Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі (PDF)

26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … авторизуватися Меню...

26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … авторизуватися Меню Пошук Візок додому Огляди фітохімії ст Комплексний огляд використання бакухіолу на : - шкірі фізико хімічні властивості джерела , , біоактивність системи доставки , нанотехнологій нормативні та токсикологічні , проблеми Відкритий доступ :01 березня 2024 року Опубліковано Том 23 , сторінки 1377–1413, ( 2024 ) Цитуйте цю статтю Завантажити PDF Ви маєте повний доступ до цього відкритий доступ стаття Огляди фітохімії Цілі та сфера застосування Надіслати рукопис Філіпа Маскареньяс Мело - ,Маріана Маркес Рібейро ,Каве Хатамі Кахкеш ,Сагаріка Паріда ,Кіран Д. Павар ,К. Велсанкар ,Нірадж Кумар Джа ,Фуад Дамірі ,Густаво Коста ,Франциско Вейга таАна Клаудія Пайва-Сантос 8607 Доступи Перегляньте всі показники Анотація Бакухіол — це меротерпен, який останнім часом викликає великий інтерес у косметичній та фармацевтичній промисловості. Його основним джерелом є https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 1/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … насіння Psoralea corylifolia, лікарської рослини, яка походить з Азії, незважаючи на широке географічне поширення. Однак ця лікарська рослина знаходиться під загрозою зникнення через низьку схожість насіння та високу смертність проростків. У цьому контексті ця оглядова стаття висвітлює дослідження, які зосереджені на описі регенерації рослин із фрагментів коренів. Згодом, враховуючи його морфологічну схожість з іншими видами, також згадується та досліджується метод, який можна використовувати для перевірки автентичності рослини та запобігання підробці. Крім того, представлено «зелений» метод екстракції для отримання бакухіолу, а також досліджується можливість отримання бакухіолу шляхом хімічного синтезу. Крім того, ми надаємо вичерпний опис широкого спектру біологічної активності бакухіолу, що особливо стосується шкіри. Основна біоактивність бакухіолу для шкіри включає протигрибкову, антибактеріальну, антиоксидантну, протизапальну, проти старіння, депігментацію та протипухлинну дію. Однак особливі фізико-хімічні властивості бакухіолу вимагають розробки інноваційних систем доставки шкіри, які дозволяють його інкапсуляцію, і вимагають від них переваги. До них належать мікро- та нанорозмірні системи для терапевтичних і косметичних застосувань, які також детально описані в цій оглядовій статті. Нарешті, будуть розглянуті нормативні питання, метаболічні міркування та токсикологічні проблеми, пов’язані з використанням бакухіолу в косметичних і дермофармацевтичних композиціях, які стосуються не лише користувача, але й навколишнього середовища. Графічний анотація Подібний вміст переглядають інші https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 2/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Ароматичні рослини як Застосування космецевтика користь і : - Фіто наномедицина каннабідіолу на шкірі : застосування для для лікування джерела ефекти, , ' здоров я шкіри аутоімунних та інших супутніх захворюван … системи доставки ,… Стаття Відкритий доступ Розділ © 2024 Стаття Відкритий доступ 05 листопада 2024 року 18 березня 2023 р Скористайтеся нашим контрольним списком перед поданням Уникайте поширених помилок у своєму рукописі. вступ Продукти рослинного походження широко використовуються протягом багатьох років завдяки їхній економічній ефективності та легкодоступності. Psoralea corylifolia є широко визнаною рослиною, особливо серед китайського та індійського населення, завдяки своєму природному географічному поширенню. Враховуючи десятиліття етноботанічного використання та різноманітний хімічний склад, P. corylifolia було приписано кілька властивостей , включаючи естрогенну, антидепресивну, гепатопротекторну, імуномодулюючу, остеобластичну, нейропротекторну та пестицидну дії (Alam та ін. 2018 ; Чопра та ін. 2013). ; Коул та ін ; Лі та інші 2016b ). Він є джерелом понад сотні сполук (Alam et al. 2018 ; Khushboo et al. 2010 ; Koul et al. 2019 ; Li et al. 2016b ). Серед цих сполук виділяється відомий псорален, який використовується для лікування псоріазу з 1970-х років (Reid and Griffiths 2020 ). Бакучіол (BAK) також вважається однією з його основних сполук (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ; Chen et al. 2012 ; Cui et al. 2015 ; Ferrándiz et al. 1996 ; Jafernik et al. 2021 ; Madrid et al. 2015 ; Majeed et al. 2012 р. Чжуан та ін. 2013 ). З хімічної точки зору він має ароматичне кільце та довгий вуглеводневий ланцюг, що негативно впливає на його розчинність у воді, що є важливим аспектом для його практичного застосування в системах носіїв (Адарш Крішна та ін. 2022 ). Крім https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 3/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … того, молекула BAK має інші специфічні фізико-хімічні властивості, відповідальні за її основні біологічні дії. Протягом багатьох років були описані різні методи екстракції, одним з яких є помітний підхід – це «екологічно чиста» техніка, яка використовує надкритичну екстракцію для отримання BAK (Lewińska та ін. 2021 ). Екстракція продуктів рослинного походження може бути проблемою через велику кількість присутніх активних сполук. Часто методи екстракції та виділення рослин дають низькі кількості бажаних речовин. У цих випадках як альтернативу можна використовувати хімічний синтез. Незважаючи на певні складні кроки, кілька вчених повідомили про різноманітні синтетичні хімічні шляхи для BAK (Lystvan et al. 2010 ). Організми, що входять до мікробіоти шкіри, відомі як коменсальні організми, відіграють вирішальну роль у підтримці гомеостазу та сприяють зміцненню імунної здатності шкіри (Byrd та ін. 2018 ; Парлет та ін. 2019 ). Порушення комменсального балансу може призвести до надмірного росту грибкових і бактеріальних видів. Кілька досліджень in vivo та in vitro підтвердили ефективність BAK у лікуванні цих розладів (Cui та ін. 2015 ; Hsu та ін. 2009 ; Lau та ін. 2010 , 2014 ; Parlet та ін. 2019 ; Pfaller та ін. 2006 ).. Staphylococcus aureus , умовно- патогенний мікроорганізм, причетний до більшості гострих і хронічних бактеріальних інфекцій шкіри. Вважається, що приблизно від 20 до 30% здорових дорослих безсимптомно є носіями S. aureus. Крім того, близько 76% шкірних інфекцій приписують S. aureus (Parlet et al. 2019 ). В умовах зростання резистентності до антибіотиків антибактеріальні властивості BAK стають особливо цінними (Poláková et al. 2015 ). Крім того, антиоксидантні та протизапальні властивості можуть бути корисними для уповільнення природного процесу старіння (Bluemke та ін. 2022 ; Heidari та ін. 2022 ; Zafar та ін. 2022 ). Вільні радикали природним чином виробляються під час біологічних процесів (Surveswaran та ін. 2007 ). Гострий надмірний вплив сонячного випромінювання може призвести до сонячних опіків, тоді як хронічний вплив може спричинити зміни шкіри, такі як утворення зморшок, потовщення, подібне до бляшок, глибокі борозенки та зниження тонусу шкіри. Цей стан, який зазвичай називають «фотостарою шкірою» або «сонячним шрамом», має особливо негативний вплив через утворення активних форм кисню (АФК), https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 4/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … пов’язаних із клітинним окисним пошкодженням (Fayad та ін. 2017 ) у ДНК, ліпідах, і білків, що зрештою призводить до зниження життєздатності клітин (Cadet and Wagner 2013 ; Lau et al. 2014 ; Слімен та ін. Вплив на людину таких факторів, як алергени, мікроби та забруднюючі речовини, сприяє підвищенню утворення АФК. Підтримання балансу в процесах окиснення-антиокислення, а також наявність систем, які контролюють утворення цих радикалів і сприяють їх виведенню, є вирішальними (Bouayed and Bohn 2010 ; Surveswaran et al. 2007 ). В організмі людини макрофаги відіграють вирішальну роль у вродженій імунній відповіді, виявляючи імуномодулюючі властивості, необхідні для запальної відповіді та імунного нагляду. Активація макрофагів, як правило, індукована ліпополісахаридами (LPS), ініціює активацію факторів транскрипції, таких як мітоген-активована протеїнкіназа, ядерний транскрипційний фактор-kB (NF- kB), а також секрецію цитокінів і прозапальних медіаторів, включаючи оксид азоту. (NO), простагландин E 2 (PGE 2 ), некроз пухлини фактор α, інтерлейкін-1β та інтерлейкін-6 (Mitra та ін. 2022 ; Qin та ін. 2022 ; Taciak та ін. 2018 ). Моноцити, що циркулюють у крові, служать основним джерелом шкірних макрофагів, які проходять процес дозрівання та диференціювання тканин, хоча їх немає в епідермісі (Kashem та ін. 2017 ; Pae та ін. 2001 ). Макрофаги можуть діяти як медіатори запалення при певних запальних захворюваннях шкіри, таких як атопічний дерматит (Eichenfield et al. 2014 ; Weidinger and Novak 2016 ) і псоріаз (Deng et al. 2016 ), що робить їх привабливими мішенями для терапевтичних втручань, спрямованих на придушення невідповідних або надмірна активація (Chen et al. 2017 ). У цьому контексті було проведено кілька досліджень, щоб продемонструвати протизапальну здатність, пов’язану з BAK. Серед раку шкіри меланома виділяється як один із найбільш смертоносних та інвазивних видів. Коли воно досягає стадії метастазування, його контроль стає складним, що часто призводить до високого рівня смертності через обмежену відповідь на лікування. Труднощі в отриманні ефективної протипухлинної терапії іноді призводять до неадекватного націлювання, що призводить до цитотоксичної дії на нормальні клітини. Рання діагностика значно підвищує перспективи успішного лікування (Madrid et al. 2015 ; Movagharnezhad et al. 2022 ; Raza et al. 2022 ). Постійна потреба в пошуку нових молекул дала можливість дізнатися більше про BAK та його потенційні протипухлинні властивості. Як найбільший орган людського тіла, шкіра служить чудовим шляхом для доставки ліків. Однак https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 5/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … молекули з низькою проникаючою здатністю часто потребують модифікацій, щоб полегшити цю доставку (Lewińska та ін. 2021 ). Зменшення розміру часток є однією зі стратегій. Склади мікро- та наногубок, а також наноемульсії пропонують рішення для подолання обмежуючих характеристик, таких як летючість, гідрофобність і в’язкість. Крім того, ці препарати підвищують фізичну стабільність і подовжують час вивільнення препарату, що дозволяє зменшити дозу та мінімізувати побічні ефекти (Kumar та ін. 2018 ; Lewińska та ін. 2021 ; Wadhwa та ін. 2019 ). Питання регулювання відіграють ключову роль у забезпеченні безпечного використання наносистем. Регуляторні організації повинні роз’яснити конкретні правила, пов’язані з процесом виробництва, визначенням фармакодинамічних і фармакокінетичних профілів, а також оцінкою токсикологічних профілів. Це має вирішальне значення для забезпечення ефективності та безпеки цих нанопрепаратів, що забезпечує постійне схвалення їх доступності на ринку (Mascarenhas-Melo та ін. 2022 ). - Фізико хімічні властивості бакухіолу Унікальний хімічний склад, структура та молекулярне розташування BAK викликають численні біологічні дії (Nazir et al. 2021 ). Його хімічна структура включає фенольні та терпеноїдні компоненти, що класифікує BAK як меротерпеновий фенол. Хімічний скелет складається з ароматичного кільця з гідроксильною групою та, у параположенні , ненасиченого довгого вуглеводневого ланцюга, що містить три алкени та один повністю вуглецевий (тетраалкільований) четвертинний стереоцентр (Адарш Крішна та ін. 2022 ). BAK має асиметричний стереоцентр, і було показано, що його абсолютна конфігурація демонструє ( S )-хіральність (як показано на рис. 1 ). Рис.1 https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 6/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Біосинтез бакухіолу та його молекулярна структура У таблиці 1 наведені фізико-хімічні властивості BAK. Завдяки своєму довгому гідрофобному ланцюгу BAK має низьку розчинність у воді та низьку біодоступність. Крім того, BAK зазнає значного ступеня метаболізму першого https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 7/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … проходження завдяки легкому утворенню ковалентних зв’язків з ендогенними молекулами, такими як гліцин і глюкуронова кислота, через фенольну гідроксильну групу (Адарш Крішна та ін. 2022 ; Лі та ін. 2021 ). 