Centaurium erythraea Rafn. kivonatokkal készült kenőcsök in vitro és in vivo hatékonyságának vizsgálata
A Centaurium erythraea Rafn. (C. erythraea) egy gyógynövény, amelyet az európai népgyógyászatban hagyományosan sebek, bőrgyulladások és egyéb bőrgyógyászati betegségek kezelésére használnak, emellett jól dokumentált szisztémás antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatással is rendelkezik. Azonban helyi alkalmazásait, különösen a Romániából származó növényi anyag felhasználásával, még nem vizsgálták kellőképpen. A jelen tanulmány célja a C. erythraea Rafn. kivonatot tartalmazó különböző kenőcsformulációk előállítása volt, különféle segédanyagok felhasználásával, valamint in vitro és in vivo hatékonyságuk értékelése.
Bevezetés
A gyógynövények széles körű terápiás hatásuk miatt jelentős szerepet töltenek be az emberi egészségben. Az elmúlt harminc évben a gyógynövények és étrend-kiegészítők globális használata drámaian megnőtt, és ma már az emberek több mint 80%-a támaszkodik rájuk az elsődleges egészségügyi ellátásban. Az alternatív terápiák iránti növekvő igény kielégítése érdekében egyre fontosabbá válik azok biztonságosságának és hatékonyságának kritikus értékelése. Az átfogó tudományos vizsgálatok elengedhetetlenek annak biztosításához, hogy ezek a vegyületek terápiás előnyöket nyújtsanak, miközben minimalizálják a potenciális kockázatokat, elősegítve azok megalapozott és felelősségteljes integrálását az egészségügyi gyakorlatokba.
A Centaurium erythraea Rafn. (C. erythraea), a magyar népgyógyászatban "ezerjófű" néven ismert növény, az ezerjófűfélék (Gentianaceae) családjának fontos gyógynövénye, amelyet hagyományosan emésztést serkentő, gyomorerősítő, tonizáló, tisztító, nyugtató és lázcsillapító szerként használnak. A C. erythraea potenciális gyógyszerként is szolgálhat asztma, ekcéma, sárgaság, láz, bélparaziták, reuma, magas vérnyomás, gyomor-bélrendszeri görcsök és ödéma kezelésére, valamint a máj és az epehólyag aktivitásának serkentésére. A C. erythraea jelentős antidiabetikus tulajdonságokat mutatott ki az inzulinérzékenység fokozásával és a vércukorszint csökkentésével, így ígéretes természetes kezelésnek bizonyult a cukorbetegség esetén. A C. erythraea levegő feletti részei gyulladáscsökkentő és antioxidáns hatást is mutattak, amelyet xantonok és szekoiridoid glikozidok, nevezetesen a növényből származó gentiopicrosid okoz. Ezek a hatóanyagok hozzájárulnak az oxidatív stressz csökkentéséhez és a gyulladásos útvonalak modulálásához, elősegítve a sejtvédő hatásokat a bőr szöveteiben.
Az antioxidánsok a bőrön alkalmazott készítményekben semlegesítik a reaktív oxigénfajtákat, így védelmet nyújtanak az oxidatív stresszel szemben. Ez csökkenti a szabad gyökök által kiváltott sejtkárosodást, támogatja a bőr integritását és késlelteti az öregedés látható jeleit. A C. erythraea polifenolos vegyületek magas koncentrációjának köszönhetően erőteljes antioxidáns aktivitással rendelkezik.
