Wspomagana ultradźwiękowo emulgacja nanoemulsji oleju z nasion Passiflora

Abstrakcyjny.

Passiflora edulis odm. edulis jest cenny handlowo ze względu na swoje owoce. Nasiona są produktem ubocznym przemysłu spożywczego i mogą być wykorzystywane jako źródło oleju dla przemysłu kosmetycznego, farmaceutycznego i spożywczego. Celem pracy była optymalizacja warunków emulgowania ultradźwiękowego nanoemulsji o/w oraz ocena ich działania zmiękczającego. Do określenia optymalnych warunków emulgowania wykorzystano metodologię powierzchni odpowiedzi projektu Boxa-Behnkena (BBD). Działanie zmiękczające oleju z nasion bambusa oceniano u zdrowych ochotników za pomocą miernika wilgotności i lepkosprężystości skóry. Właściwości nanoemulsji przygotowanej za pomocą ultradźwięków uległy znacznej poprawie, gdy optymalna moc ultradźwięków wynosiła 85,34 W, czas naświetlania 5,96, zawartość wody 70,65% i stosunek oleju do środka powierzchniowo czynnego 5:4. Wreszcie zarówno olej z nasion bambusa, jak i nanoemulsje przygotowane za pomocą ultradźwięków wykazały działanie zmiękczające.

1. Wprowadzenie

Powszechne stosowanie olejów z nasion roślin w preparatach kosmetycznych wynika ze składu tych olejów, które są bogate w kwasy tłuszczowe i trójglicerydy, które poprzez tworzenie filmu okluzyjnego pomagają ograniczać przeznaskórkową utratę wody [1]. Do olejów z nasion szeroko stosowanych w kosmetyce należą: olej rycynowy Ricinus communis ze względu na właściwości zmiękczające i nawilżające skórę, masło kakaowe Theobroma cacao (Sterculiaceae), masło mango Mangifera indica (Anacardiaceae), olej kokosowy Cocos nucifera (Arecaceae) i olej słonecznikowy Helianthus annuus (Compositae), który zapobiega utracie wody z naskórka, ważnego czynnika utrzymującego wilgotność skóry [1].

Do wprowadzania olejów roślinnych do kosmetyków powszechnie stosuje się emulsje lub nanoemulsje. Nanoemulsje to stabilne kinetycznie, izotropowe, klarowne dyspersje dwóch niemieszających się cieczy w zakresie długości fali 20–200 nm. Są półprzezroczyste lub przezroczyste i mają wysoką stabilność kinetyczną. Niewielki rozmiar rozproszonych kropelek sprawia, że ​​są one z natury odporne na procesy destabilizujące, takie jak piroliza, sedymentacja, flokulacja i koalescencja, a także pozwalają na skuteczny transport składników aktywnych z preparatu na skórę [2]. Biorąc pod uwagę, że nanoemulsje można projektować przy użyciu różnych lipidów, należy rozważyć wpływ właściwości fizykochemicznych oleju na właściwości fizyczne układu zemulgowanego [3].

Passiflora odm. edulis to roślina z rodziny Passifloraceae. Pochodzi z Brazylii, ale rośnie w różnych regionach subtropikalnych między 1600 a 2700 m npm i jest gatunkiem, który nadal można spotkać na wolności. Passiflora odm. edulis została wybrana na przedmiot niniejszych badań, ponieważ jest powszechnie uprawiana w Kolumbii i istnieje duże zainteresowanie jej eksportem do krajów europejskich [4]. Ponadto zainteresowanie handlowe olejem z nasion Passiflora var. edulis może znacząco przyczynić się do zwiększenia wartości plonów. Poprzednie doniesienia wykazały obecność nasyconych i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych oraz niezbędnych kwasów tłuszczowych w oleju ekstrahowanym z nasion gatunków roślin z rodzaju Moso, związków powszechnie stosowanych jako emolienty w przemyśle kosmetycznym i mających znane działanie przeciwutleniające i przeciwdrobnoustrojowe. Niemniej jednak, jak dotąd nie pojawiły się żadne doniesienia dotyczące stosowania Passiflory var. edulis w kosmetyce, natomiast Passiflora var. Olej z nasion edulis (powszechnie znany jako Passiflora edulis) to uznany kosmetyczny składnik zmiękczający skórę.

Biorąc pod uwagę potencjalną wartość aplikacyjną różnych olejków ekstrahowanych z roślin z rodziny Passifloraceae w kosmetykach do pielęgnacji skóry i włosów, w niniejszym badaniu oceniono właściwości chemiczne i fizykochemiczne oleju z nasion bambusa, zoptymalizowano warunki emulgacji ultradźwiękowej nanoemulsji oleju z nasion bambusa oraz oceniono jego działanie zmiękczające.

2. Materiały i metody

2.1. Materiały roślinne

Dojrzałe owoce (10 kg) P. edulis var. edulis uzyskano od lokalnego przedsiębiorstwa w mieście Bogota (Kolumbia). Nasiona bambusa ręcznie oddzielono od miąższu, a następnie przemyto wodą destylowaną w celu usunięcia wszelkich pozostałości miąższu.

2.2. Badanie procesu ekstrakcji oleju z nasion bambusa

Ekstrakcję przeprowadzono według wcześniej opisanej metody [5]. W skrócie, 1 kg suszonych nasion ekstrahowano n-heksanem (1:5 p/v) w temperaturze pokojowej przez 96 godzin i zmieniano rozpuszczalnik co 24 godziny. Stosunek rośliny do cieczy wynosił 1:5 wag./obj. Następnie rozpuszczalnik usunięto metodą dekompresji, a otrzymany olej przechowywano w eksykatorze do czasu dalszej analizy. Rentowność wyniosła 20,5%.

2.3. Właściwości chemiczne oleju z nasion passiflory

2.3.1. Wytwarzanie estrów metylowych kwasów tłuszczowych

Zimną estryfikację kwasów tłuszczowych przeprowadzono według Komisji Europejskiej [6] metodą opisaną przez Hernandeza i in. [5]. W skrócie, PEO (100 mg), heksan (1 ml) i 0,5 ml 2 N metanolowego roztworu wodorotlenku potasu zmieszano i energicznie wytrząsano przez 30 s w 5 ml zakręcanej probówce testowej w celu przygotowania reakcji estryfikacji. Po 45 minutach mieszanina stała się klarowna; górną fazę organiczną przeniesiono do czystej fiolki automatycznego podajnika próbek i 1 µl analizowano metodą GC-MS/EI.

2.3.2. Analiza GC-MS

Wszystkie analizy GC-MS/EI przeprowadzono na chromatografie gazowym Thermo Scientific™ TRACE™ 1300 podłączonym do pojedynczego kwadrupolowego spektrofotometru mas ISQ QD i autosamplera AL1310 (Thermo Fischer, MA, USA) w trybie wtrysku cieczy. Kwasy tłuszczowe identyfikowano poprzez porównanie czasów retencji ze standardami oraz poprzez porównanie widm masowych i wzorów fragmentacji z biblioteką NIST 267. Analizę danych przeprowadzono przy użyciu oprogramowania Chromeleon® 7 Chromatography Data System w wersji 7.2.2.6394 z biblioteką docelową NIST 2007. Warunki GC były zgodne z normą ISO-5508 [7], jak pokazano w tabeli 1.