1 - Таблиця Фізико хімічні властивості бакухіолу Джерела бакухіолу Природні джерела BAK демонструє структурну та хімічну різноманітність. У рослинах він синтезується змішаним шляхом, який поєднує амінокислоти та ізопрен. Цей синтез призводить до молекулярно-хімічних варіацій з точки зору стереоцентрів і різних функціональних груп, які сприяють його різноманітній біологічній активності (Адарш Крішна та ін. 2022 ). З 1977 року докладалися зусилля для розуміння шляхів біосинтезу, відповідальних за виробництво BAK. Відомі дослідницькі групи, такі як групи під керівництвом Банерджі та Чінталвара, а також Райзінгера та ін., зробили значний внесок у розуміння природного формування BAK (Банерджі та Чінталвар 1983 , 1984 ; Райсінгер та ін. 1978 ). У дослідженні 1978 року Risinger та ін. запропонував нові шляхи біосинтезу нерегулярних терпенів, включаючи BAK, що свідчить про ключову роль 2-(1- гідрокси-2-фенілетил) тіаміну як посередника в їх утворенні (Risinger et al. 1978 ). У 1983 році Банерджі та Чінталвар повідомили про шлях синтезу BAK у P. corylifolia. Вони використовували мевалонову кислоту та фенілаланін як субстрати, демонструючи, що BAK має змішане походження, похідне від двох ізопреноїдних одиниць та одного фенілпропану (із втратою карбоксильного вуглецю) (Banerji and Chintalwar 1983 ). Згодом ті ж дослідники виділили L-фенілаланін як кращий попередник порівняно з L-тирозином у біосинтезі BAK, припустивши, що BAK походить з фенілаланіну через p -кумаринову та коричну кислоти (Banerji and Chintalwar 1984 ). Ці знахідки заклали основу для останніх досліджень, які свідчать про те, що BAK належить до окремої групи рідкісних терпеноїдів, ароматичне кільце якого походить від фенілпропанового шляху. Ця фенольна сполука має вуглецевий бічний ланцюг (монотерпеновий ланцюг), отриманий від мевалонатного шляху (Адарш Крішна та ін. 2022 ; Чаудхурі та Бояновський 2014 ). На малюнку 1 схематично зображено один із описаних шляхів біосинтезу. Цей https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 8/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … змішаний шлях починається з фенілаланіну і веде до p -кумарової кислоти. Одночасно реакція між ацетил-КоА та ацетоацетил-КоА утворює геранілпірофосфат. Нарешті, взаємодія цих двох сполук призводить до утворення BAK. Хоча BAK зазвичай асоціюється з Psoralea corylifolia, його також витягують з інших видів. Приклади включають Pimelea drupacea (Lystvan et al. 2010 ), Psoralidium tenuiflorum (Hsu et al. 2009 ), Prosopis glandulosa (Backhouse et al. 2001 ; Labbé et al. 1996 ), Piper longum (Ohno et al. 2010 ), Aerva sangulnolenta (Яферник та ін. 2021 ), Otholobium pubescens (Krenisky et al. 1999 ), Ulmus davidiana (Choi et al. 2010 ; Lee et al. 2021 ). Перше виділення BAK відбулося в 1973 році Мехтою та ін. з насіння P. corylifolia (Damodaran and Dev 1967 ). P. corylifolia визнано основним джерелом BAK (Jafernik et al. 2021 ), а також визнано синонімом Cullen corylifolium ( L. ) Medik (Jafernik et al. 2021 ; Kim et al. 2018 ; Liu et al. 2021 ; Рен та ін ін. 2020 ). У таблиці 2 наведено огляд деяких методів екстракції, описаних для отримання BAK з природних джерел. 2 Таблиця Основні способи екстракції для отримання БАК з природних джерел Регенерація та автентичність P. corylifolia , а також екстракція та виявлення бакухіолу Незважаючи на те, що P. corylifolia є цінним джерелом таких компонентів, як BAK, P. corylifolia стикається з загрозою зникнення. Враховуючи цю проблему, надзвичайно важливо зрозуміти, як ми можемо вирощувати та зберігати цей вид, запобігаючи надмірній експлуатації та пом’якшуючи ризик вимирання (Jani та ін. 2015 ; Koul та ін. 2019 ). Крім того, такі фактори, як географічне розташування, кліматичні коливання та умови навколишнього середовища, вносять мінливість у хімічний склад, потенційно впливаючи на його фармакологічні ефекти (Wu et al. 2020 ). Забезпечення виробництва високоякісних продуктів має важливе значення для гарантування безпеки клієнтів і бажаного терапевтичного ефекту (Heinrich https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 9/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … 2015 ; WHO 2022 ). Використання стандартизованих методів для перевірки автентичності та запобігання підробці стає необхідним, особливо для таких видів, як Abutilon theophrasti Medic. і Crotalaria pallida. Незважаючи на морфологічну подібність, ці види демонструють відмінні характеристики з точки зору хімічного складу (Wu et al. 2020 ). Левінська та ін. повідомили про новий «зелений» метод з різними перевагами, включаючи низьку температуру екстракції та короткий час роботи. Цей підхід ефективно зменшує термічну деградацію та кисневий розпад біоактивних сполук. Крім того, чистий CO 2 служить привабливим розчинником завдяки своїм властивостям без запаху, інертності, нетоксичності та незаймистості. Це економічно вигідно та полегшує розчинність гідрофобних сполук. Методика використовує статико-динамічний метод, що включає чергування циклів статичної екстракції (10-15 хв) і динамічної екстракції (15-50 хв). Цей метод дозволяє екстрагувати високий вміст BAK з меншим відсотком псораленів та ізопсораленів, для яких зазвичай потрібні більш високі значення тиску та температури. Найвищий вихід, близько 8,58%, був отриманий з інтервалами 10/20 при 280 бар протягом 330 хв. Оскільки екстракція BAK відбувається на початкових стадіях процесу, високий вихід процесу не потрібен для отримання екстракту, багатого BAK. Таким чином, ключ до отримання високого вмісту BAK полягає в оптимізації умов процесу екстракції (Lewińska та ін. 2021 ). Кілька методів розділення вже задокументовано, і, залежно від обраного методу, різні сполуки можуть бути екстраговані та виділені. Чен та ін. далі досліджував це питання, припускаючи, що високоефективна рідинна хроматографія в поєднанні з електрохімічним детектуванням є найбільш прийнятною технікою для розділення, ідентифікації та кількісного визначення BAK через її високу чутливість (Chen et al. 2012 ). Таблиця 3 підсумовує ключові висновки досліджень щодо вищезазначених питань. 3 Таблиця Резюме досліджень регенерації in vitro та автентичності P.corylifolia , а також екстракції та виявлення бакухіолу https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 10/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Хімічний синтез BAK можна виділити з різних видів рослин, але його також отримують шляхом хімічного синтезу. З моменту відкриття в 1966 році було досліджено кілька підходів до хімічного синтезу BAK. Однак ці шляхи є складними і часто призводять до рацемічного BAK (±) замість оптично активного (+)-ізомеру, який зустрічається в природі (Lystvan et al. 2010 ). Загальний синтез передбачає досягнення вирішальної стереохімії та повністю вуглецевого четвертинного (тетраалкілованого) стереоцентру. Крім того, отримання алкенільних груп між атомами вуглецю 17 і 18, стерично утруднене положення, тягне за собою особливу проблему (Adarsh ​Krishna та ін. 2022 ; Choudhury та ін. 2017 ; Harding 2006 ; Hawner і Alexakis 2010 ; Quasdorf і Overman 2014 ). У таблиці 4 представлені синтетичні шляхи, про які повідомляють різні автори протягом певного