Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/27282
Title: Formulation of nanoemulsions containing whey protein isolate and Echium plantagineum seed oil and their effect on proinflammatory cytokine modulation in THP-1 cell line
Other Titles: การตั้งสูตรตำรับนาโนอิมัลชันที่ประกอบด้วยเวย์โปรตีนไอโซเลตและน้ำมันจากเมล็ด Echium plantagineum และผลของตำรับต่อการเปลี่ยนแปลงของไซโตไคน์ที่ก่อการอักเสบในเซลล์ ทีเอชพี 1
Authors: Kunyanatt Chalothorn
Advisors: Warangkana Warisnoicharoen
Sureerut Porntadavity
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Pharmaceutical Sciences
Advisor's Email: Warangkana.W@Chula.ac.th
No information provided
Issue Date: 2011
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Nanoemulsions (NEs) are attractive to be employed in various applications. Preparation of NEs using whey protein isolate (WPI) renders benefits due to avoidance of chemical utilization. In this study, the NEs stabilized by WPI was prepared using ultrasonic emulsification. The plant seed oil from Echium plantagineum which was rich in omega-3 fatty acid was used. The parameters in the ultrasonication were optimized for generating NEs. In addition, they were investigated on cytotoxic test and anti-inflammatory activities on THP-1 cell line. The WPI-stabilized NEs were obtained at the optimum concentration of 5% (wt.) E. plantagineum seed oil and 20% (wt.) WPI using high intensity ultrasonicator. The optimized conditions were 20% amplitude, 1750 Joules of energy and the temperature at 45oC. The average size of the obtained WPI-stabilized NEs (5% oil) was 225.83 ± 1.52 nm, polydispersity index (PdI) was 0.24 ± 0.01 and zeta potentials was -31.50 ± 0.20 mV. According to the results, 5% wt. oil WPI-stabilized NEs were smaller and more stable than 10% wt. oil NEs. The results revealed that 5% NEs at 1 mg/ml WPI demonstrated no toxic effect on THP-1 cell line after incubated for 24, 48 and 72 hours. Furthermore, a significant decrease (p≤0.05) in the pro-inflammatory cytokines IL-1β, IL-4, IL-6, IL-8, GM-CSF and TNF-α were observed on the lipopolysaccharide (LPS)-induced THP-1 cells treated with WPI-stabilized NEs. The pro-inflammatory cytokines of IFN-γ was also reduced but not statistical significant. The findings in this study were possibly due to enhancing effect of WPI and omega-3 oil composed in NEs and the easily uptake of nano-sized droplet into the cell. Conclusively, WPI-stabilized NEs might be promising system for anti-inflammatory treatment. The further investigation would be on anti-inflammatory mechanisms of the WPI-stabilized NEs and in vivo study.
Other Abstract: ปัจจุบันมีการนำนาโนอิมัลชันมาประยุกต์ใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ การเตรียมนาโนอิมัลชันด้วย เวย์โปรตีนไอโซเลต มีข้อดีคือสามารถช่วยลดการใช้สารเคมีได้ การศึกษาวิจัยนี้สูตรตำรับนาโนอิมัลชันที่ทำให้เสถียรด้วยเวย์โปรตีนไอโซเลตถูกเตรียมขึ้นโดยใช้วิธีอัลตราโซนิกส์ ทั้งนี้ได้ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของค่าพารามิเตอร์ของวิธีอัลตราโซนิกส์เพื่อให้ได้นาโนอิมัลชัน และทดสอบความเป็นพิษและการต้านการอักเสบในเซลล์ ทีเอชพี 1 จากผลการทดลองพบว่าสูตรที่เหมาะสมคือ นาโนอิมัลชันที่ทำให้เสถียรด้วยเวย์โปรตีนไอโซเลต (20% โดยน้ำหนัก) และประกอบด้วย 5% โดยน้ำหนัก ของน้ำมันที่มีกรดไขมันโอเมก้า-3 จากเมล็ด Echeium plantagineum สำหรับพารามิเตอร์ที่เหมาะสมในการเตรียมนาโนอิมัลชันโดยใช้เครื่องอัลตร้าโซนิกส์ที่ความเข้มสูง พบว่าค่าที่เหมาะสมคือ 20% แอมพลิจูด, พลังงานที่ใช้เท่ากับ 1750 จูล และ อุณหภูมิที่ 45 องศาเซลเซียส ซึ่งค่าเฉลี่ยของเส้นผ่านศูนย์กลางของนาโนอิมัลชันมีค่าเท่ากับ 225.83 ± 1.52 นาโนเมตร และ ค่าดรรชนีของการกระจายตัวของขนาดอนุภาคเท่ากับ 0.24 ± 0.01 และมีขนาดประจุของอนุภาคเท่ากับ -31.50 ± 0.20 มิลลิโวลต์ จากผลการทดลองพบว่าที่ความเข้มข้น 5% โดยน้ำหนักของน้ำมันให้ผลของขนาดอนุภาคนาโนอิมัลชันที่เล็กกว่า และมีเสถียรภาพที่ดีกว่าระบบที่ใช้ความเข้มข้น 10% โดยน้ำหนักของน้ำมัน และพบว่านาโนอิมัลชัน (5% น้ำมัน) ที่ความเข้มข้นเวย์โปรตีน 1 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ไม่พบความเป็นพิษต่อเซลล์ ทีเอชพี-1 หลังจากถูกบ่มเป็นเวลา 24, 48 และ 72 ชั่วโมง ยิ่งไปกว่านั้นเมื่อบ่มเซลล์ด้วยนาโนอิมัลชันเป็นเวลา 24 ชั่วโมง และ สารก่ออับเสบชนิดไลโปโพลีแซคคาไรด์เป็นเวลา 4 ชั่วโมง พบว่าไซโตไคน์ชนิดก่อการอักเสบ ได้แก่ IL-1β, IL-4, IL-6, IL-8, GM-CSF และ TNF-α มีจำนวนลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p≤0.05) และไซโตไคน์ชนิด IFN-γ มีจำนวนลดลงอย่างไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ ซึ่งผลดังกล่าวอาจเกิดจากการช่วยเสริมฤทธิ์กันระหว่างเวย์โปรตีนไอโซเลต และ น้ำมันชนิดโอเมก้า-3 ที่เป็นส่วนประกอบในตำรับนาโนอิมัลชัน อีกทั้งขนาดอนุภาคในระดับนาโนเมตรช่วยส่งเสริมการผ่านเข้าสู่เซลล์ได้มากขึ้น กล่าวโดยสรุป นาโนอิมัลชันที่ถูกทำให้เสถียรด้วยเวย์โปรตีนไอโซเลต อาจเป็นระบบที่นำมาพัฒนาเพื่อให้ผลในการต้านอักเสบได้ ทั้งนี้ควรจะมีการศึกษาเพิ่มเติมถึงกลไกของนาโนอิมัลชันที่ถูกทำให้เสถียรด้วยเวย์โปรตีนไอโซเลตต่อการต้านการอักเสบ และทำการศึกษาในกายต่อไป
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2011
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Pharmaceutical Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/27282
Type: Thesis
Appears in Collections:Pharm - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
kunyanatt_ch.pdf1.25 MBAdobe PDFView/Open


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