Ultralydsassisteret emulgering af Passiflora frøolie nanoemulsion

Abstrakt.

Passiflora edulis var. edulis er kommercielt værdifuld for sin frugt. Frøene er et biprodukt fra fødevareindustrien og kan bruges som en kilde til olie til kosmetik-, medicinal- og fødevareindustrien. Formålet med denne undersøgelse var at optimere betingelserne for ultralydsassisteret emulgering af o/w nanoemulsioner og evaluere deres blødgørende aktivitet. Box-Behnken design (BBD) responsoverflademetodologien blev brugt til at bestemme de optimale emulgeringsbetingelser. Bambusfrøoliens blødgørende aktivitet blev evalueret hos raske frivillige ved hjælp af en hudfugt- og viskoelasticitetsmåler. Egenskaberne af den ultralydsfremstillede nanoemulsion blev væsentligt forbedret, når den optimale ultralydseffekt var 85,34 W, bestrålingstiden var 5,96, vandindholdet var 70,65 %, og olie-overfladeaktivt stof-forholdet var 5:4. Endelig udviste både bambusfrøolie og ultralydsforberedte nanoemulsioner blødgørende aktivitet.

1. Introduktion

Den udbredte anvendelse af plantefrøolier i kosmetiske formuleringer skyldes sammensætningen af ​​disse olier, som er rige på fedtsyrer og triglycerider, som hjælper med at reducere transepidermalt vandtab ved at danne en okklusiv film [1]. Nogle af de frøolier, der er meget udbredt i kosmetik, er ricinusolie Ricinus communis for dens blødgørende og fugtgivende egenskaber for huden, kakaosmør Theobroma cacao (Sterculiaceae), mangosmør Mangifera indica (Anacardiaceae), kokosolie Cocos nucifera (Arecaceae Helian) og solsikkeolie, som forebygger solsikkeolie, og solsikkeolie. vandtab, en vigtig faktor for at bevare hudens fugtighed [1].

Emulsioner eller nanoemulsioner bruges almindeligvis til at inkorporere planteolier i kosmetik. Nanoemulsioner er kinetisk stabile, isotrope, klare dispersioner af to ublandbare væsker i området 20-200 nm. De er gennemsigtige eller gennemsigtige og har høj kinetisk stabilitet. Den lille størrelse af de dispergerede dråber gør dem iboende stabile mod destabiliserende processer såsom pyrolyse, sedimentering, flokkulering og sammensmeltning og muliggør effektiv transport af aktive ingredienser fra formuleringen til huden [2]. Da nanoemulsioner kan designes ved hjælp af forskellige lipider, skal effekten af ​​oliens fysisk-kemiske egenskaber på de fysiske egenskaber af det emulgerede system overvejes [3].

Passiflora var. edulis er en plante af familien Passifloraceae. Den er hjemmehørende i Brasilien, men vokser i forskellige subtropiske områder mellem 1600 og 2700 moh. og er en art, der stadig kan findes i naturen. Passiflora var. edulis blev valgt som genstand for denne undersøgelse, fordi den er udbredt dyrket i Colombia, og der er stor interesse for at eksportere den til europæiske lande [4]. Hertil kommer den kommercielle interesse for frøolien fra Passiflora var. edulis kunne bidrage væsentligt til værdien af ​​afgrøden. Tidligere rapporter har identificeret tilstedeværelsen af ​​mættede og flerumættede fedtsyrer og essentielle fedtsyrer i olien ekstraheret fra frøene fra plantearterne af slægten Moso, forbindelser, der almindeligvis anvendes som blødgørende midler i den kosmetiske industri og har kendte antioxidanter og antimikrobielle aktiviteter. Ikke desto mindre har der hidtil ikke været rapporter om anvendelsen af ​​Passiflora var. edulis frøolie på det kosmetiske område, hvorimod Passiflora var. edulis frøolie (almindeligvis kendt som Passiflora edulis) er en anerkendt kosmetisk blødgørende ingrediens.

I betragtning af den potentielle anvendelsesværdi af forskellige olier ekstraheret fra planter af Passifloraceae-familien i hud- og hårplejekosmetik, i denne undersøgelse blev de kemiske og fysisk-kemiske egenskaber af bambusfrøolie evalueret, de ultralydsassisterede emulgeringsbetingelser for bambusfrøolie nanoemulsion blev optimeret, og dens blødgørende aktivitet blev evalueret.

2. Materialer og metoder

2.1. Plantematerialer

Modne frugter (10 kg) af P. edulis var. edulis blev opnået fra en lokal virksomhed i byen Bogotá (Colombia). Bambusfrøene blev manuelt adskilt fra frugtkødet og derefter vasket med destilleret vand for at fjerne alle papirmasserester.

2.2. Undersøgelse af udvindingsprocessen af ​​bambusfrøolie

Ekstraktionen blev udført efter en tidligere rapporteret metode [5]. Kort fortalt blev 1 kg tørrede frø ekstraheret med n-hexan (1:5 p/v) ved stuetemperatur i 96 timer, og opløsningsmidlet blev skiftet hver 24. time. Plante/væskeforholdet var 1:5 w/v. Efterfølgende blev opløsningsmidlet fjernet ved dekompression, og den opnåede olie blev opbevaret i en ekssikkator indtil videre analyse. Udbyttet var 20,5%.

2.3. Kemiske egenskaber af passionsblomstfrøolie

2.3.1. Fremstilling af fedtsyremethylestere

Kold esterificering af fedtsyrer blev udført ifølge Europa-Kommissionen [6] ved hjælp af metoden beskrevet af Hernandez et al. [5]. Kort fortalt blev PEO (100 mg), hexan (1 mL) og 0,5 mL 2 N methanolisk kaliumhydroxidopløsning blandet og rystet kraftigt i 30 s i et 5 mL reagensglas med skruetop for at forberede esterificeringsreaktionen. Efter 45 minutter blev blandingen klar; den øvre organiske fase blev overført til et rent autosampler-hætteglas, og 1 μL blev analyseret med GC-MS/EI.

2.3.2. GC-MS analyse

Alle GC-MS/EI-analyser blev udført på en Thermo Scientific™ TRACE™ 1300 gaskromatograf forbundet til et ISQ QD enkelt quadrupol massespektrofotometer og en AL1310 autosampler (Thermo Fischer, MA, USA) i væskeinjektionstilstand. Fedtsyrer blev identificeret ved sammenligning af retentionstider med standarder og ved sammenligning af massespektre og fragmenteringsmønstre med NIST 267-biblioteket. Dataanalyse blev udført ved hjælp af Chromeleon® 7 Chromatography Data System Version 7.2.2.6394-softwaren med NIST 2007-målbiblioteket. GC-betingelserne var i overensstemmelse med ISO-5508 [7], som vist i tabel 1.