TỔNG QUAN
Tổng quan về mỹ phẩm dùng trên da chứa hoạt chất có nguồn gốc từ dược liệu
1.1.1 Ưu nhược điểm của mỹ phẩm dùng trên da chứa hoạt chất có nguồn gốc từ dược liệu
Nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng đối với sản phẩm mỹ phẩm tự nhiên đã thúc đẩy việc sử dụng dược liệu và chiết xuất dược liệu thay thế cho các hoạt chất tổng hợp Thị trường chiết xuất thực vật toàn cầu dự kiến sẽ tăng từ 30,8 tỷ USD năm 2021 lên 55,3 tỷ USD vào năm 2026, với tốc độ tăng trưởng kép 6,0% trong giai đoạn này Đặc biệt, phân khúc ứng dụng chiết xuất thực vật trong mỹ phẩm được dự báo sẽ có mức tăng trưởng cao nhất trong những năm tới.
Tính an toàn của các thành phần dược liệu thường thấp hơn các hợp chất tổng hợp, như BHA và BHT, là những chất chống oxy hóa tổng hợp có thể gây dị ứng và được phân loại là có khả năng gây ung thư Thay vào đó, việc sử dụng chất chống oxy hóa tự nhiên như Vitamin C và các chất màu tự nhiên từ dược liệu là lựa chọn an toàn và hiệu quả hơn cho sức khỏe người tiêu dùng.
Bảo vệ môi trường là một vấn đề quan trọng, đặc biệt khi thực vật là nguồn tài nguyên tái tạo, thân thiện với môi trường và cung cấp bền vững Trong khi đó, mỹ phẩm thông thường thường chứa nhiều thành phần từ dầu mỏ, gây ra tác động tiêu cực đến đất đai và đe dọa môi trường sống của động vật hoang dã Ngoài ra, các sản phẩm chống tiết mồ hôi và nhuộm tóc thường sử dụng nhôm, dẫn đến việc khai thác nhôm gây tàn phá nghiêm trọng các khu rừng nhiệt đới ở Nam Mỹ.
Hoạt chất trong dược liệu thường bao gồm nhiều nhóm với các tác dụng tích cực khác nhau, do đó, việc sử dụng chiết xuất từ dược liệu có thể mang lại nhiều lợi ích cùng một lúc.
Nguồn nguyên liệu dược liệu thường không ổn định do nhiều yếu tố như loài, ánh sáng, nhiệt độ, lượng mưa, đất trồng, và phương pháp thu hái, làm khô, bảo quản Việc này dẫn đến sự biến đổi về hàm lượng hoạt chất, gây khó khăn trong việc đảm bảo chất lượng và số lượng nguyên liệu Vi sinh vật từ môi trường có thể xâm nhập vào dược liệu trong quá trình nuôi trồng và chế biến, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người dùng và độ ổn định của sản phẩm Hơn nữa, độ ổn định của các hoạt chất trong dược liệu thường kém, dễ bị phân hủy bởi các quá trình hóa lý, có thể xảy ra trước, trong và sau khi bào chế, dẫn đến mất hoạt tính và tạo ra các chất chuyển hóa không có lợi cho sức khỏe.
Dược liệu thô và các chiết xuất từ chúng chứa nhiều hợp chất hóa học phức tạp, làm khó khăn trong việc xác định thành phần nào có hoạt tính sinh học và thành phần nào có thể gây phản ứng bất lợi Tác dụng của chúng thường chậm hơn so với các sản phẩm mỹ phẩm chứa hoạt chất tổng hợp Hơn nữa, nhiều hoạt chất từ dược liệu có độ tan trong nước kém, do đó cần thiết phải có hệ thống phân phối để cải thiện độ tan của các hoạt chất này.
Không có tiêu chuẩn chung nào áp dụng cho các chế phẩm mỹ phẩm có sử dụng hoạt chất từ dược liệu [8]
Mỹ phẩm chứa hoạt chất có nguồn gốc từ dược liệu mang lại nhiều ưu điểm nhưng cũng tồn tại không ít nhược điểm Những nhược điểm này có thể được giảm thiểu thông qua việc sử dụng các hệ mang hoạt chất khác nhau như liposome, vi nhũ tương, nano nhũ tương, tiểu phân nano lipid rắn, và các hệ tự nhũ hoá, giúp nâng cao hiệu quả và an toàn khi sử dụng trong mỹ phẩm.
1.1.2 Tác dụng chống già hoá da của hoạt chất có nguồn gốc từ dược liệu
Da là cơ quan lớn nhất của cơ thể, đóng vai trò như một hàng rào vật lý bảo vệ Khi tuổi tác tăng lên, da mất độ đàn hồi tự nhiên, trở nên mỏng hơn, yếu hơn và xuất hiện nếp nhăn.
Nguyên nhân gây lão hóa da được chia thành hai loại chính: nguyên nhân nội sinh, bao gồm di truyền, chuyển hóa tế bào, hormone và quá trình trao đổi chất, và nguyên nhân ngoại sinh, liên quan đến việc tiếp xúc lâu dài với ánh sáng mặt trời, ô nhiễm môi trường, hóa chất, độc tố, chế độ ăn uống, vận động, cũng như trạng thái tinh thần và tâm lý Những yếu tố ngoại sinh này có thể làm trầm trọng thêm quá trình lão hóa da tự nhiên.
Sự giảm số lượng nguyên bào sợi, collagen và elastin cho thấy sự phân huỷ của chất nền ngoại bào (ECM), dẫn đến hiện tượng lão hóa da Quá trình này chủ yếu được xác định bởi sự suy giảm collagen type I, yếu tố quan trọng nhất trong lớp hạ bì Collagen type I không chỉ duy trì cấu trúc của lớp hạ bì mà còn là thành phần chính của ECM Sự cân bằng giữa suy thoái và tổng hợp collagen quyết định số lượng và chất lượng collagen ngoại bào, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và vẻ đẹp của làn da.
Nhiều nguồn phytochemical có lợi giúp ngăn ngừa lão hóa da, bao gồm các chiết xuất giàu acid phenolic, saponin, alkaloid và flavonoid Những hợp chất này có đặc tính tổng hợp collagen và thường được sử dụng trong các sản phẩm mỹ phẩm chống lão hóa da.
Saponin ginsenoside Rb1 trong nhân sâm đã được chứng minh có khả năng chống lão hóa da bằng cách tăng cường tổng hợp collagen type I và ức chế quá trình chết tế bào do tác động của tia UV.
1.1.2.1 Thành phần chống oxy hoá
Stress oxy hoá là một trong những nguyên nhân chính gây lão hóa da, do tiếp xúc liên tục với các yếu tố môi trường Quá trình peroxy hoá lipid dẫn đến sự hình thành các dạng oxy hoạt động và thay đổi hoạt động của các enzyme, gây ra nhiều rối loạn về da Các chất chống oxy hoá có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự hình thành gốc tự do, ngăn chặn chuỗi phản ứng oxy hoá, từ đó giảm thiểu tổn thương do oxy hóa và ngăn ngừa các bệnh liên quan đến stress oxy hóa.
Các hợp chất phenolic là những chất có hoạt tính sinh học phong phú, phổ biến trong thực vật, bao gồm nhiều loại như flavonoid (anthocyanin, flavonol, flavon) và các nhóm không phải flavonoid (acid phenolic, lignin, stilbene) Tác dụng chống oxy hóa của chúng phụ thuộc vào cấu trúc phân tử, trong đó số lượng nhóm hydroxyl là yếu tố quyết định chính cho hoạt tính này Các hợp chất phenolic có tiềm năng ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực.
5 trong thuốc, thực phẩm chức năng và mỹ phẩm Một số hợp chất hay được sử dụng như anthocyanins, proanthocyanidin, carotenoids, [29], [30]
Một nghiên cứu của Qiu-ying Wan và Li-jun Song đã được thực hiện nhằm tìm hiểu tác dụng chống lão hóa và cơ chế hoạt động của saponin toàn phần từ Wu-He.