часу в хронологічному порядку. Ця таблиця пропонує стислий огляд різних підходів, що супроводжується короткими поясненнями відповідних процесів. Таблиця 4 Хронологічно впорядковані шляхи синтезу бакухіолу Шкірна біоактивність бакухіолу Протигрибкова активність BAK демонструє чудові протигрибкові властивості, що підтверджується меншими значеннями мінімальної інгібуючої концентрації порівняно з традиційними протигрибковими засобами. Дослідження, що оцінюють протигрибкову ефективність BAK проти таких видів, як Candida guilliermondii та Trichophyton mentagrophytes, продемонстрували багатообіцяючі результати, перевершуючи ефективність звичайних протигрибкових засобів. C. guilliermondii зазвичай асоціюється з поверхневими шкірними інфекціями (Pfaller et al. 2006 ), тоді як T. mentagrophytes є дерматофітом, пов’язаним із мікозом стопи, також відомим як tinea pedis (Bell-Syer et al. 2012 ; Ilkit and Durdu 2015 ). Додаткові параметри, що вказують на ефективність BAK, включають підвищену проникність грибкової мембрани, як продемонстровано Lau et al. що призводить до загибелі грибка через збільшення АФК, а не як наслідок фрагментації ДНК (Lau et al. 2014 ). Основні https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 11/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … результати різних досліджень протигрибкових властивостей BAK узагальнено в таблиці 5. 5 , Таблиця Основні результати досліджень проведених для оцінки протигрибкової активності бакухіолу Антибактеріальна активність BAK також демонструє значну антибактеріальну активність, як вказали Yin та інші, які вважали BAK «добре відомим природним антимікробним агентом». У їхньому дослідженні BAK використовували як позитивний контроль із мінімальними значеннями інгібуючої концентрації 0,018 і 0,037 мМ, що спостерігалися для Staphylococcus epidermidis і S. aureus відповідно (Yin et al. 2004 ). S. epidermidis — поширена бактерія, яка зустрічається на здоровій шкірі людини (Brown and Horswill 2020 ) і може бути збудником певних опортуністичних шкірних інфекцій (Natsis and Cohen 2018 ; Nguyen et al. 2017 ). Метицилінрезистентний S. aureus (MRSA) також пов’язаний із шкірними інфекціями (Lee et al. 2018 ). Тромпезінскі та ін. оцінили ефективність біологічного комплексу БАК, екстракту гінкго білоба та маніту (БГМ) та порівняли його з пероксидом бензоїлу та глюконатом цинку. Перекис бензоїлу, місцевий засіб, який зазвичай використовується як засіб першої лінії лікування акне, генерує вільні радикали, які пошкоджують клітинні стінки бактерій Cutibacterium acnes (також відомих як Propionibacterium acnes ) (Eichenfield et al. 2021 ). Глюконат цинку має бактеріостатичну дію проти C. acnes і також використовується для лікування акне (Yee та ін. 2020 ). У таблиці 6 підсумовуються основні результати деяких досліджень, підкреслюючи нижчі значення інгібуючої концентрації, які демонструє BAK порівняно з іншими сполуками, підкреслюючи його антибактеріальний потенціал. 6 , Таблиця Основні результати досліджень проведених для оцінки антибактеріальної активності бакухіолу https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 12/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Антиоксидантна активність Антиоксидантні властивості BAK є результатом присутності водню в терпеноїдному ланцюзі, зручно розташованому поруч із тризаміщеною алкеновою групою та легко доступному для абстракції. Крім того, на антиоксидантну активність впливає ентальпія дисоціації фенольного зв’язку (Adhikari et al. 2003 ). Іншим критичним фактором, який підвищує антиоксидантну активність, є наявність гідроксильних груп в ароматичному кільці разом із посиленням електронодонорних груп, особливо в орто- і пара -положеннях. І навпаки, вилучення електронів зменшує ці антиоксидантні властивості. Крім того, стереоперешкоджаючий ефект гідроксильних груп, особливо в орто -положенні, модулює антиоксидантну активність. Jiangning та ін. охарактеризував БАК як неперешкоджений фенол, підкреслюючи відсутність заміщених груп в орто -положеннях гідроксильної групи. Основний подвійний зв'язок зв'язує фенол фенольної гідроксильної групи в пара -положенні. Ця структурна конфігурація дозволяє розширити систему кон’югації фенольних кисневих вільних радикалів (POFR) BAK після передачі атома водню активним вільним радикалам. У результаті резонансна структура стабілізує POFR, посилюючи його антиоксидантну ефективність (Jiangning та ін. 2005 ). Були проведені дослідження для з'ясування антиоксидантної активності BAK. C. acnes поглинає ультрафіолетове (УФ) і видиме випромінювання, що призводить до фотоокислення сквалену, ліпіду сальних залоз, схильного до окислення через його хімічну структуру з шістьма подвійними зв’язками. Перекиси сквалену відіграють важливу роль у різних захворюваннях шкіри, включаючи акне (Cibrian et al. 2020 ). Шкіра природним чином виробляє вітамін Е, ліпофільний антиоксидант, присутній у нормальному людському шкірному салі, щоб запобігти окисленню сквалену. Вироблення вітаміну Е безпосередньо залежить від кількості сквалену. У людей з акне низький рівень вітаміну Е сприяє підвищенню рівня окисленого сквалену (Thiele та ін., 1999 ; Trompezinski та ін., 2016 ). Тромпезінскі та ін. також оцінили ефективність комплексу BGM у лікуванні вульгарних вугрів, тоді як Bluemke та ін. досліджував багатовимірний і цілісний вплив BAK на клітинне старіння. BAK демонструє здатність захищати біологічні компоненти, зокрема білки та ліпіди, від окисного пошкодження. Крім того, BAK https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 13/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … демонструє кращу здатність виводити вільні радикали порівняно з ретинолом (RET). АФК викликають запальний каскад, який призводить до зниження життєздатності клітин як дермальних, так і епідермальних клітин, що призводить до пошкодження позаклітинного матриксу (ECM) — визнаного наріжного каменю старіння шкіри. Ці висновки підтверджують ефект BAK проти старіння завдяки його сильній антиоксидантній активності (Bluemke та ін. 2022 ). Таблиця 7 об’єднує результати різних дослідницьких груп щодо антиоксидантних властивостей BAK. 7 , Таблиця Основні результати досліджень проведених для оцінки антиоксидантної активності бакухіолу Протизапальна активність Прозапальні цитокіни, такі як інтерферон-γ і LPS, мають здатність стимулювати експресію індуцибельної синтази оксиду азоту (iNOS). Ген iNOS містить промотор і повторювану початкову послідовність, яка сприяє зв’язуванню факторів транскрипції, включаючи NF-kB, пов’язаних зі