성을 현저히 향상시키고 항염증 효능을 향상시킵니다.

2. 3 항균

커큐민은 전통적인 항균제로, 다른 나노입자와 결합해 항균 효과를 향상시킬 수 있다.XIE [36] 등이 초임계 CO2를 이용한 커큐민 나노입자를 제조하였다.이 나노약물은 용해도가 높고 항균, 항산화, 항암 효과가 강화된다.그리고 최소억제농도 (MIC)는 free 커용액보다 50% 낮았다.VIMALA [37] 등은 curcumin을 chitosan-PVA-silver nanocomposite film에 감싼 curcumin의 항균 상처/화상 드레싱을 연구한 결과, 천연 curcumin이나 chitosan-PVA-silver nanofilm에 비해 대장균의 생장에 현저한 억제 효과가 있음을 발견하였다.

2. 4 항 바이러스

커큐민은 항바이러스 성질을 가진 천연 화합물로 바이러스 복제 기전을 직접 방해하거나 바이러스 복제 주기에서 세포의 염증 반응 및 사멸을 억제할 수 있다.그것의 신호 통로에는 PI3K/Akt 및 NF-κ B [38]이다.간다푸 (GANDAPU) [39] 등 연구진은 커큐민이 함유된 트랜트랜스린 철수송나노입자가 인체면역결핍바이러스 (HIV-1)의 체외복제를 억제할 수 있는 가능성을 연구했다.자유 커큐민에 비해 나노입자는 커큐민을 지속적으로 전달할 수 있고 세포독성을 50%까지 줄일 수 있다.커 나노 입자들은 그들의 자유 형식 했 활동보다 3배나 높, IL-1의 표현을 억제 할 수 있 β, 토 포 II α 2 인체 면역 결핍 바이러스에 의해 유도 라고, 그리고 바이러스 성 cDNA의 합성을 차단 합니다.YANG (40) 등은 호흡기세포융합바이러스 (RSV) 감염에서 curcumin과 AgNPs의 시너지 항바이러스 효과를 높이기 위해 curcumin이 변형된 은나노입자 (AgNPs)를 도입하였다.조직배양 감염선량 검사에서 나노입자는 바이러스 역가가 2배 감소하는 등 RSV 감염 억제 효과가 높아 RSV를 불활성화하고 숙주세포의 감염을 막았다.

2.5 상처 치유

커큐민은 조직 리모델링 과정에의 관여, 과립 또는 조직 형성, 콜라겐 침착과 상피 세포 재생을 방해하는 능력, 섬유 모세포 증식과 혈관 밀도를 촉진하는 등 다양한 메커니즘을 통해 상처 치유 과정을 촉진 할 수 있습니다 [41-42].리 [43] et알다.준비는 커 있다 사용 methoxypolyethylene glycol-b-poly (ɛ-caprolactone) copolymer (MPEG-PCL) 했 는데, N에 편입 되었던 O-carboxymethyl chitosan/alginate산화로 겔다.이러한 나노전달 시스템은 향상된 안정성과 지속적인 방출을 보였으며, 에서vivo 상처 치유 실험에서는 손상된 조직에서의 향상된 재상피화와 콜라겐 침착을 보였다.

3 결론

Curcumin은 폴리페놀 성질을 가진 천연 화합물이다.이 생리활성 성분은 다양한 기능을 가지고 있다.커큐민은 다양한 질병 치료를 위한 새로운 플랫폼을 제공하며 폭넓은 응용 가능성을 가지고 있다.에서vitro 에서의 다중 표적 가능성에도 불구하고, 낮은 수용성, 빠른 대사 및 빠른 통관 때문에 생체 내 약리학적 효과는 제한적이다.따라서 나노기술로 입자크기를 줄일 수 있고, 표면을 변형시킬 수 있으며, 커큐민을 다양한 나노캐리어로 캡슐화하여 생체이용성 및 생물학적 활성을 향상시킬 수 있다.

본 논문은 최근 커큐민 나노 캐리어의 연구 진전을 검토한 것이다.나노입자는 커큐민의 에서vitro 및 에서vivo 효능을 현저히 향상시킬 수 있으며 각종 질병의 예방과 치료에 역할을 한다.또한 커큐민 나노 캐리어는 주요 치료 약물의 용량을 줄여 효능을 향상시키고 독성을 줄일 수 있습니다.비록 많은 curcumin-encapsulating nanocarriers가 많은 전달문제를 해결하였지만, 커나노시스템의 화학적 안정성과 분해 운동성에 대한 연구와 더불어 전달시스템을 최적화하기 위한 임상시험의 안전성 평가가 더 필요하다.

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