ارزیابی پیش بالینی نانو امولسیون بارگذاری شده با عصاره Crocus sativus برای اختلالات شناختی ناشی از اسکوپولامین: یک مطالعه ایمنی و اثربخشی جامع

زمینه و هدف: Crocus sativus گیاهی محبوب است که برای بهبود و درمان حافظه، عملکردهای مربوط به شناخت مغز استفاده می شود و در نتیجه نقش مهمی در بهبود و حفظ سلامت مغز دارد. بخش مهم دارویی Crocus sativus کلاله گل است که سرشار از آپوکاروتنوئیدهای کروسین، پیروکروسین، سافرانال و بسیاری از ترکیبات فرار است. اثرات فارماکولوژیک مانند خواص آنتی اکسیدانی، ضد آمیلوئیدوژن، ضد افسردگی، ضد افسردگی، ضد سرطان، ضد التهابی و غیره به دلیل وجود کاراتنوئیدها است. با این حال، پایداری ضعیف، حلالیت و تجزیه آنزیمی فعال‌های زیستی Crocus sativus کاربرد درمانی آن‌ها را به طور قابل‌توجهی محدود کرده است. در این مطالعه، یک نانو امولسیون زعفران از بخش غنی از کاروتنوئید عصاره Crocus sativus از نظر ایمنی و کارایی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. روش‌شناسی: ارزیابی سمیت حاد خوراکی نانوامولسیون تک دوز طبق استاندارد OECD 420 برای تعیین دوز کشنده (LD50) انجام شد.

مسمومیت خوراکی 28 روزه مکرر تحت حاد برای ارائه دوز مؤثر برای ارزیابی بالینی طبق دستورالعمل OECD 407 انجام شد. حیوانات در طول کل آزمایش سمیت برای هرگونه علائم سمی و تغییرات پارامترهای هماتولوژیکی و بیوشیمی مشاهده شدند. مطالعه کارایی نانو امولسیون زعفران با استفاده از دو مدل آزمون رفتاری آزمون اجتنابی غیرفعال و آزمون ماز آبی موریس با استفاده از اختلال حافظه ناشی از اسکوپولامین مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته‌ها و نتیجه‌گیری: حیواناتی که 500 میلی‌گرم بر کیلوگرم در روز به‌صورت تک دوز خوراکی تجویز شده بودند، هیچ نشانه‌ای از سمیت یا مرگ‌ومیر در موش‌های صحرایی ایجاد نکردند و نتایج ارزیابی سمیت حاد نانو امولسیون زعفران نشان داد که NOAEL (میزان اثر نامطلوب مشاهده نشده) 50 میلی‌گرم نانوگرم زعفران به میزان قابل‌توجهی است.

در مطالعه سمیت تحت حاد، سه دوز مختلف mg/kg/day 75، 100 و 125 به مدت 28 روز که به صورت خوراکی در حیوانات تجویز شد، هیچ تغییر قابل توجهی در وزن بدن، پارامترهای خونی و بیوشیمیایی نشان نداد. مطالعه هیستوپاتولوژیک نشان داد که هیچ تغییر پاتولوژیک در اندام های حیاتی موش های تحت درمان با mg/kg/day 125 مشاهده نشده است. ارزیابی کارایی نانو امولسیون زعفران با استفاده از دو مدل رفتاری نشان می‌دهد که نانو امولسیون با دوز 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم در روز به طور قابل‌توجهی اختلال حافظه ناشی از اسکوپولامین را کاهش می‌دهد.

Background: Crocus sativus is popular herb used to improve and treat the memory, cognition related functions of brain and thereby impose significant role in improve and maintain brain health. The medicinal important part of Crocus sativus is stigma of flower which is rich in apocarotenoids crocin, picrocrocin, safranal and many more volatile compounds. The pharmacological actions such as antioxidant, anti-amyloidogenic, anti-depressant, anti depressant, anti cancer, anti inflammatory etc. properties are attributed due to of presence of caratenoids. However the poor stability, solubility and enzymatic degradation of bioactives of Crocus sativus have substantially limited their therapeutic application. In this study, a saffron nano emulsion of carotenoid rich fraction of Crocus sativus extract was assessed for its safety and efficacy.

Methodology: The single dose acute oral toxicity assessment of nanoemulsion was performed as per OECD 420 to determine the lethal dose (LD50). The subacute repeated 28 days oral toxicity was performed to provide the effective dose for the preclinical assessment as per OECD guideline 407 The animals were observed during the entire toxicity experimentation for any toxic signs and changes of hematological, biochemistry parameters. The efficacy study of saffron nano emulsion was evaluated by two behavioral test models- Passive avoidance test and Morris water maze test using scopolamine induced memory impairment.

Results & Conclusions: Animals administered 500 mg/kg/day as single dose orally did not cause any signs of toxicity or mortality in rats and results of acute toxicity assessment of saffron nano emulsion has indicated that the NOAEL (No Observed Adverse Effective Level) of saffron nano emulsion was found to be 500 mg/kg. In subacute toxicity study three different dose of 75, 100 & 125 mg/kg/day for 28 days administered orally in animals revealed no significant changes in body weight, hematological, biochemical parameters. The histopathological study has indicated no pathological changes observed in the vital organs of rats treated with the 125 mg/kg/day. The efficacy assessment of saffron nano emulsion using two behavioral models have suggested that nano emulsion at the dose of 10 mg/kg/day was significantly reduced the Scopolamine induced memory impairment.