Tổng quan về Giảo cổ lam
Tên khoa học: Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino
Saponin là nhóm chất quan trọng trong chi Gynostemma, với một lượng lớn saponin triterpenoid khung dammaran (gypenoside) được chiết xuất từ Giảo cổ lam Phần aglycon của chúng bao gồm các triterpenoid với cấu trúc 4 vòng và một mạch nhánh 8 carbon.
R2 chủ yếu là đường Các loại đường chính là β-D-glucose, β-D-xylose, α-L-arabinose và α-L-rhamnose [19]
Gypenoside là một loại saponin có cấu trúc tương tự như ginsenoside trong nhân sâm, với nhiều loại gypenoside có mối liên hệ chặt chẽ về mặt cấu trúc với ginsenoside và mang đặc tính của dẫn xuất 6’ – malonyl Các saponin này có tính chất diện hoạt nhờ vào phần aglycon thân dầu và phần đường thân nước Hầu hết các saponin có ít nối đôi, do đó chỉ hấp thụ tia cực tím ở vùng sóng ngắn 210.
Để định lượng saponin, cần thực hiện phản ứng màu tạo sản phẩm hấp thụ tử ngoại trong vùng khả kiến, với bước quan trọng là triterpensaponin phản ứng với acid vô cơ mạnh như acid perchloric và thuốc thử vanilin Quá trình này được tiến hành bằng cách hơ nóng, dẫn đến sự hình thành màu tím hoa cà, được biết đến là phản ứng màu Rosenthaler.
Hình 1.2: Cơ chế phản ứng tạo màu
Sự biến đổi lớn về số lượng và bản chất của gypenoside, cùng với việc không có gypenoside nào đạt hàm lượng đủ lớn hoặc có tác dụng dược lý nổi bật, đã làm cho việc sản xuất sản phẩm tiêu chuẩn hóa với các gypenoside cụ thể trở nên khó khăn Do đó, việc lựa chọn saponin toàn phần làm đối tượng định lượng sẽ phản ánh chất lượng dược liệu Giảo cổ lam một cách khách quan hơn Hiện nay, hầu hết các sản phẩm đều được chuẩn hóa về hàm lượng saponin toàn phần, với gypenoside XVII được sử dụng làm chất đối chiếu.
Tên khoa học: 2R,3S,4S,5R,6R)-2-(hydroxymethyl)-6-[[(2R,3S,4S,5R,6S)-3,4,5- trihydroxy-6-[(2S)-2-[(3S,5R,8R,9R,10R,12R,13R,14R,17S)-12-hydroxy-4,4,8,10,14- pentamethyl-3-[(2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy- 2,3,5,6,7,9,11,12,13,15,16,17-dodecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl]-6- methylhept-5-en-2-yl]oxyoxan-2-yl]methoxy]oxane-3,4,5-triol [51]
Công thức phân tử: C48H82O18 Độ tan: Gypenoside XVII tan trong pyridin, methanol, ethanol
Hình 1.3: Công thức cấu tạo của gypenoside XVII
Flavonoid là một nhóm chất quan trọng nhưng chưa được nghiên cứu đầy đủ Nhiều loại flavonoid đã được xác định, bao gồm quercetin, rutin, ombuoside, ombuin, isorhamnetin-3-O-rutinoside, isorhamnetin, quercetin-di-(rhamno)-hexoside, quercetin-rhamno-hexoside, kaempferol-rhamno-hexoside và kaempferol-3-O-rutinoside.
Polysaccharid: Đã phân lập được heteropolysaccharid phi tinh bột điển hình với các monosaccharid chính là glucose (23,2%), galactose (18,9%), arabinose (10,5%), rhamnose (7,7%), acid galacturonic (4,7%), xylose (3,9%), mannose (3,1%), acid glucuronic (1,2%) [18], [43]
G pentaphyllum contains various sterols such as ergostanol, cholestanol, and stigmasterol, along with carotenoids, chlorophyll, reducing sugars, vitamins, and essential minerals including copper, iron, zinc, manganese, cobalt, nickel, selenium, molybdenum, and strontium, as well as amino acids.
Giảo cổ lam chứa nhiều thành phần hoá học như saponin, flavonoid và polysaccharid, với sự biến đổi tùy thuộc vào loài, nguồn gốc địa lý và thời gian thu hái Những thành phần chính này giúp Giảo cổ lam có khả năng giữ ẩm và chống lão hóa da, làm cho nó trở thành một nguyên liệu quý giá trong các sản phẩm mỹ phẩm chăm sóc da.
1.2.2 Một số nghiên cứu về tác dụng chống già hoá da của hoạt chất có nguồn gốc từ Giảo cổ lam
Năm 2014, nghiên cứu của Sara Nadia Lobo và cộng sự chỉ ra rằng chiết xuất G pentaphyllym có tác dụng tích cực đến khả năng tồn tại của nguyên bào sợi ở da chuột bị tổn thương bởi tia UVC, với tác dụng này tăng theo liều lượng Kết quả cho thấy chiết xuất này có lợi ích tiềm năng trong việc chống lão hóa da, kéo dài khả năng sống sót của tế bào sau tác động của tia UV, đồng thời hoạt động như một chất chống oxy hóa Chiết xuất G pentaphyllym có khả năng giảm đáng kể tác động của stress oxy hóa đối với nguyên bào sợi da, làm chậm quá trình lão hóa và chết tế bào Nghiên cứu này mở ra cơ hội phát triển các sản phẩm mỹ phẩm mới như kem và kem dưỡng da chống lão hóa và chống oxy hóa.
Nghiên cứu của Ziwei Ma và Zengyan Yang tại Đại học Khoa học và Công nghệ Bắc Kinh đã chỉ ra rằng G pentaphyllum có khả năng loại bỏ gốc tự do hiệu quả Hơn nữa, nghiên cứu của Suhua Zhu và Chengxiang Fang cho thấy G pentaphyllum không chỉ là một chất diệt gốc tự do mà còn có tác dụng chống chiếu xạ, đặc biệt đối với vi khuẩn lambda bị ảnh hưởng bởi tia UV.
Năm 2016, Kim Ju Yeon và cộng sự đã phát triển chỉ số đánh giá quá trình lão hóa da và tác dụng chống lão hóa từ bên trong của kem chứa gypenoside từ G pentaphyllum Nghiên cứu lâm sàng bao gồm 52 nữ tình nguyện viên Hàn Quốc, độ tuổi từ 21 đến 34, không có dấu hiệu chân chim Mặc dù không thấy nếp nhăn bên ngoài, mật độ da được đo để xác định giai đoạn lão hóa nội sinh Sau 4 đến 8 tuần điều trị bằng kem chứa gypenoside, mật độ da giảm do tuổi tác đã được cải thiện đáng kể Gypenoside được xác định là hoạt chất tiềm năng trong việc ngăn ngừa và điều trị lão hóa da.
1.2.3 Một số chế phẩm mỹ phẩm trên thị trường chứa hoạt chất có nguồn gốc từ Giảo cổ lam Đa số các chế phẩm mỹ phẩm hiện có trên thị trường có sử chứa hoạt chất có nguồn gốc từ Giảo cổ lam đều thuộc loài Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino,
Giảo cổ lam, một trong những loài phổ biến nhất, xuất hiện tại nhiều quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ, và Việt Nam Các sản phẩm mỹ phẩm từ giảo cổ lam chủ yếu được quảng bá với công dụng giữ ẩm và chống lão hóa da Tuy nhiên, thành phần kết hợp và hàm lượng cụ thể của chúng thường không được công bố rõ ràng.
