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Design, development and evaluation of curcumin (Curcuma longa) encapsulated phospholipid nanocarrier to enhance solubility and improve efficacy in MCF-7 cell line by Quality by Design - 01/08/25

Conception, développement et évaluation d’un nanotransporteur phospholipidique encapsulé de curcumine (Curcuma longa) pour améliorer la solubilité et l’efficacité dans la lignée cellulaire MCF-7 par la qualité par la conception

Doi : 10.1016/j.pharma.2025.07.004 
Vaibhav Bhadange a, b, , Supriya Jogdand c, Ankita Kawtikwar a, Pravin Kawtikwar a
a Sudhakarrao Naik Institute of Pharmacy, Nagpur Road, SH-183, District Yavatmal, Pusad, Maharashtra 445215, India 
b Amity Institute of Pharmacy, Amity University Maharashtra, Panvel, Mumbai 410206, India 
c Vidyabharati College of Pharmacy, Amravati, Maharashtra 444604, India 

Corresponding author. Sudhakarrao Naik Institute of Pharmacy, Nagpur Road, SH-183, District Yavatmal, Pusad, Maharashtra 445215, India.Sudhakarrao Naik Institute of PharmacyNagpur Road, SH-183, District YavatmalPusadMaharashtra445215India
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Friday 01 August 2025
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Highlights

Solubility enhancement of curcumin obtained from Curcuma longa encapsulated in phospholipid nanocarriers.
Evaluation of efficacy of Ccm-PL complex in cancer cell line.
Optimization done by QbD based Box-Behnken design.
Enhanced efficacy of the Ccm was found.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Lipid-based excipients are increasingly used to enhance the stability of innovative drug delivery systems. Phospoholipid nanocarriers, a botanical formulation, are used to build lipophilic molecular complexes, improving stability, absorption, and bioavailability. Turmeric (Curcuma longa) contains curcumin, which has poor bioavailability due to its solubility and wettability. Hence, the study was designed to enhance the solubility of curcumin by phospholipid complexation. The curcumin-encapsulated phospholipid nanocarriers (Ccm-PNs) were developed by solvent evaporation method, and the formula was optimized using a Box-Behnekn design based on QbD. Physicochemical properties and functional characterization were done by accessing particle size, entrapment efficiency, in vitro drug release. The adenocarcinoma breast cell line (MCF-7) was used for cytotoxicity investigation of Ccm-PNs. It showed lower particle size and stable zeta potential values, and their compatibility with excipients was confirmed through DSC and FTIR studies. They also demonstrated higher entrapment and in vitro drug release over 48hours. The cytotoxicity study showed improved efficacy than pure curcumin solution. In conclusion, overall results show that phospholipid nanocarriers have the ability to enhance therapeutic efficacy and bioavailability.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Les excipients à base de lipides sont de plus en plus utilisés pour améliorer la stabilité des systèmes innovants d’administration de médicaments. Les nanotransporteurs de phospoholipides, une formulation botanique, sont utilisés pour construire des complexes moléculaires lipophiles, améliorant ainsi la stabilité, l’absorption et la biodisponibilité. Le curcuma (Curcuma longa) contient de la curcumine, qui a une faible biodisponibilité en raison de sa solubilité et de sa mouillabilité. Par conséquent, l’étude a été conçue pour améliorer la solubilité de la curcumine par complexation des phospholipides. Les nanotransporteurs de phospholipides encapsulés dans la curcumine (Ccm-PN) ont été développés par la méthode d’évaporation du solvant, et la formule a été optimisée à l’aide d’un plan Box-Behnekn basé sur la QbD. Les propriétés physicochimiques et la caractérisation fonctionnelle ont été effectuées en accédant à la taille des particules, à l’efficacité du piégeage, et à la libération in vitro du médicament. La lignée cellulaire mammaire d’adénocarcinome (MCF-7) a été utilisée pour l’étude de la cytotoxicité des Ccm-PN. Il a montré une taille de particule plus faible et des valeurs de potentiel zêta stables, et leur compatibilité avec les excipients a été confirmée par des études DSC et FTIR. Ils ont également démontré un piégeage plus élevé et une libération in vitro du médicament sur 48heures. L’étude de cytotoxicité a montré une efficacité supérieure à celle d’une solution de curcumine pure. En conclusion, les résultats globaux montrent que les nanotransporteurs de phospholipides ont la capacité d’améliorer l’efficacité thérapeutique et la biodisponibilité.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Curcumin, Improved efficacy, Quality by Design, Phospholipid nanocarriers, Bioavailability

Mots clés : Curcumine, Efficacité améliorée, La qualité dès la conception, Nanotransporteurs de phospholipides, Biodisponibilité


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