Nanocristalli di luteina come formulazione antiossidante per la somministrazione orale e cutanea
La luteina è un antiossidante e un anti radicali liberi ben noto utilizzata nei prodotti cosmetici, nell'industria nutraceutica con potenziali applicazioni nel settore farmaceutico come antiossidante di supporto nei trattamenti.
Come molecola lipofila è scarsamente solubile in acqua ed ha una bassa biodisponibilità. È stata preparata una nanosospensione di luteina per migliorare la velocità di dissoluzione, la solubilità di saturazione (C(s)), che sono i principali fattori a determinare la biodisponibilità orale e la penetrazione all'interno della pelle. Per preparare la nanosospensione di luteina è stata utilizzata l'omogeneizzazione ad alta pressione (HPH). La dimensione delle particelle è stata determinata mediante la spettroscopia di correlazione fotonica (PCS) e la diffrattometria laser (LD).
Il più basso diametro PCS ottenuto è stato di circa 429 nm, il diametro LD 90% di 1.2 μm. Il potenziale zeta è stato di circa -40 mV in acqua e di -17 mV nell'originale mezzo di dispersione. Lo studio di archiviazione di 3 mesi a diverse temperature (4°C, 25°C, 40°C) ha confermato la stabilità fisica nonostante il basso potenziale zeta di -17 mV nell'originale soluzione surfactante.
È stato ottenuto un incremento rilevante nella solubilità di saturazione di 26.3 volte per i nanocristalli di luteina rispetto alla polvere grezza. La nanosospensione di luteina è stata trasformata in piccole palle e caricata in capsule di gelatina dura per un uso nutraceutico, mostrando un maggiore rilascio in vitro (fattore di 3-4).
Una nanosospensione liofilizzata è stata preparata per la successiva incorporazione in creme e gel: questa nanosospensione liofilizzata è stata molto ben ri-dispersibile (435 nm). Utilizzando membrane in nitrato di cellulosa, come modello in vitro, la permeazione attraverso questa barriera è stata di 14× maggiore per i nanocristalli di luteina rispetto alla polvere grezza.
Tuttavia, la pelle dell'orecchio di maiale non ha permesso alla luteina di permeare, ma ha sostenuto la localizzazione della luteina nella pelle dove dovrebbe agire in maniera anti-ossidante.
Storia della pubblicazione:
Titolo: Lutein nanocrystals as antioxidant formulation for oral and dermal delivery.
Rivista: Int J Pharm. 2011 Nov 25;420(1):141-6. Epub 2011 Aug 23.
Autori: Mitri K, Shegokar R, Gohla S, Anselmi C, Müller RH.
Affiliazioni: Freie Universität Berlin, Institute of Pharmacy, Department of Pharmaceutics, Biopharmaceutics & NutriCosmetics, Kelchstr. 31, 12169 Berlin, Germany.
Abstract:
Lutein is a well known antioxidant and anti-free radical used in cosmetic, nutraceutical industry with potential application in pharmaceutics as supportive antioxidant in treatments. As lipophilic molecule it is poorly soluble in water and has a low bioavailability. Lutein nanosuspension was prepared to enhance dissolution velocity, saturation solubility (C(s)), which are major factors determining oral bioavailability and penetration into the skin. High pressure homogenization (HPH) was used to prepare lutein nanosuspension. Particle size was determined by photon correlation spectroscopy (PCS) and laser diffractometry (LD). The lowest PCS diameter obtained was about 429 nm, the LD diameter 90% of 1.2 μm. The zeta potential was about -40 mV in water and -17 mV in the original dispersion medium. The 3 month storage study at different temperatures (4°C, 25°C, 40°C) confirmed physical stability despite the low zeta potential of -17 mV in original surfactant solution. A pronounced increase in saturation solubility by 26.3 fold was obtained for lutein nanocrystals compared to coarse powder. The lutein nanosuspension was converted into pellets and filled into hard gelatin capsules for nutraceutical use, showed a superior in vitro release (factor of 3-4). Lyophilized nanosuspension was prepared for subsequent incorporation into creams and gels. The lyophilized nanosuspension was very well re-dispersible (435 nm). Using cellulose nitrate membranes as in vitro model, permeation through this barrier was 14× higher for lutein nanocrystals compared to coarse powder. However, pig ear skin did not allow lutein to permeate but supported localization of the lutein in the skin where it should act anti-oxidatively.