Bảng 1.1: Một số chế phẩm mỹ phẩm trên thị trường chứa hoạt chất có nguồn gốc từ Giảo cổ lam
Sản phẩm Tên thương mại Thương hiệu Thành phần
Kem dưỡng ẩm Jiaogulan cream Bianca Rosa -
Kem dưỡng da chống già hoá La Crème Océopin - Pháp
Chiết xuất từ lá và thân của
Tinh chất dưỡng ẩm Hanskin Hyaluron
Chiết xuất từ lá và thân của
Serum dưỡng ẩm, chống già hoá
Chantecaille Bio Lifting Serum Chantecaille - Pháp Chiết xuất từ
Kem mắt dưỡng ẩm, giảm quầng thâm, bọng mắt
Eve Lom Eye cream/Crème contour des yeux
Eve Lom – Anh Chiết xuất từ lá
Tổng quan về hệ nano tự nhũ hoá
Hệ nano tự nhũ hoá (Self-nanoemulsifying drug delivery systems) là dạng khan của nano nhũ tương, bao gồm hỗn hợp đồng nhất giữa dầu, chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt và hoạt chất Khi được đưa vào pha nước và khuấy trộn nhẹ, hệ thống này sẽ tự phát tạo thành các nhũ tương dầu/nước với kích thước giọt thường dưới 200 nm.
Hình 1.4: Cơ chế tự nhũ hoá 1.3.2 Ưu nhược điểm của hệ nano tự nhũ hoá
SNEDDS không cần sử dụng năng lượng cao để tạo ra kích thước nano và dễ sản xuất ở quy mô lớn
SNEDDS tăng cường độ ổn định của nhũ tương bằng cách giảm lực hấp dẫn và chuyển động Brown, cùng với kích thước siêu nhỏ giúp làm chậm quá trình keo tụ Điều này kéo dài thời gian ổn định của chế phẩm Hơn nữa, độ nhớt thấp và tính chất trong suốt của nano nhũ tương không chỉ nâng cao tính thẩm mỹ mà còn mang lại cảm giác dễ chịu trên da Với sự điều chỉnh độ nhớt phù hợp, nano nhũ tương có thể được áp dụng trong các công thức thuốc xịt và gel thân thiện với người dùng.
SNEDDS có khả năng tạo ra nano nhũ tương dầu/nước khi khuấy trộn nhẹ, giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa các giọt dầu mang hoạt chất kích thước nano với pha nước Điều này làm tăng khả năng hòa tan của các hoạt chất ít tan, đặc biệt là những hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên.
SNEDDS giúp cải thiện độ ổn định hoá lý và sinh học của các chiết xuất từ dược liệu, tăng tác dụng chống oxy hoá [28], [36]
Nano nhũ tương có thể làm giảm sự mất nước qua da (Transepidermal Water Loss – TEWL), tăng cường chức năng của hàng rào bảo vệ da [31]
Nano nhũ tương mang lại lợi ích vượt trội so với nhũ tương thông thường nhờ vào việc tăng diện tích tiếp xúc với da, với kích thước nhỏ hơn 500 nm Kích thước khoảng trống của lipid gian bào trong lớp sừng chỉ khoảng 50 nm, cho phép màng nhũ tương trở nên mềm và linh hoạt, từ đó cải thiện khả năng thẩm thấu và hiệu quả của sản phẩm trên da.
Nano nhũ tương với kích thước giọt từ 30 đến 500 nm có khả năng hấp thụ và phân tán dễ dàng vào lipid gian bào, từ đó cải thiện hiệu quả thấm qua da.
SNEDDS được lựa chọn cho chế phẩm mỹ phẩm chứa hoạt chất từ Giảo cổ lam nhờ vào khả năng tăng độ tan của hoạt chất, cải thiện độ ổn định hoá lý, nâng cao tác dụng chống oxy hoá, cải thiện khả năng thẩm thấu qua da, cũng như tăng tính thẩm mỹ và hiệu quả của sản phẩm.
Hệ nano tự nhũ hoá (SNEDDS) có một số hạn chế quan trọng, bao gồm việc không thích hợp cho các hoạt chất cần liều cao và những hoạt chất có khả năng hoà tan hạn chế trong nước cũng như lipid Khả năng duy trì hoạt chất ở dạng hoà tan của SNEDDS phụ thuộc nhiều vào khả năng hoà tan của hoạt chất trong pha dầu, và có thể dẫn đến hiện tượng tủa khi SNEDDS bị pha loãng với nước Nếu chất diện hoạt hoặc chất đồng diện hoạt đóng vai trò quan trọng trong quá trình hoà tan, nguy cơ kết tủa sẽ tăng lên Ngoài ra, tính ổn định của SNEDDS cũng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và pH.
1.3.3 Thành phần hệ nano tự nhũ hoá
Trước khi phát triển công thức SNEDDS, cần xem xét tính thân dầu và hàm lượng của hoạt chất Hoạt chất cần hòa tan trong một lượng nhỏ dầu để dễ dàng nhũ hóa khi pha loãng; nếu cần nhiều dầu hơn, công thức SNEDDS có thể không phù hợp với đơn vị liều lượng Đối với hệ thống phân phối thuốc tại chỗ/qua da, giá trị logP lý tưởng nên nằm trong khoảng từ 1 đến 3.
1.3.3.2 Pha dầu Đối với hệ phân phối thuốc tại chỗ/qua da, mức độ bão hoà của glyerid được coi là một yếu tố quyết định, vì nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các acid béo không bão hoà (UFA) thể hiện tác dụng tăng thấm qua da mạnh hơn các acid béo bão hoà (SFA) Có thể giải thích là do khả năng hoà tan của các SFA giảm trong lipid tự nhiên của lớp sừng, dẫn đến giảm sự phá vỡ lipid lớp sừng, và do đó tác dụng tăng thấm qua da kém hiệu quả hơn Tác dụng tăng thấm qua da có thể đạt được thông qua các cơ chế khác nhau, bao gồm sự lỏng hoá hoặc phá vỡ lipid ở lớp da ngoài cùng [17] Việc này cũng phụ thuộc rất nhiều vào loại và nồng độ acid béo [37]
Dầu triglycerid chuỗi dài và trung bình đã biến tính với các mức độ bão hòa khác nhau được sử dụng phổ biến trong thiết kế hệ tự nhũ hoá chứa dược liệu Các loại dầu tự nhiên như dầu thầu dầu, dầu ngô, dầu ô liu, dầu đậu nành và dầu đậu phộng cũng thường được áp dụng để cải thiện khả năng hòa tan của dược liệu Những loại dầu này được ưa chuộng trong hệ tự nhũ hoá dùng trên da nhờ vào tính phân hủy sinh học và sự tương thích với da Tuy nhiên, khả năng hòa tan của chúng vẫn chưa thể so sánh với một số dòng glycerin lỏng như Labrafac ™ PG và Maisine.
™ 35-1, Labrafac ™, Lipophile WL 1349 và capryol ™ 90 ), có thể cải thiện đáng kể khả năng hòa tan của dược liệu
1.3.3.3 Chất diện hoạt Ảnh hưởng của chất diện hoạt đối với sự thấm qua da phụ thuộc vào nồng độ và loại chất diện hoạt Chất diện hoạt anion có hiệu quả hơn chất diện hoạt cation và không ion hoá trong việc tăng thấm qua da Một số chất diện hoạt anion tương tác mạnh với cả keratin và lipid, trong khi chất diện hoạt cation tương tác với protein da thông qua tương tác phân cực và tương tác kỵ nước, làm rối loạn cấu trúc lipid lớp sừng Nhiều chất diện hoạt không ion hoá, như Cremophor EL (polyethylen glycol [PEG] – 35 – castor oil), có khả năng tăng cường tính thấm và hấp thu thuốc do nhạy cảm với P-glycoprotein
Khi xây dựng công thức SNEDDS cho da, cần chú ý đến nồng độ chất diện hoạt, vì một số chất có thể gây kích ứng da ở nồng độ cao do khả năng hòa tan màng lipid tự nhiên Các chất diện hoạt thường được thêm vào để hòa tan các hoạt chất thân dầu, nhưng cũng có thể hòa tan lipid trong lớp sừng Mặc dù vậy, đặc tính này cũng có thể giúp tăng cường phân phối thuốc qua da bằng cách phân vùng vào màng tế bào biểu mô và làm giảm tính nguyên vẹn của màng lipid Do đó, cần cân nhắc giữa kích ứng da và hiệu quả tăng thẩm thấu để lựa chọn nồng độ chất diện hoạt phù hợp Việc phối hợp các chất diện hoạt cũng có thể giúp giảm nồng độ của mỗi chất cần sử dụng.
