Ứng dụng công nghệ laser tăng độ tan của Curcumin và định hướng ứng dụng trong điều trị ung thư

TS. Hà Thị Thanh Hương¹, Lê Hồng Quyên², Viên Ngọc Anh², Trần Mạnh Hùng³, Đỗ Hoàng Hải Nam⁴, TS. Đào Huyền Quyên⁵, ThS. Đặng Thị Ngần⁶, PGS.TS Lê Quang Huấn¹ –  ¹Trường Đại học Hòa Bình, ²Trường THPT Lê Hồng Phong, Hà Giang, ³Đại học Bách khoa Hà Nội, ⁴Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, ⁵Bệnh viện Bạch Mai, ⁶Trường Đại học Y Dược – ĐHQGHN

Tóm tắt:

Độ hòa tan trong nước thấp là một thách thức lớn đối với nhiều hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học. Thực tế, có đến 40% các dược phẩm hiện hành và ước tính 90% các hợp chất tiềm năng đang trong giai đoạn phát triển gặp phải vấn đề về độ tan kém trong môi trường nước. Hạn chế này dẫn đến nhiều hệ quả bất lợi, bao gồm việc cần tăng liều lượng thuốc để đạt hiệu quả điều trị, kéo theo sự gia tăng chi phí sản xuất và nguy cơ tác dụng phụ cho bệnh nhân. Do đó, việc phát triển các quy trình công nghệ tiên tiến để tạo ra vật liệu có kích thước tối ưu, từ đó, nâng cao độ hòa tan và sinh khả dụng của các hợp chất kém tan là vô cùng cần thiết.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiếp cận vấn đề trên bằng cách ứng dụng công nghệ laser để tạo ra các hạt curcumin có kích thước nanomet. Mục tiêu chính của phương pháp này là tăng cường diện tích bề mặt tiếp xúc của curcumin với môi trường hòa tan, từ đó, cải thiện đáng kể độ hòa tan trong nước của hợp chất này. Để đánh giá hiệu quả của phương pháp, sản phẩm curcumin sau khi xử lý laser đã được kiểm định về độ hòa tan và khả năng ức chế sự phát triển của các dòng tế bào ung thư khác nhau.

Kết quả phân tích cho thấy, kích thước trung bình của các hạt curcumin sau khi xử lý bằng laser đạt 167 nm, nằm trong phạm vi kích thước nanomet. Đáng chú ý, độ hòa tan của curcumin đã tăng lên gấp 4,5 lần so với mẫu curcumin không qua xử lý laser. Về tác dụng sinh học, curcumin sau xử lý laser thể hiện khả năng ức chế mạnh mẽ dòng tế bào ung thư biểu mô gan HepG2 với giá trị IC50 là 19,81 µg/mL và dòng tế bào ung thư biểu mô đại trực tràng HTC116 với IC50 là 2,408 µg/mL. Tuy nhiên, curcumin cho thấy tác dụng ức chế rất hạn chế trên dòng tế bào không ung thư HDF, gợi ý về tính chọn lọc tiềm năng trong tác dụng chống ung thư của curcumin sau khi được xử lý bằng laser.

Xem file

DOI: 10.71192/JST-ETU.2025.15.14

Từ khóa: Laser, curcumin, chống ung thư.