стимулами, що викликають експресію iNOS. Після синтезу iNOS створює високі та стійкі рівні NO, вирішального медіатора запалення для захисту організму. Кількісну оцінку синтезу NO можна отримати шляхом вимірювання накопичення нітриту в культуральному середовищі. Однак його тривале виробництво було залучено до патогенезу запальних захворювань. Протизапальна відповідь пов’язана з пригніченням активності NO (Pae et al. 2001 ). І PGE 2 , і фактор інгібування міграції макрофагів (MIF) є прозапальними цитокінами. Високі рівні цих цитокінів спостерігаються в старіючій шкірі через хронічний вплив UVA та UVB опромінення. Незважаючи на цю подібність, вони йдуть різними сигнальними шляхами. PGE 2 , основний простагландин, що виробляється в шкірі людини, має здатність зменшувати синтез колагену (CLL) і збільшувати експресію матриксної металопротеїнази (MMP) у фібробластах (Bluemke та ін. 2022 ). З іншого боку, MIF експресується в шкірі, особливо у фібробластах і кератиноцитах. Діючи як потужний активатор макрофагів, MIF https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 14/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … позитивно регулює MMP-1, індукований UVA, у фібробластах (Shimizu 2005 ). BAK ефективно знижує рівні цих цитокінів, що демонструє його протизапальну активність і підкреслює його ефект проти старіння (Bluemke та ін. 2022 ). Чен та ін. провели скринінг потенційних природних протизапальних агентів, використовуючи клітини RAW 264.7, попередньо піддані дії LPS, щоб індукувати виробництво NO (Chen et al. 2017 ). Інші дослідження, зокрема Pae et al. досліджували інгібування експресії гена iNOS (Pae et al. 2001 ). Блюмке та ін. зосередили своє дослідження на оцінці протизапальної здатності BAK, вивчаючи його вплив на зниження двох прозапальних цитокінів, PGE 2 і MIF (Bluemke та ін. 2022 ). Таблиця 8 підсумовує основні результати цих досліджень, спрямованих на протизапальну активність BAK. 8 , Таблиця Основні результати досліджень проведених для оцінки протизапальної активності бакухіолу Активність проти старіння Декілька факторів сприяють старінню шкіри, включаючи вплив УФ- випромінювання протягом усього життя. Деградація ECM є однією з основних ознак старіння. Це пошкодження викликає дегенерацію дермальної сполучної тканини та характеризується деградацією волокон CLL, еластичних волокон і гіалуронової кислоти (Fayad et al. 2017 ). BAK має потенціал для запобігання старінню шкіри різними шляхами, затримуючи появу ознак старіння. Порівняна з RET, ефективність BAK перевершує ефективність цієї добре відомої сполуки. Крім того, слід зазначити, що антиоксидантна та протизапальна активність BAK дала багатообіцяючі результати, демонструючи вплив на процес старіння. Ефект BAK проти старіння можна пояснити його «ретинолоподібною» активністю, оскільки BAK діє як функціональний аналог RET. Однак його ефект https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 15/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … проти старіння також може бути пов’язаний з іншими механізмами, які називаються «не ретинолоподібними», які будуть описані нижче. Не ретинолоподібна активність Баквіль та ін. вивчали in vitro переваги BAK у запобіганні фотостарінню шкіри. Актинова мережа служить маркером старіння, що полегшує морфологічний аналіз. Після UVA-опромінення фарбування актину показало, що дермальні фібробласти людини (HDF) втрачають свою зіркоподібну форму та набувають веретеноподібної форми. Інкубація з 0,5 мкг/мл BAK ефективно запобігала морфологічним змінам у фібробластах, з результатами, порівнянними з результатами неопромінених/необроблених контрольних. Крім того, після опромінення UVA спостерігалося підвищення експресії інтерлейкіну-8 (IL-8) і білка P16, що вказує на старіння шкіри. Інкубація з BAK призвела до зниження експресії IL-8, пов’язаного із запаленням, і P16, пов’язаного зі старінням клітин (рис. 2 A) (Bacqueville et al. 2020 ). Рис.2 https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 16/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Антивіковий ефект БАК. Імунофлуоресцентне фарбування актинової мережі, інтерлейкіну-8 та білка p16 як маркерів морфології, запалення та старіння відповідно. Виконується у фібробластах шкіри людини. Проаналізовано за допомогою лазерної скануючої конфокальної мікроскопії; B Кількісний аналіз імунологічного мічення IL-8 та p16; C Оцінка щільності шкіри в аналізі старіння шкіри людини ex vivo. Проаналізовано методом фотонної мікроскопії. Стрілки вказують на втрату GAG (інтенсивно-синя мережа) на дермо-епідермальному з’єднанні; D Макрофотографії в анфас демонструють покращення сяйва через 28 днів (+ 26%) і 56 днів (+ 44%); E Покращення пружності шкіри, аналіз Dynaskin®. Поперечний розріз, що показує глибину деформації шкіри, зменшився через 28 і 56 днів. На зображенні нижче від 1 до 56 дня глибина деформації шкіри 56 днів https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 17/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … (30,4%), а обсяг деформації шкіри 56 днів (36,7%); F Facescan®, об’єм птозу зменшився за 56 днів (22,8%). Визначений контур обличчя, що демонструє ремоделюючий ефект продукту. Адаптовано з (Bacqueville et al. 2020 ) Згодом автори дослідили переваги екстракту тахітенської ванілі (VTE) і BAK, досліджуючи потенціал цих сполук окремо та в комбінації для запобігання фотостарінню шкіри. У дослідженнях in vitro комбіновані сполуки продемонстрували значний синергетичний ефект, що призвело до значного зниження експресії IL-8 на 95,1%. Хоча індивідуальне зниження становило 88,3% для BAK і 83,8% для VTE, сукупний вплив був помітно вищим. Також спостерігалося зниження рівнів P16 приблизно на 95,2%, з індивідуальним зниженням на 44,4% і 29,2% для BAK і VTE відповідно (рис. 2 B) (Bacqueville et al. 2020 ). Слід зазначити, що, незважаючи на синергетичний ефект, обидва результати показали вищу ефективність БАК при окремому застосуванні. Щоб краще зрозуміти переваги цієї комбінації, було створено дермокосметичну сироватку (1,5% BAK + 1% VTE), а також було проведено дослідження ex vivo з використанням моделі фотопошкодженої шкіри людини, викликаної хронічним UVA-опроміненням. Глікозаміноглікан (GAG) використовувався як маркер ECM для оцінки щільності шкіри. GAG розташований поблизу дермо-епідермальних з’єднань (DEJ) і підлеглої папілярної дерми. Хронічний вплив UVA- випромінювання викликає стрес фотостаріння, що призводить до зниження виробництва ECM, особливо в GAG, і порушує мережу, що призводить до менш інтенсивного та більш дифузного