Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/67980
Title: Spray-dried mucoadhesive microparticles from pectic polysaccharide of durian fruit-hulls
Other Titles: ไมโครพาร์ทิเคิลพ่นแห้งชนิดยึดเกาะเยื่อบุจากเพกติกพอลิแซ็กคาไรด์ของเปลือกทุเรียนเพื่อการนำส่งโปรตีนทางจมูก
Authors: Thanyamas Nutithawat
Advisors: Garnpimol C.Ritthidej
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Pharmaceutical Sciences
Subjects: Durian
Proteins
Drug accessibility
ทุเรียน
โปรตีน
การเข้าถึงยา
Issue Date: 2009
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The purpose of this research was to prepare mucoadhesive microparticles of pectic polysaccharide (from durian rinds, Durio Zibethinus) by using spray drying technique for nasal protein delivery compared to commercial pectins. The molecular weight of pectic polysaccharide, commercial high and low methoxylated (HM, LM) citrus pectins 237,595, 246,198 and 309,170, respectively. A mini spray dryer was used to obtain these powder in formulation with mannitol, lactose, maltodextrin, colloidal silica and/or propylene glycol as filler and shaper. Production yields were between 28.87 – 55.60%. Small particle size of 5 - 8 µm was from low pectic polysaccharide concentration. All spray dried powders were bulky and almost spherical with smooth surface but collapsed at high inlet temperature and low feed rate. At 75% RH and room temperature, moisture content increased to about 12% of the powder weight. The swelling index and mucoadhesive force of powders when attached to the cellulose acetate membrane soaked with 10% mucin solution was 13 – 55 and 4 - 14 Newtons, respectively. BSA loading decreased the particle sizes of LM and HM pectin microparticles but had no effect on that of pectic polysaccharide. BSA:pectin ratio slightly affected the surface smoothness which was ranked 1:10 > 1:5 > 1:3. Data FTIR spectra could conclude that pectic polysaccharide was high methoxylated pectin and BSA-pectin complex formation was obtained. The results of CD spectra indicated that the secondary structure of BSA after spray drying process was not different from native BSA. The stability of spray dried protein was confirmed using sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. The data indicated that BSA was conserved in spite of exposure to high temperature (120 ºC) of spray dryer. Protein loadings of all types of pectin microparticles were between 3.5 – 9.34%. BSA released from spray dried LM pectin microparticle were not more than 60% probably due to high molecular weight. The cytotoxicity using MTT assay of microparticles with the formulation of pectic polysaccharide including Aerosil® was higher than HM and LM pectin. However, the cell viability using trypan blue after permeation experiment of all types of pectin microparticles was not significantly different and not less than 75%. TEER of nasal epithelial cell (RMPI2650) monolayer of 100-110 Ωcm² was not changed along the permeation experiment. These results and the photographs of cell staining FITC phalloidin indicated the pectins did not open the tight junction. Nevertheless, the BSA permeation from all types of pectin through nasal epithelial cell (RMPI2650) monolayer was ranged from 35 to 60% and ranked PP>HM>LM due the high molecular weight of LM pectin.
