Category Archives: Biosurfactants

Liquid crystal system for cervical cancer

J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 441-453, 2019.

Original Article | Artículo Original

Development and evaluation of liquid crystal systems of combination of 5-fluorouracil and curcumin for cervical cancer cell line

[Desarrollo y evaluación de sistemas de cristal líquido de una combinación de 5-fluorouracilo y curcumina en una línea celular de cáncer cervical]

Sheba R David1, Syahira Abdul Refai2, Koh Rhun Yian2, Chun-Wai Mai2, Sanjoy Kumar Das3, Rajan Rajabalaya1*

1PAPRSB Institute of Health Sciences, Universiti Brunei Darussalam, Jalan Tungku Link BE1410, Bandar Seri Begawan, Brunei Darussalam.
2School of Pharmacy, International Medical University, No. 126, Jalan Jalil Perkasa 19, Bukit Jalil, 57000 Kuala Lumpur, Malaysia.
3Institute of Pharmacy, Jalpaiguri, Pin 735101, West Bengal, India.
Abstract

Context: Liquid crystalline gel, self-assembled vesicular systems covered with nonionic surfactants, are promising for use in drug delivery.

Aims: To develop and evaluate the liquid crystal (LC) systems of a combination of 5-fluorouracil and curcumin for a cervical cancer cell line.

Methods: The LC was formulated using water, surfactant, and glycerin. Optimization was carried out by using different surfactants. The formulations were chosen for various studies, such as pH determination, environmental scanning electron microscopy (eSEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and dissolution study. The synergism of the combination of 5-FU and curcumin on cervical cancer HeLa cell line was then analyzed using CompuSyn software.

Results: The formulations with 60% surfactant, the average particle size was in the ranges from 15.68 – 26.35 nm whereas with 40% surfactant, were 11.27 – 21.35 nm. The percentage of dissolution of 5-FU at pH 7 (PBS) A2: 40.23 > B2: 47.39 > X2: 50.36 > Y2: 56.36 compared to at pH 4 (vaginal simulated fluid, VSF) were A2: 36.23 > B2: 43.64 > X2: 45.67 > Y2: 49.01. The percentage of dissolution of curcumin of different formulations were at pH 7 (PBS) A2: 44.85 > B2: 51.36 > X2: 58.61 > Y2: 64.38 compared to at pH 4 (VSF) were A2: 41.03 > B2: 49.37 > X2: 57.85 > Y2: 68.75.

Conclusions: The combination of the drugs showed that there was a synergistic effect when it was being administered together. The combination of drugs in LC system had a sustained release as well as it was effective against cervical cancer HeLa cell line.

Keywords: cervical cancer; curcumin; 5-fluorouracil; HeLa cell line; liquid crystal.

Resumen

Contexto: El gel cristalino líquido, los sistemas vesiculares autoensamblados cubiertos con tensioactivos no iónicos, son prometedores para su uso en la administración de fármacos.

Objetivos: Desarrollar y evaluar los sistemas de cristal líquido (LC) de una combinación de 5-fluorouracilo y curcumina para una línea celular de cáncer cervical.

Métodos: El LC se formuló usando agua, tensioactivo y glicerina. La optimización se llevó a cabo utilizando diferentes tensioactivos. Las formulaciones se eligieron para diversos estudios, como la determinación del pH, la microscopía electrónica de barrido ambiental (eSEM), la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y el estudio de disolución. Luego se analizó la sinergia de la combinación de 5-FU y curcumina en la línea celular HeLa de cáncer de cuello uterino utilizando el software CompuSyn.

Resultados: Para las formulaciones con 60% de tensioactivo, el tamaño de partícula promedio estuvo en el rango de 15,68 – 26,35 nm mientras que con 40% de tensioactivo, fueron 11,27 – 21,35 nm. El porcentaje de disolución de 5-FU a pH 7 (PBS) A2: 40,23 > B2: 47,39 > X2: 50,36 > Y2: 56,36 en comparación con pH 4 (fluido simulado vaginal, VSF) fueron A2: 36,23 > B2: 43,64 > X2: 45,67 > Y2: 49,01. El porcentaje de disolución de curcumina de diferentes formulaciones fue a pH 7 (PBS) A2: 44,85 > B2: 51,36 > X2: 58,61 > Y2: 64,38 en comparación con pH 4 (VSF) fueron A2: 41,03 > B2: 49,37 > X2: 57,85 > Y2: 68,75.