фарбування (рис. 2 C). Втрата GAG корелює зі змінами в CLL та еластичних волокнах у папілярній дермі. Застосування цієї сироватки продемонструвало здатність відновлювати вміст GAG і мережеву організацію, тим самим покращуючи щільність шкіри. Результати були порівняні з неопроміненим/необробленим контролем, що вказує на те, що сироватка демонструє ефект повторного ущільнення та захищає шкіру від УФА-індукованих змін ГАГ (Bacqueville et al. 2020 ; Lee et al. 2016 ; Naylor). та інші 2011 ). Дослідники завершили оцінку сироватки клінічними випробуваннями за участю 43 здорових жінок, де оцінювали сяйво шкіри за допомогою фотографій, пружність за допомогою DynaSKIN® і ремоделювання шкіри за допомогою https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 18/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … FaceScan®. Клінічне випробування показало значні результати щодо сяйва шкіри, із загальним покращенням приблизно на 20% у 80% осіб через 56 днів (рис. 2 D). Дерматологічне оцінювання виявило покращення пружності шкіри у 95% осіб, про що свідчить зменшення деформації шкіри на 17% та 16% за глибиною та об’ємом відповідно (рис. 2 E). Крім того, через 56 днів 63% осіб повідомили про значний ефект ремоделювання, що характеризується більш чіткою лінією контуру обличчя (рис. 2 F). Результати переносимості та загальної безпеки оцінили сироватку як «дуже хорошу» (Bacqueville et al. 2020 ). Крім того, основні результати досліджень Bacqueville et al. наведені в таблиці 9 , а також результати дослідження in vivo, проведеного Bluemke та ін., де ефективність 0,5% крему BAK порівнювали з його носієм за участю 34 здорових осіб (Bluemke та ін. 2022 ). 9 , Таблиця Основні результати досліджень проведених для оцінки антивікової , активності бакухіолу включаючи неретинолоподібну та ретинолоподібну активність Ретинолоподібна активність Ретиноїди відіграють вирішальну роль у підтримці здоров’я шкіри, і будь-який дефіцит або надлишок цих сполук може порушити природний баланс шкіри, що призведе до порушень гомеостазу та погіршення бар’єрної функції шкіри (Fisher and Voorhees 1996 ). У цій групі природних сполук ретинол (спирт вітаміну А), ретиналь (альдегід вітаміну А) і ретиноєва кислота (кислота вітаміну А) є найважливішими елементами (Bailly et al. 1998 ; Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). Будучи активними похідними вітаміну А, вони відіграють ключову роль на різних етапах життєвого циклу клітини, включаючи диференціацію, проліферацію та апоптоз (Bastien and Rochette-Egly 2004 ). Через важливість RET у контролі та регулюванні гомеостазу та природних клітинних процесів, а також про зареєстровані побічні ефекти, пов’язані з його використанням, поточною фундаментальною передумовою є ідентифікація альтернативної молекули, яка може справляти подібні ефекти з мінімальними побічними ефектами. Незважаючи на відсутність структурної подібності з https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 19/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … ретиноїдами, BAK має здатність виконувати подібні функції, заслуживши класифікацію як функціональний аналог (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). Чаудхурі та ін. провели дослідження зв’язку між BAK і ретиноїдами, виявивши їх структурну відмінність, як показано на рис. 3. Щоб виявити потенційні RET- подібні сполуки, дослідження включало порівняння профілів експресії генів із відомим профілем RET. Результати цього загальногеномного аналізу представлені вулканічним графіком як для BAK, так і для RET (рис. 4 A), де виділено значні зміни в даних мікрочіпів ДНК. Позитивно регульовані гени розташовані праворуч, а негативно регульовані – ліворуч. Загальна подібність форм вулканічних діаграм обох сполук свідчила про функціональну аналогію між цими молекулами. Це було додатково підтверджено подібною модуляцією генів, залучених до зв’язування ретиноїдів і метаболізму (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). Рис.3 A Структура бакучіолу; B Будова ретинолу Рис.4 https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 20/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Вулканічний графік даних мікрочіпів ДНК для RET і BAK; Вплив B RET b і BAK c на експресію колагену IV в EpidermFT людини (повна товщина), a є контролем. Стрілки вказують на DEJ, де локалізований колаген IV. Більш темні смуги в b і c підтверджують експресію колагену; Вплив C RET b і BAK c на експресію AQP-3 в EpidermFT людини (повна товщина), a є контролем. Стрілки вказують на фарбування AQP-3 в базальному шарі, де в основному локалізується; D Суб'єктивна оцінка експертів E та осіб I (% покращення порівняно з вихідним рівнем); E Вид справа нульовий день VS 12-тижневе лікування; F Результати аналізу силіконової копії за допомогою профілометрії: % зменшення порівняно з базовим рівнем. Адаптовано з (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ) https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 21/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … RET позитивно регулює ядерні ретиноїдні рецептори, відповідальні за трансляцію ретиноїдних сигналів (Bastien and Rochette-Egly 2004 ), тоді як BAK не впливає на їхню модуляцію. Це свідчить про потенційні переваги з точки зору несприятливих ефектів (Napoli 2017 ). BAK істотно регулює лецитин-ретинол ацилтрансферазу, відповідальну за етерифікацію RET довгим ланцюгом жирних кислот, необхідних для поглинання та зберігання RET. Крім того, як BAK, так і RET стимулювали активну реакцію гена рецептора ретиноєвої кислоти, яка, як правило, знижується при акне, псоріазі, розацеа та багатьох видах раку людини, що робить BAK привабливим кандидатом для лікування цих захворювань. Ці результати не тільки вказують на те, що BAK підвищує ендогенну біодоступність RET, але й підкреслюють його роль як його функціонального аналога (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). Крім того, було показано, що BAK посилює регуляцію генів, що кодують компоненти ECM у DEJ, зокрема ті, що пов’язані з фібрилами CLL та мікрофібрилами еластину. Деградація цих компонентів безпосередньо пов’язана з появою зморшок і тонких ліній, оскільки вони відіграють значну роль у міцності на розрив і еластичності опорної структури шкіри (Tsamis et al. 2013 ). BAK також продемонстрував помітну посилену регуляцію генів, що кодують фібронектиноподібну, гіалуронансинтазу 3 і аквапорин 3 (AQP3), перевершуючи ефекти, які спостерігаються з RET. Фібронектин сприяє стабільності матриксу і незамінний для підтримки форми клітин, а гіалуронан