Τεχνολογικές εφαρμογές βιοδραστικών μορίων φυσικών προϊόντων
Authors: Κωλέττη Αντιγόνη-Αθανασία 
Published: April 2023

Οι ενώσεις αλκαννίνη, σικονίνη και τα παράγωγά τους, είναι λιπόφιλοι δευτερογενείς μεταβολίτες με αποδεδειγμένες φαρμακολογικές ιδιότητες, όπως επουλωτική, αντιφλεγμονώδης, αντιμικροβιακή και αντικαρκινική. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελείται από δύο μέρη, στο πρώτο μέρος σχεδιάστηκαν, αναπτύχθηκαν και χαρακτηρίστηκαν δύο λιπιδικά συστήματα μεταφοράς και αποδέσμευσης αλκαννινών και σικονινών για τοπική εφαρμογή ενώ στο δεύτερο μέρος εξετάσθηκε η σταθερότητα της φαρμακευτικής ουσίας σικονίνης. Συγκεκριμένα, παρασκευάστηκαν λιποσώματα, χρησιμοποιώντας το προϊόν Pro-LipoTM Neo, για τον εγκλεισμό ελαιώδους εκχυλίσματος ριζών Alkanna tinctoria. Χρησιμοποιήθηκε εδρο-κεντρωμένος πειραματικός σχεδιασμός για να αξιολογηθούν οι επιδράσεις: (α) του λόγου δραστική ουσία/ λιπιδική φάση, (β) του λόγου υδατική/ λιπιδική φάση και (γ) της περιεκτικότητας του εκχυλίσματος σε αλκαννίνες και σικονίνες στα χαρακτηριστικά του φορέα (μέσο μέγεθος σωματιδίων, ζ-δυναμικό και % απόδοση εγκλεισμού), με σκοπό να βελτιστοποιηθούν οι παράμετροι παρασκευής του συστήματος. Με βάση τα αποτελέσματα της μελέτης, τα χαρακτηριστικά των βέλτιστων λιποσωμάτων ήταν μέσο μέγεθος σωματιδίων 106 nm, τιμή ζ-δυναμικού -45,1 mV και % απόδοση εγκλεισμού των αλκαννινών/σικονινών 72%. Το βέλτιστο σύστημα φορέα-φαρμάκου ήταν σταθερό για έξι εβδομάδες και βρέθηκε ότι επάγει τη βιωσιμότητα πρωτογενών φυσιολογικών δερματικών ινοβλαστών. Το δεύτερο λιπιδικό σύστημα παρασκευάστηκε με τη χρήση του προϊόντος Phosal® 40 IP. Στο σύστημα αυτό εγκλείστηκαν αλκαννίνες και σικονίνες απομονωμένες από τις ρίζες του φυτού Alkanna tinctoria. Και στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιήθηκε εδρο-κεντρωμένος πειραματικός σχεδιασμός για να εξετασθούν οι επιδράσεις: (α) της αναλογίας δραστική ουσία/ λιπιδική φάση, (β) της αναλογίας χοληστερόλη/ λιπιδική φάση και (γ) του χρόνου γαλακτωματοποίησης στα χαρακτηριστικά του φορέα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, τα χαρακτηριστικά των βέλτιστων φορέων ήταν μέσο μέγεθος σωματιδίων 138 nm, τιμή ζ-δυναμικού -15,6 mV και αποτελεσματικότητα εγκλεισμού των αλκαννινών/σικονινών 56%. Η αποδέσμευση των δραστικών συστατικών από τον φορέα ελέγχεται από τον μηχανισμό της διάχυσης και οι βέλτιστοι λιπιδικοί νανοφορείς εμφάνισαν φυσική σταθερότητα για διάστημα δύο μηνών. Τέλος αξιολογήθηκε η πιθανή κυτταροτοξική δράση των λιπιδικών νανοφορέων σε δερματικούς ινοβλάστες και βρέθηκε ότι επάγουν τη βιωσιμότητα των κυττάρων έως και 95% σε συγκεντρώσεις δραστικής ουσίας στο φορέα μικρότερες από 10 μm/mL. Με βάση την έλλειψη κυτταροτοξικής δράσης οι λιπιδικοί νανοφορείς αξιολογήθηκαν περαιτέρω και βρέθηκε ότι η επίδραση του συστήματος στους δερματικούς ινοβλάστες προκαλεί θετικές μεταβολές στην έκφραση των γονιδίων προάγοντας την κυτταρική αντιοξειδωτική απόκριση, την μακροζωία των κυττάρων και ευνοώντας την οργάνωση της εξωκυττάριας μήτρας. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας διατριβής εξετάσθηκαν τα παραπροϊόντα που προκύπτουν από την αποθήκευση της σικονίνης σε διαλύματα μεθανόλης, αιθανόλης, χλωροφορμίου και εξανίου παρουσία και απουσία ηλιακής ακτινοβολίας, από την έκθεση διαλυμάτων σικονίνης σε μεθανόλη και εξάνιο παρουσία τεχνητής ακτινοβολίας αλλά και από τη θέρμανση διαλυμάτων μεθανόλης. Αρχικά αξιολογήθηκε η πιθανή επίδραση στο λόγο εναντιομέρειας αλκαννίνης/σικονίνης στα εξεταζόμενα δείγματα και βρέθηκε ότι ο λόγος παραμένει σταθερός παρά την εμφάνιση νέων προϊόντων. Επιπλέον, η ανάλυση των δειγμάτων με υγρή χρωματογραφία συζευγμένη με φασματόμετρο μαζών έδειξε ότι το ηλιακό φως αλλά και η έκθεση στην τεχνητή ακτινοβολία οδηγούν στη διάσπαση της σικονίνης και στην εμφάνιση πολλαπλών παραπροϊόντων. Επιπλέον, βρέθηκε ότι η θέρμανση μεθανολικών διαλυμάτων σικονίνης σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 60 oC οδηγεί στη δημιουργία διμερών σικονίνης με m/z 558 και 574.