Khi đánh giá tính an toàn và tương hợp sinh học của tá dược, một số chất diện hoạt không ion hoá như Cremophor RH 40 (HLB 12-14), Cremophor EL (HLB 12-14), Tween (HLB 15) và Labrasol (HLB 14) thường được sử dụng trong hệ nhũ tương dầu trong nước siêu nhỏ (SNEDDS) chứa dược liệu.
Việc kết hợp chất đồng diện hoạt giúp giảm nồng độ chất diện hoạt cần thiết, từ đó hạn chế nguy cơ kích ứng da và niêm mạc Các chất đồng diện hoạt thường được sử dụng bao gồm alcol chuỗi trung bình (C3 – C8) Ethanol, propylen glycol và polyethylen glycol là những đồng dung môi phổ biến, giúp hòa tan lượng lớn chất diện hoạt thân nước trong pha dầu Ethanol được ưa chuộng nhất vì không chỉ tăng khả năng thấm mà còn hòa tan tốt và mở rộng vùng tự tạo nano trong giản đồ pha Mặc dù việc sử dụng đồng dung môi có thể cải thiện việc nạp hoạt chất vào SNEDDS, nhưng cũng có thể ảnh hưởng đến kích thước giọt của nano nhũ tương tạo thành.
Nước là thành phần quan trọng trong công thức SNEDDS, ảnh hưởng đến kích thước giọt và độ ổn định của nhũ tương nano Khi sử dụng trên da, SNEDDS có thể bị pha loãng do mồ hôi hoặc mất nước qua da, nhưng không tiếp xúc với lượng nước lớn như khi dùng đường uống Do đó, cần có nồng độ nước đủ trong công thức để duy trì quá trình tự nhũ hóa Nước giúp hydrat hóa lớp sừng, tạo kẽ hở giữa các tế bào sừng, từ đó cải thiện tính thấm của hoạt chất Vì vậy, nước là thành phần tăng thấm an toàn và phổ biến nhất để đưa hoạt chất qua da.
1.3.4 Một số chỉ tiêu đánh giá hệ nano tự nhũ hoá
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên liệu và thiết bị nghiên cứu
Bảng 2.1: Nguyên liệu được sử dụng trong nghiên cứu
STT Tên nguyên liệu Nguồn gốc Tiêu chuẩn
1 Cao khô Giảo cổ lam Công ty An Vy – Việt Nam TCNSX
2 Gypenoside XVII Trung Quốc Chất chuẩn hàm lượng 99,86 %
3 Ethanol tuyệt đối Việt Nam TCNSX
5 Cremophor RH 40 BASF – Đức EP 2020
10 Polyglyceryl – 3 – dioleate Gattefossé – Pháp EP 2020
13 Acid acetic băng Fissher – USA USP 2019
14 Acid perchloric Fissher – USA USP 2019
16 n-butanol Scharlab – Tây Ban Nha EP 2020
17 Ethyl acetat Fissher – USA USP 2019
20 Acrypol 990 Corel - Ấn Độ TCNSX
21 Gôm xanthan Trung Quốc TCNSX
22 Emulfree CBG Gattefossé – Pháp EP 2020
23 Natri hydroxyd Trung Quốc TCNSX
25 Nước tinh khiết Việt Nam DĐVN IV
Bảng 2.2: Thiết bị nghiên cứu
STT Thiết bị Xuất xứ
1 Máy khuấy từ có bộ phận gia nhiệt IKA RH basic 1 Đức
2 Máy đo thế zeta và xác định phân bố kích thước tiểu phân
3 Máy quang phổ UV-VIS Hitachi U-1900 Nhật Bản
4 Máy ly tâm Hermle Z 200A Đức
5 Ống ly tâm có màng siêu lọc Amicon Ultra-4 10000 NMWL Đức
6 Cân phân tích Precisa XB 220A Thuỵ Sỹ
7 Cân kĩ thuật TE1502S Sartorius Đức
8 Cân xác định hàm ẩm nhanh MF50 Nhật Bản
9 Tủ sấy chân không LABTECH LVO – 2040 Hàn Quốc
11 Máy siêu âm WiseClean WUC – A10H Hàn Quốc
12 Bể cách thuỷ WB-22-T15AL Hàn Quốc
13 Máy đo pH micro - Mettler Toledo Thụy Sỹ
14 Phễu chiết thuỷ tinh Trung Quốc
15 Các dụng cụ thuỷ tinh khác
Phương pháp nghiên cứu
2.2.1.1 Lựa chọn tá dược và xây dựng giản đồ pha xác định vùng hình thành nano nhũ tương a Khảo sát khả năng hoà tan của saponin trong các tá dược
Cân chính xác một lượng tá dược lỏng và thêm vào đó một lượng xác định cao Giảo cổ lam Khuấy hỗn hợp với tốc độ 500 vòng/phút ở nhiệt độ 37°C trong 48 giờ Sau đó, ly tâm ở 6000 vòng/phút trong 15 phút và loại bỏ lớp dịch phía trên Lọc dịch thu được qua màng 0,45 µm và tiến hành định lượng bằng phương pháp đo quang phổ UV-VIS Cuối cùng, xây dựng giản đồ pha để xác định vùng hình thành nano nhũ tương.
Dựa trên kết quả khảo sát khả năng hoà tan của hoạt chất, lựa chọn các tá dược thích hợp để xây dựng giản đồ pha
Để xây dựng giản đồ pha xác định vùng hình thành nano nhũ tương, chuẩn bị Smix với các tỉ lệ 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 Tiến hành trộn Smix với pha dầu (O) theo tỉ lệ O/Smix = 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1 Hỗn hợp sau khi khuấy đều sẽ được thêm 5 ml nước cất và lắc nhẹ nhàng để đánh giá cảm quan các mẫu Những mẫu không tách lớp sẽ được pha loãng thích hợp, sau đó đo kích thước hạt và chỉ số phân bố kích thước (PDI) Chọn những điểm có kết quả kích thước hạt < 500 nm và PDI < 0.5 để xây dựng giản đồ pha xác định vùng hình thành nhũ tương, tham khảo tài liệu [47].
2.2.1.2 Phương pháp bào chế hệ nano tự nhũ hoá và nano nhũ tương chứa cao Giảo cổ lam
Cân chính xác chất đồng diện hoạt và pha với dầu trong lọ thuỷ tinh bằng máy khuấy từ Thêm cao Giảo cổ lam và khuấy cho đến khi tan hoàn toàn Từ từ phối hợp chất diện hoạt vào hỗn hợp, duy trì nhiệt độ 40 o C trong suốt quá trình Bọc kín bằng giấy bạc để bảo quản.
2.2.1.3 Phương pháp bào chế chế phẩm mỹ phẩm chăm sóc da chứa SNEDDS cao Giảo cổ lam
Qua khảo sát sơ bộ, chọn emulgel với các thành phần trong bảng 2.3 để kết hợp SNEDDS cao Giảo cổ lam
Bảng 2.3: Thành phần emulgel chứa SNEDDS cao Giảo cổ lam
TT Thành phần Vai trò
1 Acrypol 990 (Carbomer) Chất tạo gel
2 Glycerin Giữ ẩm cho da, chống mất nước cho gel
3 Gôm Xanthan Chất tạo gel
(alcol cetostearylic, butylene glycol cocoat, ethylcelulose)
Chất nhũ hoá dầu/nước
(caprylic/capric triglyceride) Pha dầu, làm mềm
6 SNEDDS cao Giảo cổ lam Giữ ẩm, chống già hoá da
7 Dung dịch NaOH 10% Điều chỉnh pH
8 Nipagin (Methyl paraben) Chất bảo quản
9 Nước tinh khiết Môi trường phân tán
- Ngâm trương nở hoàn toàn Acrypol 990 trong nước
- Đun nóng glycerin đến khoảng 60 o C Hoà tan nipagin
Phân tán gôm xanthan vào dung dịch nipagin trong glycerin, sau đó kết hợp với Acrypol 990 đã được trương nở, khuấy nhẹ cho đến khi đạt được độ đồng nhất hoàn toàn.