зберігає гідратацію тканин. AQP3, канальний білок, присутній в епідермісі, бере участь у транспортуванні води/гліцерину, сприяючи гідратації шкіри, відновленню бар’єру та еластичності (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). BAK також сприяв позитивній регуляції певних генів у DEJ, які забезпечують згуртованість між епідермісом і дермою, а саме CLL α-6 (IV), що бере участь у клітинних процесах, таких як міграція, проліферація та адгезія, і CLL α-2 (XVII ), що зміцнює зв’язок між двома шарами шкіри (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). З іншого боку, BAK також позитивно регулював компоненти напівдесмосом, такі як плектин I та інтегрини, які відіграють роль у клітинних функціях, таких як організація цитоскелету. Крім того, BAK впливав на ламінін, ключовий білок у lamina densa , пов’язаний із виживанням і фенотипами клітин (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 22/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Важливо підкреслити, що RET відомий своєю здатністю пригнічувати природні сигнали старіння, такі як морфологічне сплощення та витончення шкіри, які є результатом фізіологічного ослаблення ECM та DEJ. BAK є багатообіцяючим кандидатом у сфері запобігання старінню, демонструючи профіль посилення генної регуляції, який у більшості випадків перевершує профіль RET (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). У фотопошкодженій та старій шкірі синтез ХЛЛ знижується внаслідок кількісного та якісного зменшення фібробластів. BAK стимулював експресію ХЛЛ у моделі зрілих фібробластів на 147%, 150% і 119% для типів I, II і IV, відповідно, тоді як результати RET становили 119%, 148% і 100% відповідно при однакові умови (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). BAK і RET інкубували при 10 мкг/мл із 3D-моделлю замінника шкірної тканини (EpiDerm FT), щоб оцінити, чи відповідає стимуляція ХЛЛ типу IV стійкій експресії ХЛЛ. Результат виявив сильний сигнал поблизу DEJ, видимий при використанні антитіл проти ХЛЛ типу IV (рис. 4 B), що свідчить про те, що синтез ХЛЛ є результатом селективної метаболічної активації у фібробластах, оскільки BAK не сприяє проліферації клітин (Chaudhuri and Bojanowski). 2014 ). Епідермальний водний гомеостаз має вирішальне значення для гідратації рогового шару (SC), що має важливе значення для підтримки захисної функції, механічних властивостей і здорового вигляду шкіри. Зневоднення SC є поширеним явищем при фотостарій шкірі та таких захворюваннях, як псоріаз, екзема та атопічний дерматит. EpiDermFT при інкубації з BAK демонструє збільшення експресії гена AQP3 у мікрочіпах ДНК, що корелює зі збільшенням кількості білка (рис. 4 C) (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). Важливо також відзначити, що коли RET піддається окисленню в шкірі, він виробляє ретиноєву кислоту, яка імітує його ефекти, але помітно менш подразнює. Навіть при звичайній концентрації RET, меншій або рівній 0,1%, може виникнути деяке подразнення. У цьому контексті BAK демонструє кращу сприйнятливість і переносимість шкірою. Чаудхурі та ін. завершили своє дослідження клінічним дослідженням за участю 16 суб’єктів, які застосовували 0,5% препарат BAK двічі на день протягом 12 тижнів. Експерти та окремі люди оцінювали такі параметри, як пружність шкіри, тонус, яскравість, сухість, зморшки, сяйво та зовнішній вигляд області навколо очей, використовуючи напівкількісну шкалу, де 0 відповідає відсутності, а 4 — сильному. Експерти дали вищі оцінки сяйву, шорсткості та відсотку покращення сухості, тоді як люди дали https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 23/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … вищі оцінки зовнішньому вигляду області навколо очей, тонких ліній і зморшок. Виражене покращення більшості параметрів спостерігалося на 8-му тижні порівняно з 4-м тижнем, що свідчить про кумулятивні сприятливі ефекти BAK з часом (рис. 4 D) (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). Дослідження також оцінювало профілометрію, аналізуючи глибину зморшок і шорсткість шкіри за допомогою силіконової копії. Зменшення глибини зморшок становило 7%, 13% і 20% через 4, 8 і 12 тижнів відповідно. Подібним чином, зменшення шорсткості шкіри становило 2%, 10% і 21% через 4, 8 і 12 тижнів відповідно (рис. 4 E і 4F). Усі ці значні покращення ознак фотопошкодження, що спостерігалися через 12 тижнів після лікування BAK, підтверджують результати in vitro, підтримуючи його терапевтичний потенціал як дійсної альтернативи RET (Chaudhuri and Bojanowski 2014 ). Місцеві ретиноїди використовуються протягом багатьох років, часто пов’язані з побічними ефектами, про які часто повідомляють, включаючи подразнення, відчуття печіння в місцях застосування, еритему, свербіж і лущення (Mukherjee та ін. 2006 ). Особи з чутливою шкірою можуть відчувати ще більш виражений ефект. Вирішуючи ці проблеми, Draelos et al. (Draelos et al. 2020 ) провели клінічну оцінку BAK як природного продукту проти старіння. У дослідженні взяли участь 60 жінок із трьома дерматологічними захворюваннями: 20 із атопічним дерматитом/екземою, що характеризується руйнуванням бар’єру, 20 із розацеа, пов’язаною з гіперреактивністю судин, та ще 20 із синдромом непереносимості косметики, що визначається як особи з історією шкідливих сенсорні подразники у відповідь на місцеве застосування. BAK продемонстрував ретиноїдоподібні ефекти завдяки RET-подібній генетичній модуляції, але зі значно покращеним профілем толерантності порівняно з ретиноїдами та без необхідності масштабування дози. У цьому дослідженні використовувався миючий засіб і зволожувач проти старіння на основі BAK (1% мас./мас.), а основні результати також представлені в таблиці 9 (Draelos та ін. 2020 ). Депігментуючий Дослідження, проведене Kang et al. оцінили вплив крему UP256, що складається з 77,02% BAK, на зменшення гіперпігментації. Вплив UP256 на інгібування синтезу меланіну оцінювали in vitro з використанням нормальних епідермальних меланоцитів людини та порівнювали з фенілтіосечовиною, інгібітором https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 24/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … меланогенезу. UP256 при 5 мкМ продемонстрував подібне інгібування вироблення меланіну, як фенілтіосечовина при 10 мкМ. Крім того, активність тирозинази була виявлена ​in situ шляхом фарбування L-3,4-дигідроксифенілаланіном. Збільшення концентрації UP256 призвело до зменшення забарвленої площі. Вестерн-блот- аналіз виявив зниження експресії меланогенних ферментів, а аналіз пул-даун