Emulsionarea asistată cu ultrasunete a nanoemulsiei de ulei de semințe de pasifloră

Abstract.

Passiflora edulis var. edulis este valoros comercial pentru fructele sale. Semințele sunt un produs secundar al industriei alimentare și pot fi folosite ca sursă de ulei pentru industria cosmetică, farmaceutică și alimentară. Scopul acestui studiu a fost de a optimiza condițiile pentru emulsionarea asistată cu ultrasunete a nanoemulsiilor u/a și de a evalua activitatea emolientă a acestora. Metodologia suprafeței de răspuns de proiectare Box-Behnken (BBD) a fost utilizată pentru a determina condițiile optime de emulsionare. Activitatea emolientă a uleiului de semințe de bambus a fost evaluată la voluntari sănătoși folosind un contor de umiditate și vâscoelasticitate a pielii. Proprietățile nanoemulsiei preparate cu ultrasunete au fost îmbunătățite semnificativ atunci când puterea optimă a ultrasunetelor a fost de 85,34 W, timpul de iradiere a fost de 5,96, conținutul de apă a fost de 70,65% și raportul ulei-surfactant a fost 5:4. În cele din urmă, atât uleiul de semințe de bambus, cât și nanoemulsiile preparate cu ultrasunete au prezentat activitate emolientă.

1. Introducere

Utilizarea pe scară largă a uleiurilor din semințe de plante în formulările cosmetice se datorează compoziției acestor uleiuri, care sunt bogate în acizi grași și trigliceride, care ajută la reducerea pierderilor de apă transepidermică prin formarea unui film ocluziv [1]. Unele dintre uleiurile de semințe utilizate pe scară largă în cosmetică sunt uleiul de ricin Ricinus communis pentru proprietățile sale de catifelare și hidratare a pielii, untul de cacao Theobroma cacao (Sterculiaceae), untul de mango Mangifera indica (Anacardiaceae), uleiul de nucă de cocos Cocos nucifera (Arecaceae) și uleiul de floarea soarelui Helianthus annuus (Helianthus annuus), care menține umiditatea importantă a apei, care previne umiditatea pielii. [1].

Emulsiile sau nanoemulsiile sunt utilizate în mod obișnuit pentru a încorpora uleiurile vegetale în produse cosmetice. Nanoemulsiile sunt dispersii limpezi, izotrope, stabile cinetic a două lichide nemiscibile în intervalul 20-200 nm. Sunt translucide sau transparente și au stabilitate cinetică ridicată. Dimensiunea mică a picăturilor dispersate le face în mod inerent stabile împotriva proceselor de destabilizare precum piroliza, sedimentarea, flocularea și coalescența și permite transportul eficient al ingredientelor active din formulare la piele [2]. Având în vedere că nanoemulsiile pot fi proiectate folosind diferite lipide, trebuie luat în considerare efectul proprietăților fizico-chimice ale uleiului asupra proprietăților fizice ale sistemului emulsionat [3].

Passiflora var. edulis este o plantă din familia Passifloraceae. Este originară din Brazilia, dar crește în diferite regiuni subtropicale între 1600 și 2700 masl și este o specie care poate fi încă găsită în sălbăticie. Passiflora var. edulis a fost ales ca subiect al acestui studiu deoarece este cultivat pe scară largă în Columbia și există un mare interes în exportul lui în țările europene [4]. În plus, interesul comercial pentru uleiul de semințe de Passiflora var. edulis ar putea contribui semnificativ la valoarea culturii. Rapoartele anterioare au identificat prezența acizilor grași saturați și polinesaturați și a acizilor grași esențiali în uleiul extras din semințele speciilor de plante din genul Moso, compuși care sunt utilizați în mod obișnuit ca emolienți în industria cosmetică și au activități antioxidante și antimicrobiene cunoscute. Cu toate acestea, până în prezent nu au existat rapoarte privind aplicarea Passiflora var. edulis în domeniul cosmetic, în timp ce Passiflora var. Uleiul de semințe de edulis (cunoscut în mod obișnuit ca Passiflora edulis) este un ingredient emolient cosmetic recunoscut.

Având în vedere valoarea potențială de aplicare a diferitelor uleiuri extrase din plante din familia Passifloraceae în cosmeticele de îngrijire a pielii și părului, în acest studiu au fost evaluate proprietățile chimice și fizico-chimice ale uleiului de semințe de bambus, au fost optimizate condițiile de emulsionare asistată cu ultrasunete ale nanoemulsiei de ulei de semințe de bambus și a fost evaluată activitatea emolientă a acestuia.

2. Materiale și metode

2.1. Materiale vegetale

Fructe mature (10 kg) de P. edulis var. edulis au fost obținute de la o întreprindere locală din orașul Bogotá (Colombia). Semințele de bambus au fost separate manual de pulpă și apoi spălate cu apă distilată pentru a îndepărta toate reziduurile de pulpă.

2.2. Studiu asupra procesului de extracție a uleiului de semințe de bambus

Extracția a fost efectuată conform unei metode raportate anterior [5]. Pe scurt, 1 kg de semințe uscate au fost extrase cu n-hexan (1:5 p/v) la temperatura camerei timp de 96 de ore, iar solventul a fost schimbat la fiecare 24 de ore. Raportul între plantă și lichid a fost de 1:5 g/v. Ulterior, solventul a fost eliminat prin decompresie, iar uleiul obţinut a fost depozitat într-un desicator până la o analiză ulterioară. Randamentul a fost de 20,5%.

2.3. Proprietățile chimice ale uleiului de semințe de pasifloră

2.3.1. Prepararea esterilor metilici ai acizilor grași

Esterificarea la rece a acizilor grași a fost efectuată conform Comisiei Europene [6] folosind metoda descrisă de Hernandez și colab. [5]. Pe scurt, PEO (100 mg), hexan (1 mL) și 0,5 mL de soluție de hidroxid de potasiu metanolic 2 N au fost amestecate și agitate energic timp de 30 s într-o eprubetă cu capac șurub de 5 mL pentru a pregăti reacția de esterificare. După 45 de minute, amestecul a devenit limpede; faza organică superioară a fost transferată într-un flacon de autosampler curat și 1 μL a fost analizat prin GC-MS/EI.

2.3.2. Analiza GC-MS

Toate analizele GC-MS/EI au fost efectuate pe un cromatograf de gaze Thermo Scientific™ TRACE™ 1300 conectat la un spectrofotometru de masă ISQ QD cu un singur patrupol și un autosampler AL1310 (Thermo Fischer, MA, SUA) în mod de injecție lichid. Acizii grași au fost identificați prin compararea timpilor de retenție cu standardele și prin compararea spectrelor de masă și a modelelor de fragmentare cu biblioteca NIST 267. Analiza datelor a fost efectuată utilizând software-ul Chromeleon® 7 Chromatography Data System Versiunea 7.2.2.6394 cu biblioteca țintă NIST 2007. Condițiile GC au fost în conformitate cu ISO-5508 [7], așa cum se arată în Tabelul 1.