超臨界流体溶液の展開によるWithania somniferaから抽出したWithaferin Aナノ粒子の調製

Preparation of Withaferin A nanoparticles extracted from Withania somnifera by the expansion of supercritical fluid solution.

• Mehrnaz Karimi
• Farhad Raofie

抄録

はじめに:

Withania somnifera (L.) Dunal.は、いくつかの重要な薬効を有する植物であり、いくつかの疾患を治療するために伝統的な治療法で長い間使用されてきた。

INTRODUCTION: Withania somnifera (L.) Dunal. is a plant with several important medicinal properties that have long been used in traditional therapy to treat some diseases.

目的:

微小化することで粒子径が小さくなり、バイオアベイラビリティが向上します。本研究では、ウィタニアソムニフェラから抽出したウィタニアソムニフェラのナノ粒子形成について検討した。

OBJECTIVE: Micronisation reduces the particle size, which increases the bioavailability. In this study, due to the great potential of Withaferin A in the treatment of diseases, the nanoparticle formation of Withaferin A extracted from Withania somnifera, was considered.

方法論:

最初のステップでは、W. somniferaの超臨界流体抽出の実験パラメータを中央複合設計（CCD）によって最適化した。次に、二酸化炭素超臨界溶媒の膨張の観点から、新しい、再現性のある、頑健な方法を用いて、ハーブ抽出物を微粉砕した。また、実験のパラメータは、Draper-Lin小複合デザインを用いて最適化した。さらに、液体クロマトグラフィー質量分析法（LC-MS）を用いて抽出された試料中のウィタフェリンAナノ粒子を同定し、得られた沈殿物を電界放出走査型電子顕微鏡（FESEM）を用いて特性評価を行った。

METHODOLOGY: In the first step, the experimental parameters of supercritical fluid extraction of W. somnifera were optimised by central composite design (CCD). Then, the herbal extract was micronised using a new, repeatable, and robust method in terms of the expansion of carbon dioxide supercritical solvent. Also, the parameters of the experiment were optimised with the Draper-Lin small composite designs. Moreover, we identified Withaferin A nanoparticle in the extracted samples by utilising liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and the obtained precipitates were characterised using field emission scanning electron microscopy (FESEM).

結果:

実験の最適条件は、圧力損失254気圧、温度53℃、平衡時間23分、回収時間57分とした。これらの結果から、ウィタフェリンAナノ粒子の大きさと数の最適点は、それぞれ5nmと5842nmであると予測された。

RESULTS: The optimal conditions of the experiment were as follows: pressure drop 254 atm, at the temperature of 53°C, equilibrium time 23 min, and collection time 57 min. Based on the observed results, the optimum points for the size and number of Withaferin A nanoparticles were predicted as 5 and 5842 nm, respectively.

結論:

その結果、通常の超臨界溶液急速展開法(RESS)に比べて展開速度が大幅に低下する一方で、超臨界溶液の展開によりナノ粒子の生成が達成された。また、ナノ化条件、特に圧力損失はナノ粒子の形成に大きく影響した。

CONCLUSION: The nanoparticle production was accomplished through the expansion of supercritical solution, while the speed of expansion was much lower compared to the ordinary rapid expansion of supercritical solution (RESS) methods. Also, the nanonisation conditions, especially the pressure drop, significantly affected the formation of nanoparticles.

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