показав виражене інгібування активації GTP-зв'язуючого білка, який бере участь у формуванні дендритів меланоцитів. Автори також проаналізували вплив UP256 in vivo, використовуючи модель ембріональної рибки даніо, і ex vivo, в 3D моделі шкіри людини. Результати показали явне інгібування меланогенезу UP256 в обох моделях (Kang et al. 2020 ). Lyons та ін. провели in vivo оцінку антигіперпігментаційного ефекту BAK. У дослідженні взяли участь 20 осіб із постзапальною гіперпігментацією, спричиненою акне, яка характеризується гіпермеланозом, який виникає після вирішення таких захворювань шкіри, як акне, екзема та псоріаз, після інфекцій, контактного дерматиту, алергічних реакцій, прийому ліків, запальних захворювань та опіки. Результати показали значне покращення постзапальних гіперпігментаційних уражень, спричинених акне, після лікування BAK (Lyons та ін. 2020 ). У таблиці 10 представлені основні результати цих досліджень, присвячених депігментуючій активності BAK. Таблиця 10 , Основні результати досліджень проведених для оцінки депігментуючої активності бакухіолу Протираковий Мадрид та ін. досліджували in vitro протираковий потенціал BAK проти клітинних ліній меланоми людини (A2058) і фібробластів. BAK продемонстрував значне пригнічення життєздатності клітин A2058, не впливаючи на життєздатність клітин фібробластів. Автори дійшли висновку, що цитотоксичність не пояснюється розривом клітинної мембрани. Оскільки не було доказів пошкодження клітин, було припущено, що інгібування пов’язане з апоптозом (Madrid et al. 2015 ). Ракові клітини людини часто протистоять запрограмованій клітинній смерті (апоптоз), природному захисному механізму проти розвитку https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 25/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … пухлин (Hanahan and Weinberg 2011 ). Ця стійкість дозволяє прогресувати пухлину, роблячи ракові клітини стійкими до захисних механізмів людини та терапевтичних втручань (Madrid et al. 2015 ). Детальний аналіз патернів фрагментації ДНК дозволяє диференціювати некротичні клітини від апоптичних. Відсоток фрагментованої ДНК (TDNA) і момент хвоста (TMOM) є параметрами, які використовуються для визначення пошкодження ДНК. Результати показали збільшення TDNA і TMOM, що означає, що BAK індукує загибель клітин через апоптоз (Madrid et al. 2015 ). Підвищення активності ферменту каспази-3, що корелює з концентрацією BAK, підтвердило ідею індукції апоптозу. Активні каспази пригнічують ріст клітин і беруть участь у розщепленні білків, важливих для апоптозу. Крім того, вестерн-блот аналіз оцінив експресію сімейства p53, що функціонує як датчик стресу в клітині та сприяє активації проапоптичних генів і специфічних білків, включаючи проапоптотичний білок Bax і антиапоптотичний Bcl-2.. Співвідношення Bax/Bcl-2, що відображає схильність до апоптозу, продемонструвало збільшення значень білка Bax і зниження значень Bcl-2. Дослідження in vitro показали зниження експресії Bcl-2 і підвищення рівня p53 і Bax у клітинах A2058 при інкубації з BAK. Нарешті, після інкубації клітин A2058 з BAK спостерігалося залежне від концентрації підвищення рівнів АФК (ініціювання каскаду апоптозу) (Madrid et al. 2015 ). Таким чином, результати показують, що BAK є ефективним in vitro для зниження життєздатності ракових клітин A2058 і демонструє хорошу біосумісність завдяки своїй вибірковій токсичності щодо ракових клітин. Системи доставки через шкіру для інкапсуляції бакухіолу Шкіра, визнана найбільшим органом людського тіла, є привабливим способом місцевого введення, пропонуючи переваги перед пероральним, парентеральним і внутрішньовенним введенням, особливо з точки зору комфорту користувача (мінімальний біль і інвазивність). Незважаючи на їх терапевтичне чи косметичне застосування, активні молекули стикаються з деякими проблемами, зокрема їхньою обмеженою здатністю проникати через SC, таким чином ускладнюючи їх проникнення (Lewińska та ін. 2021 ). Для подолання цієї проблеми було досліджено кілька стратегій. BAK демонструє потенціал як терапевтична речовина для застосування на шкірі, причому його використання наразі обмежено косметикою та засобами особистої гігієни, як визначено Європейською хімією (ECHA 2022j ). https://link.springer.com/article/10.1007/s11101-024-09926-y 26/71 26.11.24, 21:58 Комплексний огляд використання бакухіолу на шкірі: фізико-хімічні властивості, джерела, біоактивність, нанотехнологічні … Формули, що містять BAK як косметичний інгредієнт, уже доступні на ринку, спеціально розроблені для зменшення тонких ліній і зморшок, покращення еластичності шкіри, збільшення синтезу CLL і вирівнювання тону шкіри, серед інших переваг. У таблиці 11 наведено приклади, узагальнюючи їх основні характеристики та твердження. На жаль, конкретні системи доставки для цих складів невідомі. У цьому розділі розглядатимуться три наносистеми для місцевої доставки з детальними описами, які сприятимуть майбутнім дослідженням доставки BAK до шкіри. Таблиця 11 Комерціалізовані продукти, що містять бакухіол, і їх претензії , Мікрогубки наповнені бакухіолом Вадаква та ін. досліджували новий підхід до доставки ефірної олії P. corylifolia (Babchi) (BO) до шкіри шляхом інкапсуляції її в мікрогубки (MS). Ефірна олія Бабчі, яка широко використовується в традиційній медицині, створює проблеми через свою летку природу, низьку розчинність і стабільність (Wadhwa et al. 2019 ). Виробництво масляних мікрогубок Babchi (BOMS), як описано Паваром та ін., відбувалося за методом квазіемульсійного випаровування розчинника з використанням етилцелюлози (EC) як гідрофобної похідної целюлози, що не розбухає, для забезпечення структурної цілісності. Полівініловий спирт (PVA) служив емульгатором і стабілізатором, тоді як дихлорметан діяв як розчинник (Pawar et al. 2015 ). Газова хромато-мас-спектрометрія (ГХ-МС) підтвердила BAK як основний компонент BO. Композиції ефірних олій можуть дещо відрізнятися залежно від таких факторів, як середовище вирощування, час збору врожаю та техніка екстракції, серед інших міркувань (Wadhwa та ін. 2019 ). Структури MS є переважно сферичними та високопористими, з кількома нульовими просторами для інкапсуляції BO (Wadhwa та ін. 2019 ). Після підтвердження життєздатності та стабільності BO в мікроструктурах дослідники проаналізували профіль вивільнення ліків in vitro. Загалом, кумулятивний відсоток вивільнення препарату обернено пропорційний концентраціям полімеру та емульгатора. Підвищення концентрації ЕК та ПВС призводило до зменшення ступеня вивільнення препарату. Наприклад, вищий в?