Other Abstract: วัตถุประสงค์ของการวิจัยนี้เพื่อเตรียมไมโครพาร์ทิเคิลยึดเกาะเยื่อเมือกของเพกติกพอลิแซ็กคาไรด์ (จากเปลือกทุเรียน, Durio Zibethinus) โดยใช้เทคนิคการพ่นแห้งสำหรับนำส่งโปรตีนทางจมูกเปรียบเทียบกับเพคตินที่มีขายในท้องตลาด น้ำหนักโมเลกุลของเพกติกพอลิแซ็กคาไรด์, ซิทรัสเพคติน ชนิดเมทรอกซิลขนาดสูงและต่ำ ที่มีขายในท้องตลาดได้แก่ 237,595, 246,198 และ 309,170 ตามลำดับ เครื่องพ่นแห้งขนาดเล็กใช้เพื่อเตรียมไมโครพาร์ทิเคิลโดยใช้แมนนิทอล, แลคโตส, มาลโตเดกซ์ตริน, คอลลอยดอลซิลิก้า และ/หรือ พลอพิลีนไกลคอล เป็นสารช่วยเพื่อให้ไมโครพาร์ทิเคิลมีลักษณะเป็นทรงกลม ปริมาณอนุภาคที่ผลิตได้อยู่ระหว่าง 28.87 – 55.60% ไมโครพาร์ทิเคิลเล็กขนาด 5 - 8 ไมครอนถูกผลิตขึ้นจากเพกติกพอลิแซ็กคาไรด์น้ำหนักโมเลกุลต่ำ ผงจากการพ่นแห้งมีความฟูและมีลักษณะเกือบเป็นทรงกลมผิวเรียบและจะยุบตัวลงเมื่ออุณหภูมิของการพ่นแห้งสูงหรืออัตราเร็วการพ่นสารต่ำ เมื่อพิจารณาที่ความชื้น 75% ณ อุณหภูมิห้อง ปริมาณความชื้นในไมโครพาร์ทิเคิลจะเพิ่มขึ้น 12% ของน้ำหนักไมโครพาร์ทิเคิล ค่าการพองตัวและแรงการเกาะติดเยื่อเมือกของไมโครพาร์ทิเคิลทดสอบโดยใช้การยึดเกาะในแผ่นเซลลูโลสอะซิเตรดที่ชุบด้วย 10% มิวซินมีค่า ระหว่าง13-55 และ 4-14 นิวตัน ตามลำดับ การใส่โปรตีนบีเอสเอ เข้าไปในอนุภาคจะทำให้ขนาดอนุภาคลดลงในไมโครพาร์ทิเคิลที่เตรียมด้วยเพคตินทั้งเมทรอกซิ เลดสูงและต่ำ แต่ไม่มีผลในอนุภาคที่เตรียมด้วยเพกติกพอลิแซ็กคาไรด์ อัตราส่วนระหว่างโปรตีนบีเอสเอและเพคตินมีผลเล็กน้อยต่อความเรียบของพื้นผิวไมโครพาร์ทิเคิล โดยอัตราส่วน 1:10 ดีกว่า 1:5 และ 1:3 ตามลำดับ ผลจากกราฟเอฟทีไออาร์สามารถสรุปได้ว่าเพกติกพอลิแซ็กคาไรด์คือ เพคติน เมทรอกซิเลดสูง และเกิดสารประกอบคอมเพลกซ์ระหว่างโปรตีนบีเอสเอและเพคตินผลจากกราฟซีดีพบว่าโปรตีนบีเอสเอมีมีโครงสร้างทุตยภูมิหลังกระบวนการพ่นแห้งแล้วไม่แตกต่างจากก่อนการพ่นแห้ง ความคงสภาพของโปรตีนที่ผ่านกระบวนการพ่นแห้งถูกยืนยันโดยใช้ เอสดีเอส เจล อีเลคโตรโฟลอซิส และพบว่าโปรตีนบีเอสเอยังคงสภาพที่อุณหภูมิของการพ่นแห้งที่ 120 องศาเซลเซียส ปริมาณโปรตีนที่ถูกกักเก็บในไมโครพาร์ทิเคิลที่ผลิตจากเพคตินทุกชนิดอยู่ระหว่าง 3.5-9.34% โปรตีนบีเอสเอที่ถูกปลดปล่อยจากไมโครพาร์ทิเคิลเพคตินเตรียมจากเพคตินน้ำหนักโมเลกุลต่ำมีค่าไม่เกินร้อยละ60 ซึ่งอาจเกิดเนื่องมาจากน้ำหนักโมเลกุลที่สูงของเมทรอกซิเลต เพคตินขนาดต่ำ ค่าความเป็นพิษที่ทดสอบโดยวิธี เอ็มทีที ของไมโครพาร์ทิเคิลที่เตรียมจากเพกติกพอลิแซ็กคาไรด์และแอโรซิลมีค่าสูงกว่าเพคตินที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงและน้ำหนักโมเลกุลต่ำ อย่างไรก็ตามค่าการมีชีวิตของเซลล์โดยใช้ ทริปแทนบลูเป็นตัวทดสอบหลังการทดสอบการซึมผ่านของไมโครพาร์ทิเคิลเพคตินทุกชนิดไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญและไม่น้อยไปกว่าร้อยละ 75 ค่า TEER ของเซลล์เนื้อเยื่อจมูกชั้นเดียว (RPMI 2650) ที่ค่า 100-110 Ωcm² ไม่เปลี่ยนแปลงหลังการทดสอบการซึมผ่าน จากผลการทดลองและจากรูปภาพของเซลล์ที่ย้อมสีด้วย เอฟไอทีซี พาลลอยดิน พบว่า ไมโครพาร์ทิเคิลเพคตินไม่เปิด ไทด์ จังชั่น อย่างไรก็ตาม การซึมผ่านของโปรตีนบีเอสเอของไมโครพาร์ทิเคิลเพคตินทุกชนิดผ่านเซลล์เนื้อเยื่อจมูกชั้นเดียว (RPMI 2650) มีค่าอยู่ระหว่าง ร้อยละ 35-60 และเรียงลำดับเป็นเพกติก พอลิแซ็กคาไรด์ มากกว่าเมทรอกซิเลต เพคตินขนาดสูง และมากกว่า เมทรอกซิเลต เพคตินขนาดต่ำ
Description: Thesis (M.Sc. in Pharm)--Chulalongkorn University, 2009
Degree Name: Master of Science in Pharmacy
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Industrial Pharmacy
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/67980
Type: Thesis
Appears in Collections:Pharm - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Thanyamas_nu_front_p.pdf1.06 MBAdobe PDFView/Open
Thanyamas_nu_ch1_p.pdf657.9 kBAdobe PDFView/Open
Thanyamas_nu_ch2_p.pdf1.51 MBAdobe PDFView/Open
Thanyamas_nu_ch3_p.pdf964.33 kBAdobe PDFView/Open
Thanyamas_nu_ch4_p.pdf2.75 MBAdobe PDFView/Open
Thanyamas_nu_ch5_p.pdf661.61 kBAdobe PDFView/Open
Thanyamas_nu_back_p.pdf2.04 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.