A gyulladás egy összetett, jól szabályozott folyamat, amelyet a szervezet sérülésekre vagy fertőzésekre adott válaszként használ, és amelyet fájdalom, vörösség, melegség, duzzanat és néha funkcióvesztés jellemez. Ez a válasz magában foglalja a veszélyjelzések felismerését, az útvonalak aktiválását és az immunsejtek toborzását. Bár általában előnyös a szövetek helyreállítása szempontjából, a tartós vagy szabályozatlan gyulladás krónikussá és károssá válhat, ami maradandó szövetkárosodáshoz vezet. A krónikus gyulladást ma már számos főbb betegség, beleértve a tüdő-, anyagcsere- és idegrendszeri betegségeket fő tényezőjeként ismerik el. A bőr helyi gyulladásos rendellenességei, mint például a dermatitis és a pikkelysömör, gyakori példák, ahol a helyi szöveti gyulladás megzavarja a bőr integritását, ami kellemetlenséget okoz és növeli az egészségügyi terheket. Bár a szteroid és nem szteroid gyulladáscsökkentő gyógyszerek (NSAID-ok) hatékonyak, gyakran súlyos mellékhatásokat okoznak, és nem mindenki számára elérhetőek. Ebben az összefüggésben a gyógynövények ígéretes alternatívaként jelentek meg, amelyek gyulladáscsökkentő előnyöket kínálnak kevesebb mellékhatással, nagyobb megfizethetőséggel és széles körű elérhetőséggel. Számos tanulmány kimutatta a növényi eredetű fitokemikáliák, például a flavonoidok, alkaloidok és fenolsavak hatékonyságát a gyulladásos útvonalak modulálásában. Ezért a növényi alapú terápiák feltárása kulcsfontosságú a gyulladásos rendellenességek biztonságosabb és hatékonyabb kezelésének előmozdításában.
A Transcutol® P (TP) és a Capryol® 90 (CP90) széles körben használt segédanyagok a helyi gyógyszeradagoló rendszerekben, amelyek ismert hatékonysággal bírnak az aktív gyógyszerek (API-k) bőrön keresztüli felszívódásának fokozásában. A TP (di-etilén-glikol-monoetil-éter) erős oldószerként működik, jelentősen növeli az oldható és lipofil gyógyszerek oldhatóságát. Poláris természete lehetővé teszi a szaruréteg lipid szerkezetének megzavarását, fokozva a gyógyszer diffúzióját és elősegítve a mélyebb behatolást a bőr rétegeibe. A CP90 (propilénglikol-monokaprilát) pedig nemionos felületaktív anyag, amely oldószerként és bőrbehatolást fokozóként is működik a szaruréteg lipid összetételének módosításával. Lipofil jellemzői javítják a gyógyszer oldhatóságát és elősegítik az API-k bőrbarrieren keresztüli szállítását. Együtt ezek a segédanyagok szinergikus hatást mutatnak a helyi készítményekben, ahol a TP növeli a gyógyszer oldhatóságát, míg a CP90 fokozza a behatolást, ami javítja a helyi gyógyszerek biológiai hozzáférhetőségét és terápiás hatékonyságát.
A kenőcsök félkemény készítmények, amelyek jelentős szerepet játszanak a helyi gyógyszeradagoló rendszerekben, elsősorban a helyi kezelés biztosítása és a szisztémás felszívódás minimalizálása révén. Ezek a készítmények általában egy kenőcsalapból állnak, amely lehet olajos, felszívódó típusú vagy emulziós alapú, ami elősegíti az aktív gyógyszerek hatékony oldódását és behatolását a bőrbarrieren keresztül. A kenőcsök egyik figyelemre méltó előnye, hogy közvetlenül a bőr specifikus területeire juttathatnak gyógyszereket. Ez a célzott alkalmazás különösen előnyös a helyi állapotok, például bőrgyógyászati betegségek vagy helyi fájdalom kezelésére. A kenőcsök olajos összetétele fokozza a lipofil gyógyszerek oldódását, ezáltal javítva azok felszívódását a szarurétegen keresztül, amely jelentős gátat képez a gyógyszerek szisztémás keringésbe jutása előtt. Ezenkívül a kenőcsök védőréteget képeznek a bőrön, amely segít megőrizni a nedvességet, így különösen alkalmasak a száraz vagy irritált bőr állapotainak kezelésére.
