Pembangunan Nano-Hidroksiapatit yang mengandungi Fraksi-Kaya Tokotrienol Kelapa Sawit untuk penghantaran bersasarkan tulang: pencirian fizikokimia dan penilaian osteogen

Abstract

Fraksi-kaya tokotrienol (TRF) ialah sejenis vitamin E larut lemak yang terkenal dengan sifat antioksidan dan anti-radang yang sangat baik. Banyak kajian telah dijalankan untuk menerokai sifat terapeutik TRF bagi pelbagai penyakit yang berkaitan tulang. Namun begitu, penggunaan TRF adalah terhad kerana biokeperolehan oralnya yang rendah. Nano-hidroksiapatit (nHA) mempunyai potensi sebagai pengangkut-nano bagi TRF kerana sifat biokeserasian, biodegradasi dan osteogen yang amat baik. Tujuan kajian ini dijalankan adalah untuk membangunkan nanopartikel nHA yang mengandungi TRF (nHA/TRF) bagi meningkatkan biokeperolehan oral dan keberkesanannya pada tulang. Formulasi nHA/TRF telah dioptimumkan menggunakan kaedah tidak balas permukaan (RSM). Pencirian nanopartikel pula dilakukan menggunakan Zetasizer, mikroskop elektron transmisi (TEM), sepktroskopi merah infrared Fourier (FTIR), belauan sinar-X (XRD) dan analisis terma serentak (STA). Profil pelepasan ubat bagi nHA/TRF juga telah diuji pada pH 1.2, 6.8 dan 7.4. Kajian farmakokinetik pula dilaksanakan menggunakan tikus Wistar jantan yang sihat selama 24 jam. Secara ringkasnya, tikus telah dibahagikan secara rawak kepada empat kumpulan: minyak zaitun (60 mg/kg), nHA (~270 mg/kg), TRF (60mg/kg) dan nHA/TRF (-800 mg/kg). Tikus kemudiannya dikorbankan dan organ hati serta buah pinggang diambil untuk analisis histopatologi. Keberkesanan suplementasi nHA/TRF selepas 3 bulan juga telah dikaji menggunakan tikus. Antara parameter yang diukur adalah aras penanda pusing ganti tulang dalam serum, kekuatan biomekanikal tulang. histomorfometri tulang, serta penyebaran vitamin E dalam plasma, hati, tibia dan femur. Nanopartikel nHA/TRF yang optimum telah menunjukkan saiz partikel yang kecil (~270 nm), keupayaan zeta bernilai negatif (--20 mV), indeks polisebaran yang sempit (< 0.4) dan kecekapan pemerangkapan sebanyak 18.1%. Analisis TEM pula menunjukkan bahawa nHA/TRF mempunyai struktur berbentuk sfera. Analisis FTIR pula telah mengesahkan penggabungan TRF dengan nHA. Analisis XRD menunjukkan bahawa nHA/TRF mengekalkan sifat kehablurannya. Analisis STA pula menunjukkan bahawa nHA/TRF mempunyai kestabilan terma yang lebih baik berbanding TRF. Profil pelepasan ubat menunjukkan bahawa nHA/TRF telah menunjukkan pelepasan ubat yang lebih perlahan dan terkawal dalam tempoh 24 jam, berbanding TRF. Selain itu, tiada perubahan ketara yang dapat dilihat dalam analisis histopatologi hati dan buah pinggang selepas suplementasi nHA/TRF. Analisis farmakokinetik pula menunjukkan bahawa nHA/TRF menunjukkan peningkatan tempoh masa untuk mencapai kepekatan puncak (Tmax) dan biokeperolehan relatif (FRel). Bagi kajian keberkesanan pula, suplementasi nHA/TRF meningkatkan aras osteokalsin (OC) dalam serum berbanding suplementasi nHA. Kekuatan biomekanikal tulang pula menunjukkan bahawa tiada peningkatan ketara bagi kesemua parameter bagi tulang tibia dan femur. Analisis histomorfometri dinamik menunjukkan bahawa suplementasi nHA/TRF meningkatkan permukaan berlabel dua kali (dLS/BS) secara signifikan berbanding kumpulan nHA Akhir sekali, suplementasi nHA/TRF tidak menunjukkan peningkatan kepekatan tokotrienol yang ketara dalam plasma, hati, tibia dan femur. Kesimpulannya, formulasi nHA/TRF mampu mengubah profil pelepasan dan profil farmakokinetik TRF. Ketiadaan peningkatan signifikan pada keberkesanan kepada tulang berkemungkinan disebabkan oleh ketidaksetaraan dos antara TRF dan nHA/TRF. Oleh itu, kajian pada masa hadapan perlu mengoptimumkan formulasi nHA/TRF dengan kecekapan pemuatan yang lebih tinggi, seterusnya meningkatkan keberkesanannya.