- Phối hợp đồng nhất Emulfree CBG và Labrafac (2)
- Thêm dần (2) vào (1), Đồng nhất hoá với tốc độ 1500 vòng/phút trong 5 phút
- Rót từ từ SNEDDS cao Giảo cổ lam kết hợp với khuấy trộn đến đồng nhất
- Điều chỉnh pH từ 4,8 đến 5,2 bằng dung dịch NaOH 10%
2.2.2.1 Xác định độ ẩm của cao khô Giảo cổ lam Độ ẩm của cao GCL được xác định bằng cân xác định hàm ẩm nhanh, nhiệt độ
Để thực hiện thí nghiệm, bật cân và điều chỉnh nhiệt độ ở 100 °C Lấy khoảng 1g cao GCL và trải đều lên mặt đĩa cân Tiến hành đo và chờ máy tự động hiển thị kết quả Lặp lại quá trình đo 3 lần và lấy kết quả trung bình.
Yêu cầu: Cao khô không được có độ ẩm lớn hơn 5 % [2]
2.2.2.2 Phương pháp định lượng saponin toàn phần trong cao Giảo cổ lam bằng phương pháp đo quang phổ UV-VIS
Chuẩn bị thuốc thử vanillin trong acid acetic băng 5%: Cân 0,5 g vanillin pha trong acid acetic băng vừa đủ 10 ml
Dung dịch chuẩn: Cân chính xác 6,61 mg gypenoside XVII pha trong MeOH vừa đủ 50 ml (Dung dịch chuẩn được cung cấp sẵn ở nồng độ 0,1322 mg/ml)
Để chuẩn bị dung dịch thử, cân chính xác 13,22 mg cao khô GCL và cho vào bình định mức 50 ml Thêm khoảng 40 ml MeOH, lắc nhẹ và siêu âm trong 45 phút Sau khi để nguội về nhiệt độ phòng, bổ sung MeOH đến vạch định mức và lắc đều Lọc dung dịch, loại bỏ 10 ml dịch lọc đầu, sau đó lấy 25,0 ml dịch lọc cho vào cốc có mỏ và cô cách thuỷ đến khi còn 1-2 ml Thêm 5 ml nước vào cốc và chuyển vào bình gạn, sau đó tráng cốc với 5 ml nước và chuyển tiếp vào bình gạn.
Để chiết xuất saponin, đầu tiên, hòa tan 10 ml n-butanol bão hòa nước (5 ml x 2 lần) và lắc trong 5 phút, sau đó tách n-butanol vào đĩa petri Tiến hành chiết thêm 2 lần với n-butanol bão hòa nước, lần lượt 10 ml và 5 ml, rồi tập trung dịch chiết vào đĩa petri Sấy khô ở nhiệt độ 60°C, sau đó hòa tan cặn và tráng đĩa petri bằng MeOH tối thiểu Tiếp theo, từ từ rót dung dịch MeOH vào aceton với tỉ lệ 1:10 và để lạnh ở 5°C trong 24 giờ Cuối cùng, lọc lấy tủa saponin toàn phần, sấy khô và chuyển vào bình định mức 25 ml, thêm MeOH đến vạch và lắc đều.
Để thực hiện phản ứng màu và đo quang, đầu tiên lấy 1,0 ml dung dịch mẫu cho vào ống nghiệm và cô cách thuỷ đến cắn Tiếp theo, thêm 0,2 ml dung dịch vanilin 5% trong acid acetic băng và 1,2 ml acid percloric 72% Đậy kín ống nghiệm và ủ trong bể cách thuỷ ở 80°C trong 20 phút, lưu ý rằng các ống nghiệm cần được ngâm và lấy ra cùng một lúc Sau đó, ngâm ống nghiệm trong nước đá trong 5 phút, rồi sử dụng ethyl acetat để chuyển toàn bộ dịch sang bình định mức 10 ml và bổ sung ethyl acetat tới vạch, lắc đều Cuối cùng, đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 550 nm, với mẫu trắng là MeOH được xử lý tương tự như mẫu thử.
Tính kết quả: Công thức tính hàm lượng saponin toàn phần (tính theo gypenoside
AT, AC: Độ hấp thụ quang của dung dịch thử và dung dịch chuẩn mT: Khối lượng mẫu thử (mg)
CC: Nồng độ gypenoside XVII trong dung dịch chuẩn đo quang (mg/ml)
H: Độ ẩm của mẫu thử (%)
2.2.2.3 Xác định tỷ lệ nano nhũ hoá (EE – Entrapment Efficiency, %)
Để chuẩn bị nano nhũ tương, cần cân chính xác 132,2 mg cao Giảo cổ lam vào cốc có mỏ Sau đó, thêm 5 ml nước và khuấy với tốc độ 50 vòng/phút trong 3 phút Tiếp theo, chuyển hỗn hợp vào bình định mức 20 ml, tráng cốc bằng nước và định mức đến vạch bằng nước.
Để xác định hàm lượng saponin tổng trong nano nhũ tương, hút chính xác 10ml nano nhũ tương vào bình định mức 50 ml Tiến hành theo quy trình đã mô tả ở mục 2.2.2.2 Sau khi ngâm ống nghiệm trong nước đá trong 5 phút, sử dụng ethyl acetat để chuyển toàn bộ mẫu sang bình định mức.
Để chuẩn bị mẫu, cần lắc đều 10 ml và pha loãng 5 lần với ethyl acetat Mẫu trắng sẽ sử dụng MeOH và được xử lý tương tự như mẫu thử Mẫu chuẩn cũng được chuẩn bị theo quy trình đã nêu trong mục 2.2.2.2.
Công thức tính hàm lượng saponin tổng:
ATP, AC: Độ hấp thụ quang của saponin tổng trong nano nhũ tương và dung dịch chuẩn
CC: Nồng độ gypenoside XVII trong dung dịch chuẩn (mg/ml)
Để xác định hàm lượng saponin trong pha nước, đầu tiên hút 3 ml nano nhũ tương vào ống ly tâm có màng siêu lọc và ly tâm ở 3000 vòng/phút trong 4 phút Sau đó, hút 0,1 ml pha nước từ dưới ống vào bình định mức 5 ml Tiếp theo, thêm MeOH, lắc nhẹ, siêu âm trong 45 phút, để nguội đến nhiệt độ phòng, và thêm MeOH đến vạch trước khi lắc đều Cuối cùng, tiến hành cô cách thuỷ cho đến khi còn lại lượng dung dịch mong muốn.
Để tiến hành chiết xuất, đầu tiên thêm 1-2 ml mẫu vào bình gạn, sau đó thêm 5 ml nước và tráng cốc bằng 5 ml nước Tiếp theo, tráng cốc lần nữa với 10 ml n-butanol bão hòa nước, chia đều 5 ml hai lần, và tập trung dịch vào bình gạn Lắc hỗn hợp trong 5 phút, sau đó tách phần n-butanol và chuyển vào cốc có mỏ để tiếp tục quá trình chiết.
Để chiết xuất saponin, tiến hành hòa tan 22 ml n-butanol bão hòa nước hai lần với 10 ml và 5 ml, sau đó tập trung dịch chiết vào đĩa petri và sấy chân không cho đến khi khô Tiếp theo, hòa tan cắn và tráng đĩa petri bằng MeOH tối thiểu, rồi từ từ thêm dung dịch MeOH vào aceton với thể tích gấp 10 lần Để hỗn hợp lạnh ở 5°C trong 24 giờ, sau đó lọc để thu được tủa saponin toàn phần và sấy khô Hòa tan tủa bằng MeOH tối thiểu và chuyển vào ống nghiệm, cô cách thuỷ đến cắn Tiến hành phản ứng màu tương tự như trong mục 2.2.2.2, rồi dùng ethyl acetat chuyển dịch sang bình định mức 5 ml và định mức đủ, lắc đều Mẫu trắng sử dụng MeOH và mẫu chuẩn là dung dịch chuẩn nồng độ 0,1322 mg/ml, cũng được xử lý tương tự mẫu thử.