Egy másik fontos szempont a kiválasztott gyógynövényünk vizsgálatával kapcsolatban, hogy hazánkban gyűjtött C. erythraea bioaktív komponenseiről nem áll rendelkezésre tanulmány. Egy részletes, 2021-ben megjelent áttekintés összegyűjtötte az összes országra vonatkozó, a C. erythraea fitokémiai vizsgálatairól szóló tanulmányokat, és a Romániából közzétett adatok nagyon hiányosak. Kutatásunk célja többek között a meglévő bibliográfia javítása, mivel e növény előfordulási helyei nagyon korlátozottak. Annak ellenére, hogy kevés tanulmány foglalkozik a gyógynövénnyel, gyógyászati használata számos országban elterjedt; például Lengyelországban évente körülbelül 10 tonna C. erythraea nyersanyagot gyűjtenek be. Az ethnomedicinális dokumentáció és a kortárs farmakológiai bizonyítékok egybehangzása alátámasztja e faj terápiás relevanciáját a hagyományos európai orvoslásban. A fitokémiai elemzések összetett profilt tártak fel, amelyet xantonoidok, flavonoidok és fenolsavak uralnak, amelyek széles spektrumú bioaktivitások közvetítéséről ismertek. Ilyen eredmények támasztják alá keserű tonikként, vízhajtóként és gyulladáscsökkentőként való empirikus használatát, mechanisztikus alapot adva antioxidáns, májvédő és gyomravédő hatásaihoz.
A jelen tanulmány fő céljai a C. erythrea kivonatot tartalmazó kenőcsök formulálása voltak, különböző segédanyagokkal, amelyek oldó- és penetrációfokozó hatással bírnak, annak érdekében, hogy jó diffúziós profilt érjünk el antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatásokkal.
Eredmények
A fitokémiai profil meghatározása
A C. erythraea kivonat fitokémiai összetételét LC-MS/MS segítségével elemezték, amely lehetővé tette a főbb bioaktív vegyületek azonosítását és kvantifikálását. Az 1. táblázat átfogó összefoglalót nyújt az azonosított és kvantifikált vegyületekről, amelyeket validált LC-MS/MS módszerekkel nyertek.
A C. erythraea kivonat LC-MS/MS analízise különféle fenolsavak és flavonoidok jelenlétét tárta fel, amelyek antioxidáns, gyulladáscsökkentő és sebgyógyító tulajdonságairól ismertek. A C. erythraea fitokémiai profilja azt mutatja, hogy számos polifenolos komponens különösen bőséges a liofilizált kivonatban. A hiperozid a legelterjedtebb vegyület 3,78 ± 0,05 µg/mL koncentrációban, ezt követi a protokatechusav (1,13 ± 0,06 µg/mL), a klorogénsav (1,07 ± 0,06 µg/mL) és a 4-O-kávéol-kininsav (0,97 ± 0,06 µg/mL). Az izokvercitrin is jelentős mennyiségben (0,66 ± 0,06 µg/mL) van jelen. Ezen specifikus polifenolok kiemelkedő jelenléte arra utal, hogy valószínűleg ezek járulnak hozzá elsősorban a kivonat antioxidáns és gyulladáscsökkentő aktivitásához, megalapozva a tanulmányban megfigyelt terápiás hatásokat. Ez a kvantitatív eloszlás kiemeli a romániai C. erythraea kivonat gazdag polifenolos jellegét, és alapot ad farmakológiai potenciáljának megértéséhez.
A C. erythraea liofilizált termék előzetesen oldott részecskeméretének, PDI-jének és zeta potenciáljának meghatározása
Mérhető mikrorészecskéket észleltek, amelyek még 30 nap után is a mikrométeres tartományban maradtak. Azonban minden készítményben enyhe aggregációt figyeltek meg, amely erősebb volt a CP90-tartalmú készítményben. A zeta potenciál eredményei alátámasztják ezeket a megállapításokat, mivel az alacsonyabb értékek (pl. kb. -6,45 mV) mérsékelt stabilitást jeleznek. Általában a ±30 mV feletti zeta potenciál jó kolloidális stabilitást jelez, míg a ±10 mV alatti értékek gyenge stabilitást és a részecskeaggregáció nagyobb hajlamát sugallják.
A textúraanalízis eredményei
A textúraanalízis eredményei azt mutatják, hogy a hatóanyagot nem tartalmazó alapkrém mutatta a legnagyobb ellenállást a tesztszondával szemben, ami arra utal, hogy ez a legellenállóbb készítmény. A TP-t tartalmazó kenőcsök kisebb ellenállást mutattak; ezek a kenőcsök valószínűleg puhábbak.
A pH-mérés eredményei
A kenőcsformulációk pH-értékei a 30 napos időszak alatt a normál bőr pH fiziológiás tartományán (körülbelül 4,5-6,5) belül maradtak. Nem figyeltek meg jelentős pH-változásokat, ami azt jelzi, hogy a készítmények idővel megőrizték kémiai stabilitásukat és bőrkompatibilitásukat.
