The influence of zinc oxide nanoparticles on the anti-inflammatory activity of the selected NSAIDs

Zinc is one of the most important trace elements in the human body. What is more, it is essential for the growth and development of cells, regulation of gene expression and the immune response. It is crucial to the function and structure of many proteins. Additionally, the studies show that zinc has analgesic and anti-inflammatory properties and plays an important role in wound healing, especially in gastric ulcers. That is why it is crucial to conduct the confirmatory testing of its activity. As a part of my thesis, the study has been conducted that aimed at determining the cytoprotective activity of zinc oxide nanoparticles and at evaluation of the synergistic effect of analgesic and antiedematous nanoparticles of zinc oxide and ketoprofen. The studies consisted of two stages. At the first stage rats were intragastrically administered zinc oxide for 14 days at the doses of zinc ions per 7 mg/kg, 14 mg/kg or the nanoparticles of zinc oxide intragastrically for 14 days at the doses of zinc ions per 7 mg/kg, 14 mg/kg. At the second stage of the experiment there was a single administration of ketoprofen at the doses of 5 mg, 10 mg and 20 mg at the 15th day of the experiment. The inflammation was induced by injecting 0.1 ml of 1% carrageenin suspension into the right hind paw of the rat. The antiedematous effect was determined by the Ugo Basile plethysmometer, and the analgesic effect by the Ugo Basile analgesymeter.The results confirmed the antiedematous action of zinc oxide nanoparticles and its synergistic effect on the anti-inflammatory activity of ketoprofen. The studies on the positive effect of zinc oxide nanoparticles on analgesic activity of ketoprofen did not show positive results. The macroscopic evaluation of the excised stomachs showed that the administration of ketoprofen preceded with the 14 day supplementation of zinc oxide and zinc oxide nanoparticles resulted in less damage, and the damage that occurred was less severe. These results confirm the gastroprotective impact of nanoparticles of zinc oxide.The results of this study support the validity of researching the connection of inflammatory drugs with the nanoparticles of zinc oxide and prove that zinc oxide nanoparticles can contribute to increasing the pharmacological activity of ketoprofen and alleviate its gastrotoxic effects.

Cynk jest to jeden z najważniejszych pierwiastków śladowych w organizmie człowieka. Pierwiastek ten jest także ważny dla wzrostu i rozwoju komórek, regulacji ekspresji genu i odpowiedzi immunologicznej. Ma kluczowe znaczenie dla funkcji i struktury wielu białek. Wykazano również jego aktywność przeciwzapalną oraz przeciwbólową, a także jego rolę w procesie gojenia ran, zwłaszcza wrzodów żołądka. Dlatego bardzo ważne jest, aby były prowadzone badania potwierdzające jego aktywność. W ramach mojej pracy magisterskiej zostały przeprowadzone badania, które miały na celu ustalenie cytoprotekcyjnej aktywności nanocząsteczek tlenku cynku oraz ocena synergistycznego działania przeciwbólowego i przeciwobrzękowego nanocząsteczek tlenku cynku i ketoprofenu. Przeprowadzono badania złożone z dwóch etapów. W pierwszym etapie podawano szczurom tlenek cynku dożołądkowo (p.o.) przez 14 dni w dawkach w przeliczeniu na jony cynku: 7 mg/kg m.c., 14 mg/kg m.c. lub nanocząsteczki tlenku cynku dożołądkowo (p.o.) przez 14 dni w dawkach w przeliczeniu na jony cynku: 7 mg/kg m.c., 14 mg/kg m.c. Kolejnym etapem doświadczeń było jednorazowe podanie ketoprofenu w dawkach 5 mg, 10 mg i 20 mg w 15 dniu eksperymentu. Stan zapalny wywoływano poprzez wstrzyknięcie 0.1 ml 1% zawiesiny karagenu do prawej, tylnej łapy szczura. Efekt przeciwobrzękowy oznaczono przy użyciu pletyzmometru Ugo Basile, natomiast efekt przeciwbólowy za pomocą analgezymetru Ugo Basile. Uzyskane wyniki potwierdziły działanie przeciwobrzękowe nanocząsteczek tlenku cynku oraz jego synergistyczny wpływ na aktywność przeciwzapalną ketoprofenu. Badanie korzystnego wpływu nanocząsteczek tlenku cynku na hamowanie bólu przez ketoprofen nie dało pozytywnych wyników. Makroskopowa ocena wyciętych żołądków pokazuje, że podanie ketoprofenu poprzedzone 14-dniową suplementacją tlenkiem cynku i nanocząsteczkami tlenku cynku spowodowało mniej uszkodzeń, a uszkodzenia, które wystąpiły, były mniej poważne. Wyniki te świadczą o gastroprotekcyjnym wpływie nanocząsteczek tlenku cynku.Wyniki przeprowadzonych badań potwierdzają słuszność poszukiwania połączeń niesteroidowych leków przeciwzapalnych z nanocząsteczkami tlenku cynku z uwagi na fakt, że nanocząsteczki tlenku cynku mogą przyczynić się do zwiększania aktywności farmakologicznej ketoprofenu, a zarazem niwelować jego działania gastrotoksyczne.