Ultrazvuková emulgace nanoemulze oleje z Passiflora Seed Oil

Abstraktní.

Passiflora edulis var. edulis je komerčně cenný pro své plody. Semena jsou vedlejším produktem potravinářského průmyslu a lze je použít jako zdroj oleje pro kosmetický, farmaceutický a potravinářský průmysl. Cílem této studie bylo optimalizovat podmínky pro ultrazvukem asistovanou emulgaci o/v nanoemulzí a vyhodnotit jejich změkčující aktivitu. Ke stanovení optimálních podmínek emulgace byla použita metodologie povrchu odezvy Box-Behnken (BBD). Změkčující aktivita oleje z bambusových semen byla hodnocena u zdravých dobrovolníků pomocí měřiče vlhkosti a viskoelasticity pokožky. Vlastnosti ultrazvukem připravené nanoemulze se výrazně zlepšily při optimálním výkonu ultrazvuku 85,34 W, době ozařování 5,96, obsahu vody 70,65 % a poměru oleje a povrchově aktivní látky 5:4. Konečně, jak olej z bambusových semen, tak nanoemulze připravené ultrazvukem vykazovaly změkčující aktivitu.

1. Úvod

Široké použití olejů z rostlinných semen v kosmetických přípravcích je způsobeno složením těchto olejů, které jsou bohaté na mastné kyseliny a triglyceridy, které pomáhají snižovat transepidermální ztrátu vody vytvářením okluzního filmu [1]. Některé z olejů ze semen široce používaných v kosmetice jsou ricinový olej Ricinus communis pro své změkčující a zvlhčující vlastnosti pokožky, kakaové máslo Theobroma cacao (Sterculiaceae), mangové máslo Mangifera indica (Anacardiaceae), kokosový olej Cocos nucifera (Arecaceae) a slunečnicový olej (Compositeae, který je důležitým faktorem při ztrátě vody, Helianthus an epidermis an udržování vlhkosti pokožky [1].

Emulze nebo nanoemulze se běžně používají k zapracování rostlinných olejů do kosmetiky. Nanoemulze jsou kineticky stabilní, izotropní, čiré disperze dvou nemísitelných kapalin v rozmezí 20–200 nm. Jsou průsvitné nebo průhledné a mají vysokou kinetickou stabilitu. Malá velikost rozptýlených kapiček je činí přirozeně stabilními proti destabilizačním procesům, jako je pyrolýza, sedimentace, flokulace a koalescence, a umožňuje účinný transport aktivních složek z formulace do pokožky [2]. Vzhledem k tomu, že nanoemulze mohou být navrženy s použitím různých lipidů, je třeba zvážit vliv fyzikálně-chemických vlastností oleje na fyzikální vlastnosti emulgovaného systému [3].

Passiflora var. edulis je rostlina z čeledi Passifloraceae. Pochází z Brazílie, ale roste v různých subtropických oblastech mezi 1600 a 2700 m nm a je to druh, který lze stále nalézt ve volné přírodě. Passiflora var. edulis byl vybrán jako předmět této studie, protože je široce pěstován v Kolumbii a je velký zájem o jeho export do evropských zemí [4]. Navíc komerční zájem o olej ze semen Passiflora var. edulis by mohl významně přispět k hodnotě plodiny. Předchozí zprávy identifikovaly přítomnost nasycených a polynenasycených mastných kyselin a esenciálních mastných kyselin v oleji extrahovaném ze semen rostlinných druhů rodu Moso, sloučenin, které se běžně používají jako změkčovadla v kosmetickém průmyslu a mají známé antioxidační a antimikrobiální účinky. Dosud však nebyly žádné zprávy o aplikaci Passiflora var. olej ze semen edulis v kosmetické oblasti, zatímco Passiflora var. Olej ze semen edulis (běžně známý jako Passiflora edulis) je uznávanou kosmetickou změkčující složkou.

S ohledem na potenciální aplikační hodnotu různých olejů extrahovaných z rostlin čeledi Passifloraceae v kosmetice pro péči o pleť a vlasy byly v této studii hodnoceny chemické a fyzikálně chemické vlastnosti bambusového oleje, optimalizovány podmínky emulgace nanoemulze bambusového oleje za pomoci ultrazvuku a byla hodnocena jeho změkčující aktivita.

2. Materiály a metody

2.1. Rostlinné materiály

Zralé plody (10 kg) P. edulis var. edulis byly získány z místního podniku ve městě Bogotá (Kolumbie). Bambusová semena byla ručně oddělena od dužiny a poté promyta destilovanou vodou, aby se odstranily všechny zbytky dužiny.

2.2. Studie o procesu extrakce oleje z bambusových semen

Extrakce byla provedena podle dříve popsané metody [5]. Stručně, 1 kg sušených semen byl extrahován n-hexanem (1:5 p/v) při teplotě místnosti po dobu 96 hodin a rozpouštědlo bylo měněno každých 24 hodin. Poměr rostliny ke kapalině byl 1:5 w/v. Následně bylo rozpouštědlo odstraněno dekompresí a získaný olej byl skladován v exsikátoru až do další analýzy. Výtěžek byl 20,5 %.

2.3. Chemické vlastnosti oleje ze semen mučenky

2.3.1. Příprava methylesterů mastných kyselin

Studená esterifikace mastných kyselin byla provedena podle Evropské komise [6] metodou popsanou Hernandezem et al. [5]. Stručně, PEO (100 mg), hexan (1 ml) a 0,5 ml 2N methanolického roztoku hydroxidu draselného byly smíchány a intenzivně třepány po dobu 30 s v 5ml zkumavce se šroubovacím uzávěrem, aby se připravila esterifikační reakce. Po 45 minutách se směs vyčeřila; horní organická fáze byla přenesena do čisté lahvičky autosampleru a 1 μl byl analyzován pomocí GC-MS/EI.

2.3.2. GC-MS analýza

Všechny GC-MS/EI analýzy byly provedeny na plynovém chromatografu Thermo Scientific™ TRACE™ 1300 připojeném k ISQ QD single quadrupole hmotnostnímu spektrofotometru a AL1310 autosampleru (Thermo Fischer, MA, USA) v režimu vstřikování kapaliny. Mastné kyseliny byly identifikovány porovnáním retenčních časů se standardy a porovnáním hmotnostních spekter a vzorců fragmentace s knihovnou NIST 267. Analýza dat byla provedena pomocí softwaru Chromeleon® 7 Chromatography Data System verze 7.2.2.6394 s cílovou knihovnou NIST 2007. Podmínky GC byly v souladu s ISO-5508 [7], jak je uvedeno v tabulce 1.