A kenőcsök reológiai tulajdonságainak eredményei
A kenőcsök viszkozitási profiljai nyírásvékonyodó viselkedést mutattak, minden készítmény viszkozitása csökkent az idő múlásával. Az API-t tartalmazó (II.) és a CP90-tartalmú (IV.) készítmény magasabb viszkozitást tartott fenn, ami strukturáltabb hálózatot jelez. Ezzel szemben a TP-t tartalmazó (III. és V.) készítmények jelentős viszkozitáscsökkenést mutattak, ami szerepet játszik a készítmény szerkezetének lebontásában. A CP90 és TP kombinációja (V.) eredményezte a legalacsonyabb viszkozitást, ami a készítmény szerkezetének lebontásában szinergikus hatást jelez. Ezek az eredmények megerősítik, hogy a kenőcsök pszeudoplasztikus viselkedést mutatnak, és a segédanyagok megválasztása jelentősen befolyásolja reológiai tulajdonságaikat.
Szintetikus membrán diffúziós modell eredményei
Minden összetétel 1,00 g liofilizált C. erythraea-t tartalmazott, ami 5,27 ± 2,6 µg kvercetinnel egyenértékű.
A kvercetin kioldódása a készítményekből idővel jelentősen változott, az V. készítmény (1. ábra) mutatta a legmagasabb diffúziós sebességet. A II. készítményhez, amely csak az API-t tartalmazta, képest a III. és IV. készítmények fokozott kioldódást mutattak a TP, illetve a CP90 jelenléte miatt. A TP, mint oldószer, növelheti a gyógyszer oldhatóságát, míg a CP90, mint lipofil felületaktív anyag, jobb behatolást és diffúziót eredményezhet. Ezért ezen segédanyagok kombinált hatása az V. készítményben a legmagasabb kioldódást eredményezi, így ez egy ígéretes készítmény a jobb gyógyszeradagoláshoz.
A C. erythraea-tartalmú kenőcsök antioxidáns hatása
DPPH teszt
A DPPH antioxidáns teszt eredményei alapján a C. erythraea kivonatot tartalmazó kenőcsök antioxidáns aktivitása heterogén volt a különböző készítmények között. A csak gyógynövénykivonatot tartalmazó kenőcs (II.) 58% DPPH radikálcsökkentő hatást mutatott.
Az antioxidáns kapacitást 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) radikálcsökkentő, vas(III)-redukáló antioxidáns erő (FRAP) és teljes fenoltartalom (TPC) vizsgálatokkal értékelték. A Transcutol® P-t és Capryol® 90-et is tartalmazó készítmény a legerősebb antioxidáns aktivitást mutatta (65% DPPH gátlás; 69,71 ± 0,83 mg galluszsavg-egyenérték/mL).
Gyulladáscsökkentő hatás
A gyulladáscsökkentő hatást in vitro vizsgálták tumornekrózisfaktor-alfa (TNF-α) által indukált interleukin-1 béta (IL-1β) termelésben humán keratinocita (HaCaT) sejtekben, és in vivo patkány mancs ödéma modellben karboximetil-cellulóz (CMC) által indukálva. A vizsgált készítmények közül az a kenőcs, amely mindkét segédanyagot (Transcutol® P és Capryol® 90) tartalmazta, szignifikánsan csökkentette az IL-1β szinteket 45,7%-kal a gyulladt kontrollcsoporthoz képest. In vivo ez a készítmény összehasonlítható ödémacsökkentő hatást mutatott, mint a metilprednizolon kenőcs.
Ezenkívül ez a készítmény mutatta a legmagasabb bőrbehatolási hatékonyságot, kvercetin diffúziós együtthatójával 35,12 × 10⁻⁵ cm²/perc.
Gyulladás: Immunválasz szöveti sérülésre vagy fertőzésre
Következtetés
Ezek az eredmények kiemelik a C. erythraea kivonattal és a Transcutol® P és Capryol® 90 segédanyagok kombinációjával készült kenőcs terápiás potenciálját a bőrgyógyászati alkalmazásokban, különösen antioxidáns és gyulladáscsökkentő hatása, valamint a bőrbe való kiváló behatolási képessége miatt.
