Émulsification assistée par ultrasons de nanoémulsion d’huile de graines de passiflore

Abstrait.

Passiflora edulis var. edulis est commercialement précieux pour ses fruits. Les graines sont un sous-produit de l’industrie alimentaire et peuvent être utilisées comme source d’huile pour les industries cosmétique, pharmaceutique et alimentaire. Le but de cette étude était d’optimiser les conditions d’émulsification assistée par ultrasons de nanoémulsions h/e et d’évaluer leur activité émolliente. La méthodologie de surface de réponse du plan Box-Behnken (BBD) a été utilisée pour déterminer les conditions d'émulsification optimales. L'activité émolliente de l'huile de graines de bambou a été évaluée chez des volontaires sains à l'aide d'un appareil de mesure de l'humidité et de la viscoélasticité cutanée. Les propriétés de la nanoémulsion préparée par ultrasons ont été considérablement améliorées lorsque la puissance optimale des ultrasons était de 85,34 W, le temps d'irradiation de 5,96, la teneur en eau de 70,65 % et le rapport huile-tensioactif de 5:4. Enfin, l’huile de graines de bambou et les nanoémulsions préparées par ultrasons ont présenté une activité émolliente.

1. Introduction

L’utilisation répandue des huiles de graines végétales dans les formulations cosmétiques est due à la composition de ces huiles, riches en acides gras et en triglycérides, qui contribuent à réduire la perte d’eau transépidermique en formant un film occlusif [1]. Certaines des huiles de graines largement utilisées en cosmétique sont l'huile de ricin Ricinus communis pour ses propriétés adoucissantes et hydratantes pour la peau, le beurre de cacao Theobroma cacao (Sterculiaceae), le beurre de mangue Mangifera indica (Anacardiaceae), l'huile de coco Cocos nucifera (Arecaceae) et l'huile de tournesol Helianthus annuus (Compositae), qui prévient la perte d'eau épidermique, un facteur important dans le maintien de l'hydratation de la peau [1].

Les émulsions ou nanoémulsions sont couramment utilisées pour incorporer des huiles végétales dans les cosmétiques. Les nanoémulsions sont des dispersions claires, isotropes et cinétiquement stables de deux liquides non miscibles dans la plage de 20 à 200 nm. Ils sont translucides ou transparents et possèdent une grande stabilité cinétique. La petite taille des gouttelettes dispersées les rend intrinsèquement stables face aux processus déstabilisants tels que la pyrolyse, la sédimentation, la floculation et la coalescence, et permet un transport efficace des ingrédients actifs de la formulation vers la peau [2]. Étant donné que les nanoémulsions peuvent être conçues en utilisant différents lipides, l'effet des propriétés physico-chimiques de l'huile sur les propriétés physiques du système émulsionné doit être pris en compte [3].

Passiflore var. edulis est une plante de la famille des Passifloracées. Il est originaire du Brésil mais pousse dans différentes régions subtropicales entre 1 600 et 2 700 mètres d'altitude et c'est une espèce que l'on peut encore trouver à l'état sauvage. Passiflore var. edulis a été choisi comme sujet de cette étude car il est largement cultivé en Colombie et il existe un grand intérêt à l'exporter vers les pays européens [4]. De plus, l’intérêt commercial de l’huile de graines de Passiflora var. edulis pourrait contribuer de manière significative à la valeur de la récolte. Des rapports antérieurs ont identifié la présence d'acides gras saturés et polyinsaturés et d'acides gras essentiels dans l'huile extraite des graines des espèces végétales du genre Moso, des composés couramment utilisés comme émollients dans l'industrie cosmétique et possédant des activités antioxydantes et antimicrobiennes connues. Néanmoins, aucun rapport n’a été publié à ce jour sur l’application de Passiflora var. edulis dans le domaine cosmétique, tandis que Passiflora var. L’huile de graines d’edulis (communément appelée Passiflora edulis) est un ingrédient émollient cosmétique reconnu.

Compte tenu de la valeur d'application potentielle de différentes huiles extraites de plantes de la famille des Passifloraceae dans les cosmétiques de soins de la peau et des cheveux, dans cette étude, les propriétés chimiques et physicochimiques de l'huile de graines de bambou ont été évaluées, les conditions d'émulsification assistées par ultrasons de la nanoémulsion d'huile de graines de bambou ont été optimisées et son activité émolliente a été évaluée.

2. Matériels et méthodes

2.1. Matières végétales

Fruits mûrs (10 kg) de P. edulis var. edulis ont été obtenus auprès d'une entreprise locale de la ville de Bogotá (Colombie). Les graines de bambou ont été séparées manuellement de la pulpe puis lavées à l’eau distillée pour éliminer tous les résidus de pulpe.

2.2. Etude sur le procédé d'extraction de l'huile de graines de bambou

L'extraction a été réalisée selon une méthode précédemment rapportée [5]. En bref, 1 kg de graines séchées ont été extraits avec du n-hexane (1: 5 p / v) à température ambiante pendant 96 h et le solvant a été changé toutes les 24 h. Le rapport plante/liquide était de 1:5 p/v. Ensuite, le solvant a été éliminé par décompression et l’huile obtenue a été stockée dans un dessiccateur jusqu’à une analyse plus approfondie. Le rendement était de 20,5%.

2.3. Propriétés chimiques de l'huile de graines de passiflore

2.3.1. Préparation d'esters méthyliques d'acides gras

L'estérification à froid des acides gras a été réalisée selon la Commission européenne [6] en utilisant la méthode décrite par Hernandez et al. [5]. En bref, du PEO (100 mg), de l'hexane (1 ml) et 0,5 ml de solution méthanolique d'hydroxyde de potassium 2 N ont été mélangés et secoués vigoureusement pendant 30 s dans un tube à essai à vis de 5 ml pour préparer la réaction d'estérification. Au bout de 45 minutes, le mélange est devenu clair ; la phase organique supérieure a été transférée dans un flacon d'échantillonneur automatique propre et 1 µL a été analysé par GC-MS/EI.

2.3.2. Analyse GC-MS

Toutes les analyses GC-MS/EI ont été effectuées sur un chromatographe en phase gazeuse Thermo Scientific™ TRACE™ 1300 connecté à un spectrophotomètre de masse monoquadrupolaire ISQ QD et à un échantillonneur automatique AL1310 (Thermo Fischer, MA, USA) en mode injection de liquide. Les acides gras ont été identifiés par comparaison des temps de rétention avec les standards et par comparaison des spectres de masse et des modèles de fragmentation avec la bibliothèque NIST 267. L'analyse des données a été réalisée à l'aide du logiciel Chromeleon® 7 Chromatography Data System version 7.2.2.6394 avec la bibliothèque cible NIST 2007. Les conditions de GC étaient conformes à la norme ISO-5508 [7], comme le montre le tableau 1.