Công thức tính hàm lượng saponin trong pha nước:
APN, AC: Độ hấp thụ quang của saponin trong pha nước và dung dịch chuẩn
CC: Nồng độ gypenoside XVII trong dung dịch chuẩn (mg/ml)
Tỷ lệ nano nhũ hoá được tính theo công thức:
𝐸𝐸 = Hàm lượng saponin tổng - Hàm lượng saponin pha nước
2.2.2.4 Đánh giá kích thước giọt và phân bố kích thước giọt nano nhũ tương
THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Kết quả xây dựng phương pháp định lượng saponin toàn phần bằng phương pháp đo quang phổ UV-VIS
3.1.1 Kết quả xác định đỉnh cực đại hấp thụ quang của gypenoside XVII
Quét phổ hấp thụ quang của gypenoside XVII được thực hiện ở nồng độ 13,22 µg/ml, với dải bước sóng từ 420 đến 700 nm Mẫu trắng sử dụng MeOH để thực hiện phản ứng tương tự Kết quả quét phổ được trình bày trong hình 3.1.
Phổ UV-VIS của gypenoside XVII ở nồng độ 13,22 µg/ml cho thấy đỉnh cực đại hấp thụ quang tại bước sóng 550 nm Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu khác về định lượng saponin trong Giảo cổ lam, trong đó gypenoside XVII được sử dụng làm chất đối chiếu.
Kết luận: Chọn bước sóng 550 nm là bước sóng để xác định độ hấp thụ quang của các mẫu phân tích
3.1.2 Đường chuẩn gypenoside XVII Đo độ hấp thụ quang của dãy dung dịch chuẩn gypenoside XVII với các nồng độ dung dịch đo quang trong khoảng 5,71 – 26,44 μg/ml Kết quả được thể hiện trong hình 3.2
Biểu đồ ở Hình 3.2 thể hiện mối tương quan giữa nồng độ gypenoside XVII và độ hấp thụ quang Giá trị R² = 0.9909, lớn hơn 0,99, cho thấy rằng trong khoảng nồng độ từ 5,71 đến 26,44 μg/ml, sự tương quan tuyến tính giữa nồng độ gypenoside XVII và độ hấp thụ quang là chấp nhận được.
Kết luận: Định lượng saponin toàn phần bằng phương pháp đo quang phổ UV –
VIS tại bước sóng 550 nm trong khoảng nồng độ 5,71 – 26,44 μg/ml
3.1.3 Đánh giá ảnh hưởng của tá dược tới độ hấp thụ quang của hệ SNEDDS chứa cao Giảo cổ lam
Đánh giá ảnh hưởng của tá dược tới độ hấp thụ quang của hệ SNEDDS cao Giảo cổ lam được thực hiện theo phương pháp mô tả ở mục 2.2.2.2, với tỷ lệ Smix 1/1, O:Smix 3/7 và tỷ lệ cao Giảo cổ lam là 2% Kết quả thu được được trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của tá dược tới độ hấp thụ quang của SNEDDS cao GCL
Lần Độ hấp thụ Ảnh hưởng của mẫu placebo (%) Mẫu thử Mẫu placebo
Kết quả cho thấy tại bước sóng 550 nm, mẫu placebo có độ hấp thụ cao, ảnh hưởng mạnh đến độ hấp thụ của mẫu thử (86,69%) Qua khảo sát sơ bộ, Cremophor RH 40 là tá dược có độ hấp thụ quang mạnh nhất N – butanol thường được sử dụng để chiết chọn lọc saponin trong dịch chiết Giảo cổ lam nhằm loại bỏ flavonoid và các chất không tan Tuy nhiên, cả saponin và Cremophor RH 40 đều có khả năng hòa tan trong n – butanol do tính chất thân nước và thân dầu Để loại bỏ ảnh hưởng của nền tá dược, chúng tôi áp dụng phương pháp kết tủa saponin Do thiếu chất chuẩn gypenoside để khảo sát khả năng thu hồi, chúng tôi tham khảo phương pháp từ các nghiên cứu trước Kết quả cho thấy độ thu hồi là 100%, do đó hàm lượng saponin toàn phần tính toán được có thể thấp hơn thực tế.
3.1.4 Kết quả định lượng saponin toàn phần trong cao Giảo cổ lam
Tiếng hành theo phương pháp mô tả trong mục 2.2.2.1 và 2.2.2.2
Hàm ẩm của cao khô GCL: H = 3,88 ± 0,24 % < 5,0% Kết luận: Đạt
Hàm lượng saponin toàn phần trong cao Giảo cổ lam: 51,88 ± 2,86%.
Kết quả lựa chọn tá dược và xây dựng giản đồ pha xác định vùng hình thành
3.2.1 Khả năng hoà tan của saponin toàn phần trong các tá dược dầu, chất diện hoạt, chất đồng diện hoạt
Khả năng hoà tan của saponin toàn phần trong các tá dược được thể hiện qua bảng 3.2
Bảng 3.2: Khả năng hoà tan của saponin toàn phần trong các tá dược
Nhóm Tá dược Khả năng hoà tan (mg/g)
Hình 3.3: Khả năng hoà tan của saponin trong các tá dược dầu (mg/g)
Trong hai tá dược thân dầu được khảo sát, Capryol 90 cho thấy khả năng hòa tan saponin tốt hơn so với Miglyol Tuy nhiên, Miglyol vẫn có khả năng hòa tan saponin tương đối tốt khi so sánh với các tá dược khác, đặc biệt trong ứng dụng dùng trên da.
Miglyol là một loại triglycerid mạch trung bình, có ưu điểm là ít gây kích ứng da và có giá thành phải chăng hơn so với các sản phẩm khác Vì vậy, Miglyol được lựa chọn làm tá dược dầu lý tưởng.
Hình 3.4: Khả năng hoà tan của saponin trong các chất diện hoạt (mg/g)
Nhận xét: Trong nhóm chất diện hoạt, saponin có khả năng hoà tan tốt hơn trong
Cremophor RH 40 và Polyglyceryl-3-dioleat là hai chất quan trọng trong ngành mỹ phẩm Polyglyceryl-3-dioleat có khả năng tăng cường thấm hoạt chất qua da và làm mềm da, nhưng không phù hợp cho hệ SNEDDS do tính chất diện hoạt nước/dầu Ngược lại, Cremophor RH 40, một chất diện hoạt dầu/nước, thường được sử dụng trong các hệ SNEDDS, bao gồm cả những hệ chứa hoạt chất từ dược liệu, nhờ vào tính chất dễ chịu, ít nhờn và dễ rửa sạch của nhũ tương dầu/nước.
Do đó, lựa chọn chất diện hoạt là Cremophor RH 40
Hình 3.5: Khả năng hoà tan của saponin trong các chất đồng diện hoạt
Ethanol là chất đồng diện hoạt có khả năng hòa tan saponin tốt nhất trong số các chất khảo sát Để sử dụng trên da, cần kết hợp ethanol với một chất giữ ẩm nhằm ngăn ngừa tình trạng khô da sau khi bôi Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng sự kết hợp giữa ethanol và glycerin với tỷ lệ 1:1 mang lại hiệu quả hòa tan saponin tối ưu Do đó, lựa chọn chất đồng diện hoạt lý tưởng là ethanol:glycerin với tỷ lệ 1:1.
Kết luận: Tá dược được lựa chọn để xây dựng giản đồ pha xác định vùng hình thành nano nhũ tương là:
- Chất diện hoạt: Cremophor RH 40
- Chất đồng diện hoạt: Ethanol:glycerin 1:1
3.2.2 Giản đồ pha xác định vùng hình thành nano nhũ tương
Tiến hành theo phương pháp được mô tả trong mục 2.2.1.1.b, tỷ lệ các thành phần dầu, chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt đã được lựa chọn để xây dựng giản đồ pha như mô tả trong phụ lục 1 Giản đồ pha của hệ SNEDDS bao gồm pha dầu là Miglyol, chất diện hoạt là Cremophor RH 40 và chất đồng diện hoạt là ethanol: glycerin theo tỷ lệ 1:1, được thể hiện trong hình 3.4 Vùng bên trong đường màu xanh dương đại diện cho khu vực hình thành nano nhũ tương.