Conclusiones: La combinación de los compuestos mostró que había un efecto sinérgico cuando se administraba en conjunto. La combinación de fármacos en el sistema LC tuvo una liberación sostenida y fue eficaz contra la línea celular HeLa del cáncer de cuello uterino.

Palabras Clave: cáncer de cuello uterino; cristal líquido; curcumina; 5-fluorouracilo; línea celular HeLa.

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Citation Format: David SR, Refai SA, Yain KR, Mai C-W, Das SK, Rajabalaya R (2019) Development and evaluation of liquid crystal systems of combination of 5-fluorouracil and curcumin for cervical cancer cell line. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 441–453.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Optimizing the immobilization of biosurfactant-producing

J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 413-420, 2019.

Original Article | Artículo Original

Optimizing the immobilization of biosurfactant-producing Pseudomonas aeruginosa in alginate beads

[Optimización de la inmovilización de Pseudomonas aeruginosa productora de biosurfactantes en perlas de alginato]

Gholamreza Dehghannoudeh1,2, Kioomars Kiani1, Mohammad Hassan Moshafi1, Negar Dehghannoudeh3, Majid Rajaee1, Soodeh Salarpour1, Mandana Ohadi2*

1Department of Pharmaceutics, Faculty of Pharmacy, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran.
2Pharmaceutics Research Center, Institute of Neuropharmacology, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran.
3Faculty of Arts and Science, University of Toronto, 100 St George St, M5S3G3, Toronto, Ontario, Canada.
Abstract

Context: Biosurfactants are amphipathic molecules that reduce surface tension. The major reasons to economically production of the biosurfactant are their health, safety, environmental management, and promising applications.

Aims: To optimize the immobilization of Pseudomonas aeruginosa as a biosurfactant producer in alginate beads.

Methods: Biosurfactant production by P. aeruginosa was confirmed through the hemolysis test, emulsification index, and surface activity measurement. Calcium alginate encapsulation technique was used in order to entrap the P. aeruginosa cells. Full factorial design was employed to optimize bead preparation. Furthermore, the morphology and the stability of beads were evaluated.

Results: It was proved that immobilized cells can be preserved the viability and biosurfactant production. Application of full factorial design indicated that the values of three parameters sodium alginate 3%, CaCl2 1% (w/v), and hardening time of 35 min, was found to be too stable for minimum surface tension and stable alginate gel beads.

Conclusions: The alginate gel beads showed stability during the growing process and the immobilized cells efficiently were viable. Alginate source, hardening time, and the interaction between CaCl2 concentration and hardening time influenced on the bead preparation.

Keywords: alginate beads; biosurfactants; immobilization; optimizing; Pseudomonas aeruginosa.

Resumen

Contexto: Los biosurfactantes son moléculas anfipáticas que reducen la tensión superficial. Las principales razones para la producción económica del biosurfactante son la salud, seguridad, gestión ambiental y aplicaciones prometedoras.

Objetivos: Optimizar la inmovilización de Pseudomonas aeruginosa como productora de biosurfactantes en perlas de alginato.

Métodos: La producción de biosurfactantes por P. aeruginosa se confirmó mediante la prueba de hemólisis, el índice de emulsión y la medición de la actividad de la superficie. Se utilizó la técnica de encapsulación de alginato de calcio para atrapar las células de P. aeruginosa. Se empleó un diseño factorial completo para optimizar la preparación de las perlas de alginato. Además, se evaluó la morfología y la estabilidad de las perlas.

Resultados: Se demostró que las células inmovilizadas pueden preservar la viabilidad y la producción de biosurfactantes. La aplicación del diseño factorial completo indicó que los valores de tres parámetros de alginato de sodio al 3%, CaCl2 al 1% (p/v), y un tiempo de endurecimiento de 35 min, resultaron ser estables para una tensión superficial mínima y perlas de gel de alginato estables.

Conclusiones: Las perlas de gel de alginato mostraron estabilidad durante el proceso de crecimiento y las células inmovilizadas fueron viables de manera eficiente. La fuente de alginato, el tiempo de endurecimiento y la interacción entre la concentración de CaCl2 y el tiempo de endurecimiento influyeron en la preparación de las perlas.

Palabras Clave: biosurfactantes; inmovilización; optimización; perlas de alginato; Pseudomonas aeruginosa.

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Citation Format: Dehghannoudeh G, Kiani K, Moshafi MH, Dehghannoudeh N, Rajaee M, Salarpour S, Ohadi M (2019) Optimizing the immobilization of biosurfactant-producing Pseudomonas aeruginosa in alginate beads. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 413–420.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)