Izvleček oljčnih listov uspešno vključen v biomedicinske polimerne filamente

Povzetek

Raziskovalci z Univerze v Cádizu so uspešno vključili izvleček oljčnih listov v filamente PLCL, biorazgradljiv kopolimer, ki se uporablja v biomedicinskih aplikacijah, da bi ustvarili filamente s terapevtskimi lastnostmi za inženiring mehkih tkiv in dostavo zdravil. Študija poudarja potencial uporabe impregnacije s superkritično tekočino za povečanje biološke uporabnosti bioaktivnih spojin iz oljčnih odpadkov, kar ponuja trajnostno in učinkovito metodo za dostavo antioksidantov s potencialnimi medicinskimi aplikacijami.

Ekipa raziskovalcev z oddelka za kemijsko inženirstvo in živilsko tehnologijo Univerze v Cádizu v Španiji je objavljene raziskave o vključitvi ekstrakt oljčnih listov v biomedicinske polimerne filamente.

Zadevni filamenti vsebujejo poli(L-mlečno kislino-ko-kaprolakton) (PLCL), biorazgradljiv, nestrupen kopolimer, ki se uporablja v biomedicinskih aplikacijah. 

PLCL se v človeškem telesu običajno razgrajuje do tri leta, zaradi česar je zelo primeren za aplikacije, ki zahtevajo nadzorovano sproščanje ali morebitno resorpcijo v telo. Takšne aplikacije vključujejo inženirstvo mehkih tkiv in podaljšano dajanje zdravil.

Avtorji navajajo vse večje priznanje potrebe po iskanju novih načinov za vrednotenje agroživilskih odpadkov kot del prehoda na trajnostni model biogospodarstva. 

Ostanki oljk so v središču številnih raziskav na tem področju, zlasti v Španiji. 

Bogati so s številnimi bioaktivnimi spojinami, kot so oleuropein, hidroksitirosol in fenolne kisline, ki so dokazale terapevtske lastnosti, vključno z protivirusnim, protimikrobnim, protivnetnim in antioksidativnim delovanjem.

Te lastnosti so osrednjega pomena tudi za utemeljitev ekipe. Zlasti antioksidanti so znani po svojih pomemben potencial pri zdravljenju bolezni svetovnega pomena, vključno z rakom, nevrodegenerativni bolezni, in bolezni srca in ožilja. 

Njihovi koristni učinki so odvisni predvsem od njihove biološke dostopnosti in biološke uporabnosti, vzdrževanje terapevtskih koncentracij pa ni vedno mogoče s konvencionalnimi metodami dajanja, zaradi česar je PLCL glavni kandidat.

Po uspešni pripravi izvlečka oljčnih listov je bila izvedena vrsta testov in drugih preizkusov za potrditev njegove antioksidativne sposobnosti in protivnetne aktivnosti na dovolj visokih ravneh za potencialno medicinsko uporabo. 

Poleg tega ključno fenolne spojine, kot so oleuropein, hidroksitirozol in luteolin-7-glukozid, so bili zaznani v ustreznih koncentracijah.

Vključitev izvlečka oljčnih listov v filamente PLCL je bila nato poskušana z uporabo superkritične impregnacije, tehnike, ki je bila uspešno uporabljena pri drugih polimerih, kot sta PETG in PLGA. 

Postopek temelji na lastnostih superkritičnih tekočin, ki so med tekočinami in plini.

Impregnacija s superkritičnimi tekočinami ponuja številne prednosti pred konvencionalnimi metodami. Mednje spadajo praktično odsotnost površinske napetosti, zelo učinkovita dostava, hitra difuzija v nosilno matrico, možnost nadzora nad nanosom zdravil in odstranitev ostankov organskih topil. Slednje je še posebej pomembno v kontekstu trajnostne proizvodnje.

Tradicionalna organska topila, kot so tista, ki se pogosto uporabljajo v farmacevtski industriji, predstavljajo znatna ekološka in zdravstvena tveganja zaradi svoje hlapnosti, toksičnosti in obstojnosti v okolju. 

V nasprotju s tem je superkritični ogljikov dioksid, topilo, ki se uporablja v tem postopku, kemično inerten, nestrupen in negorljiv. Pridobivanje ogljikovega dioksida velja za trajnostno zaradi sistemov zaprte zanke in zmožnosti zajemanja in ponovne uporabe ogljikovega dioksida, kar zmanjšuje porabo odpadkov in energije.

Z izpostavljanjem polimera superkritičnemu tekočemu okolju pod skrbno nadzorovanimi pogoji so molekule izvlečka oljčnih listov uspešno vrinili v polimerno matrico. 

Raziskovalci so prilagajali spremenljivke, kot so temperatura, tlak, razmerje med sotopili in čas impregnacije, dokler pogoji niso bili dovolj optimizirani, da so dobili filamente z enakomerno porazdeljenimi aktivnimi spojinami, ki so ohranile biološko aktivnost ekstrakta. 

Poleg tega je analiza mehanskih lastnosti materiala pokazala, da so impregnirani filamenti ohranili zadostno trdnost in prožnost za biomedicinsko uporabo.

Avtorji verjamejo, da njihove ugotovitve potrjujejo primernost filamentov PLCL, impregniranih z izvlečkom oljčnih listov, za vrsto potencialnih biomedicinskih aplikacij, saj ponujajo izboljšano biokompatibilnost, zmanjšane vnetne odzive in izboljšano splošno delovanje zaradi podaljšanega sproščanja naravnih antioksidantov.

Vendar ugotavljajo, da ostajajo pomembni izzivi in ​​da so potrebne nadaljnje raziskave, zlasti in vitro in vivo študije.

• Orientalski kemijski časopis
• Molekule