Hình 3.6: Giản đồ pha vùng hình thành nano nhũ tương của hệ Miglyol –
Hệ Miglyol – Cremphor RH 40 – Ethanol:glycerin 1:1 tạo ra tiểu phân nano khi tỷ lệ Miglyol từ 10% đến 70%, Cremophor RH 40 từ 10% đến 72% và ethanol:glycerin 1:1 trong khoảng 6% đến 72%.
Kết quả nghiên cứu xây dựng công thức bào chế tự nano tự nhũ hoá chứa cao Giảo cổ lam
3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cao GCL đến sự hình thành và đặc tính của nano nhũ tương
Nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cao GCL trong hệ tá dược Miglyol – Cremophor RH 40 – Ethanol: Glycerin với tỷ lệ Smix 1:1 và O/Smix 3:7 Cao GCL được thêm vào với các tỷ lệ từ 1,0% đến 3,0% so với tổng khối lượng dầu và Smix Đánh giá được thực hiện trên hệ nano tự nhũ hóa và nhũ tương tạo thành dựa trên các chỉ tiêu và giới hạn chấp nhận.
- Hình thức: hệ lỏng, đồng nhất
- Độ ổn định của nhũ tương tạo thành: bền, không tách lớp trong điều kiện ly tâm
Kết quả nghiên cứu cho thấy cao GCL chỉ tan hoàn toàn trong hệ SNEDDS ở tỷ lệ tối đa 2,4% Các mẫu với tỷ lệ cao GCL từ 2,6% đến 3,0% đều có cặn ở đáy lọ, trong khi các mẫu với tỷ lệ từ 1,0% đến 2,4% tạo ra hệ trong suốt và đồng nhất Đo lường KTG, PDI và độ ổn định của nhũ tương được thể hiện chi tiết trong bảng 3.3.
Bảng 3.3: Kết quả đo KTG, PDI và độ ổn định sau ly tâm của các mẫu có tỷ lệ cao
Tỷ lệ cao GCL so với tá dược (%) KTG (nm) PDI Độ ổn định sau ly tâm
Trong khoảng tỷ lệ cao Giảo cổ lam từ 1,0 – 2,0%, KTG của các mẫu đều dưới
Các mẫu có kích thước 200 nm và chỉ số PDI nhỏ hơn 0,3 cho thấy độ ổn định tốt sau quá trình ly tâm Tuy nhiên, các mẫu với tỷ lệ GCL cao là 2,2% và 2,4% đã gặp hiện tượng tách pha sau khi ly tâm.
Kết luận: Chọn tỷ lệ cao Giảo cổ lam từ 1,0% đến 2,0% (so với tổng khối lượng dầu và Smix) để tiến hành xây dựng công thức hệ SNEDDS
3.3.2 Thiết kế thí nghiệm và tối ưu hoá công thức bào chế SNEDDS chứa cao Giảo cổ lam
3.3.2.1 Thành phần công thức và các biến thiết kế thí nghiệm
Khoảng biến thiên của các biến đầu vào được xác định dựa trên vùng có khả năng hình thành nano nhũ tương, như đã trình bày trong mục 3.2.2 và 3.3.1 Thông tin chi tiết về các biến đầu vào và khoảng biến thiên được nêu rõ trong bảng 3.4, trong khi bảng 3.5 cung cấp thông tin về các biến đầu ra và yêu cầu liên quan.
Bảng 3.4: Thiết kế các biến đầu vào
Tên biến Kí hiệu Đơn vị Loại biến Khoảng biến thiên
Tỷ lệ dược chất X1 Phân số Biến định lượng 0,01 đến 0,02
Tỷ lệ Miglyol X2 Phân số Biến thành phần 0,2 đến 0,5
Tỷ lệ Cremophor RH 40 X3 Phân số Biến thành phần 0,2 đến 0,4
Tỷ lệ Ethanol: Glycerin 1:1 X4 Phân số Biến lấp đầy -
Bảng 3.5: Kí hiệu và yêu cầu với biến đầu ra
Tên biến Kí hiệu Đơn vị Yêu cầu
Tỷ lệ nano nhũ hoá Y3 % ≥ 90
3.3.2.2 Thiết kế thí nghiệm và kết quả
Hệ SNEDDS được bào chế theo thí nghiệm thiết kế bằng phần mềm MODDE 13.0, và nano nhũ tương thu được đã được đánh giá về các chỉ số KTG, PDI và tỷ lệ nano nhũ hoá theo phương pháp mô tả trong mục 2.2.2.4 Kết quả chi tiết được trình bày trong bảng 3.6.
Bảng 3.6: Thiết kế thí nghiệm và kết quả
PDI Tỷ lệ nano nhũ hoá (%)
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng sự thay đổi tỷ lệ các thành phần trong hệ SNEDDS có ảnh hưởng đáng kể đến KTG, PDI và tỷ lệ nano nhũ hóa của nano nhũ tương được tạo ra.
3.3.3 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng Ảnh hưởng của các biến đầu vào tới đến các biến đầu ra được xử lý bằng phần mềm FormRules v2.0 Kết quả được trình bày ở bảng 3.7
Bảng 3.7: Ảnh hưởng của các biến đầu vào đến các biến đầu ra
Tỷ lệ nano nhũ hoá + + - +
(+ Có ảnh hưởng; - Không ảnh hưởng)
Bảng 3.7 chỉ ra rằng KTG và PDI của nano nhũ tương bị ảnh hưởng bởi ba yếu tố chính: tỷ lệ cao GCL, Miglyol và Cremophor RH 40 Tỷ lệ nano nhũ hoá cũng chịu tác động từ tỷ lệ cao GCL, Miglyol và Ethanol:Glycerin 1:1 Phân tích chi tiết về ảnh hưởng của các yếu tố này sẽ được trình bày qua mặt đáp dưới đây.
❖ Ảnh hưởng của biến đầu vào tới KTG
Hình 3.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ cao
GCL và Miglyol đến KTG (cố định tỷ lệ
Cremophor RH 40 là 0,4 và ethanol:glycerin 1:1 là 0,1)
Hình 3.8: Ảnh hưởng của tỷ lệ cao GCL và Cremophor RH 40 (CDH) đến KTG (cố định tỷ lệ Miglyol là 0,5 và ethanol:glycerin 1:1 là 0,1)
Từ biểu đồ mặt đáp hình 3.5 và 3.6, có thể thấy rằng việc tăng tỷ lệ Miglyol dẫn đến sự giảm đáng kể độ nhớt (KTG) của nano nhũ tương Ngược lại, khi tăng tỷ lệ Cremophor RH 40, độ nhớt của nano nhũ tương lại tăng lên Bên cạnh đó, tỷ lệ cao GCL có tác động phức tạp đến độ nhớt này.
❖ Ảnh hưởng của biến đầu vào tới PDI
Hình 3.9: Ảnh hưởng của tỷ lệ cao
GCL và Miglyol đến PDI (cố định tỷ lệ
Cremophor RH 40 là 0,4 và ethanol:glycerin 1:1 là 0,1)
Hình 3.10: Ảnh hưởng của tỷ lệ
Miglyol và Cremophor RH 40 (CDH) đến PDI (cố định tỷ lệ cao GCL là 0,02 và ethanol:glycerin 1:1 là 0,1)
Biểu đồ mặt đáp hình 3.7 và 3.8 chỉ ra rằng lệ cao GCL có tác động phức tạp đến PDI của nano nhũ tương Việc tăng tỷ lệ Miglyol dẫn đến sự gia tăng PDI của nano nhũ tương Ngược lại, PDI giảm khi tỷ lệ Cremophor RH 40 tăng từ 0,2 đến 0,28, nhưng lại tăng trở lại khi tỷ lệ Cremophor đạt 0,4.
❖ Ảnh hưởng của biến đầu vào tới tỷ lệ dược chất được nano nhũ hoá
Hình 3.11: Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol:glycerin 1:1 (CDDH) và
Miglyol đến tỷ lệ nano nhũ hoá (cố định tỷ lệ cao GCL là 0,02 và
Hình 3.12: Ảnh hưởng của tỷ lệ ethanol:glycerin 1:1 và cao GCL đến tỷ lệ nano nhũ hoá (cố định tỷ lệ Miglyol là 0,5 và Cremophor RH 40 là 0,4)
Biểu đồ mặt đáp hình 3.9 và 3.10 cho thấy rằng tỷ lệ nano nhũ hoá phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ Miglyol, với việc tỷ lệ nano nhũ hóa tăng lên khi tỷ lệ Miglyol được tăng cường.
Biểu đồ mặt đáp thể hiện sự tác động đồng thời của hai biến Giảo cổ lam là một dược liệu có nhiều thành phần phức tạp, với tỷ lệ các thành phần này đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và ứng dụng.
Khi thay đổi tỷ lệ cao GCL, có 35 phần có thể thay đổi, ảnh hưởng đến KTG và PDI của nano nhũ tương Các thành phần với độ tan khác nhau có thể phân bố vào pha nước, pha dầu hoặc bề mặt phân cách pha trong quá trình nhũ hóa Tỷ lệ chất diện hoạt cũng ảnh hưởng phức tạp đến PDI; tăng tỷ lệ chất diện hoạt giúp giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu – nước, ổn định hệ và chống lại sự kết tụ giọt phân tán Tuy nhiên, nếu tỷ lệ chất diện hoạt tăng quá mức, có thể làm phá vỡ bề mặt tiếp xúc dầu – nước, dẫn đến tăng KTG và PDI Spaonin, với cấu trúc phần thân nước và thân dầu, có thể hòa tan vào pha nước khi nhũ hóa, do đó, khi tăng tỷ lệ dầu, tỷ lệ saponin hòa tan vào pha nước giảm và tỷ lệ nano nhũ hóa tăng lên.
3.3.4 Xác định công thức tối ưu hệ SNEDDS chứa cao Giảo cổ lam
Kết quả từ bảng 3.6 cho thấy quá trình tối ưu hóa bằng phần mềm INForm v3.1 đã tạo ra bảng ANOVA cho các biến KTG, PDI và tỷ lệ nano nhũ hóa, như được trình bày trong bảng 3.8.
Bảng 3.8: Bảng ANOVA cho các biến đầu ra
Tổng bình phương Bậc tự do Trung bình bình phương F – value
Tổng bình phương Bậc tự do Trung bình bình phương F – value
Tỷ lệ nano nhũ hoá
Tổng bình phương Bậc tự do Trung bình bình phương F – value
Mô hình mạng neuron nhân tạo của phần mềm INForm cho thấy R² train và R² test đều trên 80, chứng tỏ sự phù hợp và khả năng phản ánh chính xác mối quan hệ giữa các biến đầu vào và đầu ra Do đó, công thức tối ưu mà phần mềm cung cấp được xem là đáng tin cậy.
Bảng 3.9: Công thức SNEDDS cao GCL tối ưu xác định bằng phần mềm INForm
Cremophor RH 40 0,25 Ethanol:glycerin 1:1 0,37 Với các thông số dự đoán :
Bảng 3.10: Các đặc tính của công thức SNEDDS cao GCL tối ưu dự đoán bằng phần mềm INForm
Tỷ lệ nano nhũ hoá (%) 95,01
3.3.5 Đánh giá một số đặc tính của công thức tối ưu
Bước đầu nghiên cứu ứng dụng hệ SNEDDS cao Giảo cổ lam vào một số dạng bào chế dùng trên da
Do thời gian hạn chế, chúng tôi đã quyết định chọn hàm lượng SNEDDS là 50% để kết hợp vào công thức emulgel, với các thành phần được trình bày trong bảng 3.12.
Bảng 3.12: Công thức bào chế emulgel chứa SNEDDS cao Giảo cổ lam
TT Thành phần Hàm lượng (% w/w)
Cao khô Giảo cổ lam 0,92
10 Nước tinh khiết vừa đủ 100
Tiến hành đánh giá một số đặc tính của chế phẩm theo phương pháp mô tả trong mục 2.2.2.6 Kết quả được thể hiện trong bảng 3.13
Bảng 3.13: Đánh giá emulgel chứa SNEDDS cao GCL
Mẫu Đặc tính Tá dược emulgel Emulgel chứa
Hình thức Đạt Đạt pH 5,08 5,11
KTG và PDI của các mẫu được thể hiện qua các hình dưới đây:
Hình 3.14: KTG và PDI của emulgel chứa SNEDDS cao Giảo cổ lam ngay sau khi bào chế
Hình 3.15 : KTG và PDI của emulgel chứa SNEDDS cao Giảo cổ lam sau 3 ngày
Ngay sau khi bào chế, nền tá dược emulgel có kích thước hạt lớn (1796 nm) và phân bố đồng đều với chỉ số PDI 0,148, nhỏ hơn 0,3 Tuy nhiên, sau 3 ngày, kích thước hạt của nền tá dược đã tăng lên.
2443 nm và PDI giảm xuống 0,083 nm Có thể do sự kết tụ của các giọt dầu làm tăng KTG và tạo ra một hệ đồng nhất hơn
Emulgel chứa SNEDDS cao GCL cho kích thước hạt nano (KTG) giảm xuống dưới 200nm, mang lại thể chất đồng nhất và mịn màng hơn cho chế phẩm Ngay sau khi bào chế, KTG đạt 26,74 nm với PDI là 0,256 Sau 3 ngày, kích thước hạt của chế phẩm vẫn tăng nhưng vẫn giữ dưới 200 nm.
SNEDDS cao GCL đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giảm KTG của chế phẩm, đồng thời có tiềm năng nâng cao khả năng thẩm thấu của hoạt chất vào các lớp sâu hơn của da Tuy nhiên, cần lưu ý rằng KTG của hệ thống này vẫn chưa ổn định.
3 ngày theo dõi Cần tiếp tục theo dõi độ ổn định trong thời gian dài hơn
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
Sau thời gian thực nghiệm, khoá luận bước đầu đã đạt được một số kết quả sau:
1 Lựa chọn được hệ tá dược và xây dựng giản đồ pha với vùng hình thành nano nhũ tương khi tỷ lệ các thành phần như sau: Miglyol trong khoảng 10 – 70%, Cremophor
RH 40 trong khoảng 10 – 72% và ethanol:glycerin 1:1 trong khoảng 6 – 72%
Đã phát triển công thức hệ nano tự nhũ hoá với tỷ lệ khô Giảo cổ lam đạt 1,83% Dưới đây là bảng chi tiết về các thành phần và khối lượng trong công thức.
Bài viết tổng hợp 100 đánh giá về các đặc tính của nano nhũ tương, bao gồm KTG, PDI, tỷ lệ nano nhũ hoá và độ ổn định sau quá trình ly tâm Tất cả các đặc tính đều đạt tiêu chí đề ra, cho thấy hiệu quả và tiềm năng ứng dụng của nano nhũ tương trong các lĩnh vực liên quan.
2 Bước đầu ứng dụng hệ nano tự nhũ hoá chứa cao Giảo cổ lam vào chế phẩm mỹ phẩm chăm sóc da và đánh giá một số đặc tính của chế phẩm, trong đó quan trọng nhất là KTG và PDI, cho thấy hệ nano tự nhũ hoá có khả năng làm giảm kích thước giọt của chế phẩm
1 Tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của các thành phần tá dược trong công thức emulgel SNEDDS Giảo cổ lam và lựa chọn các thành phần tối ưu
2 Nghiên cứu ứng dụng SNEDDS Giảo cổ lam trong các nền tá dược mỹ phẩm khác.
