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
Xu hướng tiêu dùng hiện nay cho thấy người tiêu dùng ngày càng ưa chuộng các sản phẩm mỹ phẩm chứa thành phần tự nhiên, mang lại cảm giác an toàn và thân thiện Do đó, dược liệu và chiết xuất dược liệu đang ngày càng được áp dụng trong mỹ phẩm thay thế cho các hoạt chất tổng hợp hóa học Thị trường chiết xuất thực vật toàn cầu dự kiến sẽ tăng từ 30,8 tỷ USD vào 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 tốc độ tăng trưởng cao nhất trong những năm tới.
Tính an toàn của sản phẩm mỹ phẩm rất quan trọng, vì các thành phần từ dược liệu thường có nguy cơ gây dị ứng và kích ứng thấp hơn so với các hợp chất tổng hợp hóa học như BHA và BHT, những chất chống oxy hóa tổng hợp thường có trong son môi và kem dưỡng ẩm BHA và BHT có thể gây ra phản ứng dị ứng trên da, và theo Cơ quan Quốc tế Nghiên cứu về Ung thư, BHA được phân loại là chất có thể gây ung thư ở người Do đó, việc sử dụng chất chống oxy hóa tự nhiên như Vitamin C là một giải pháp an toàn hơn Ngoài ra, các chất màu từ nhựa than đá, thường được sử dụng trong mỹ phẩm, cũng đã được chứng minh là tác nhân có thể gây ung thư, vì vậy việc lựa chọn chất màu tự nhiên từ dược liệu là một lựa chọn thay thế hiệu quả và an toàn.
Bảo vệ môi trường là một vấn đề quan trọng, và thực vật là nguồn tài nguyên tái tạo, thân thiện với môi trường, 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 và đe dọa môi trường sống của động vật hoang dã Đặc biệt, các sản phẩm chống tiết mồ hôi và nhuộm tóc thường sử dụng nhôm, mà việc khai thác nhôm đã dẫn đến sự tàn phá nghiêm trọng các khu rừng nhiệt đới ở Nam Mỹ.
Hoạt chất từ dược liệu thường bao gồm nhiều nhóm với các tác dụng có lợi khác nhau, do đó, việc sử dụng chiết xuất từ dược liệu có thể mang lại nhiều lợi ích sức khỏe đồng thời.
Nguồn nguyên liệu dược liệu thường gặp vấn đề về chất lượng không ổn định do nhiều yếu tố như loài cây, ánh sáng, nhiệt độ, lượng mưa, đất trồng, và phương pháp thu hái, làm khô, bảo quản Việc này làm cho việc thu thập nguyên liệu đạt tiêu chuẩn chất lượng với số lượng lớn trở nên khó khăn Ngoài ra, vi sinh vật từ môi trường có thể xâm nhập vào dược liệu trong suốt quá trình nuôi trồng và chế biến, gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe người dùng và độ ổn định của sản phẩm Các hoạt chất trong dược liệu thường có độ ổn định kém, dễ bị phân hủy do các quá trình hóa lý, dẫn đến mất mát các thành phần có hoạt tính và tạo ra các chất chuyển hóa không có hoạt tính hoặc thậm chí có hại.
Dược liệu thô và các chiết xuất từ dược liệu chứa nhiều hợp chất hóa học phức tạp, làm cho việc xác định thành phần có hoạt tính sinh học và các thành phần có thể gây phản ứng bất lợi trở nên khó khăn Tác dụng của chúng thường chậm hơn so với các sản phẩm mỹ phẩm chứa hoạt chất tổng hợp Hơn nữa, độ tan của các hoạt chất từ dược liệu thường kém trong nước, vì vậy cần có hệ thống phân phối để cải thiện độ tan của chúng.
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 không thiếu nhược điểm Một số nhược điểm này có thể được khắc phục thông qua việc sử dụng các hệ mang hoạt chất đa dạng như liposome, vi nhũ tương, nano nhũ tương, tiểu phân nano lipid rắn và các hệ tự nhũ hoá, giúp cải thiện hiệu quả 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 đi độ đàn hồi tự nhiên, trở nên mỏng hơn, yếu hơn và xuất hiện nếp nhăn.
Nguyên nhân gây lão hóa da bao gồm hai loại chính: nguyên nhân nội sinh, như di truyền, chuyển hóa tế bào, hormone và quá trình trao đổi chất, và nguyên nhân ngoại sinh, bao gồm 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 tăng cường quá trình lão hóa da tự nhiên.
Sự giảm số lượng nguyên bào sợi, collagen và elastin phản ánh quá trình phân huỷ của chất nền ngoại bào (ECM), dẫn đến sự già hoá 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 đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì cấu trúc của lớp hạ bì và là thành phần chính của ECM Cân bằng giữa sự suy thoái và tổng hợp collagen sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng và chất lượng của collagen ngoại bào.
Một số nguồn phytochemical như acid phenolic, saponin, alkaloid và flavonoid có lợi trong việc ngăn ngừa lão hóa da nhờ vào khả năng tổng hợp collagen Những chiết xuất này thường được ứng 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 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, gây ra sự thay đổi trong mô liên kết và ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme, từ đó gây ra nhiều rối loạn về da 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, giúp giảm thiểu tổn thương do oxy hóa và ngăn ngừa các bệnh liên quan đến stress oxy hóa.
Hợp chất phenolic là những chất có hoạt tính sinh học phong phú trong thực vật, bao gồm nhiều loại như flavonoid (anthocyanin, flavonol, flavon) và các nhóm không phải flavonoid như acid phenolic, lignin, và stilbene Tác dụng chống oxy hóa của chúng phụ thuộc vào cấu trúc phân tử, với 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]
Nghiên cứu của Qiu-ying Wan và Li-jun Song tập trung vào việc khám phá 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 một trong những nhóm chất quan trọng của chi Gynostemma, với một lượng lớn saponin triterpenoid khung dammaran (gypenoside) được phân lập từ Giảo cổ lam Phần aglycon của saponin bao gồm các triterpenoid có cấu trúc gồm 4 vòng và 1 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, một loại saponin trong Giảo cổ lam, có cấu trúc tương tự như ginsenoside trong nhân sâm Nhiều gypenoside có mối liên hệ chặt chẽ với ginsenoside và mang đặc tính của dẫn xuất 6’ – malonyl của nhân sâm Các saponin này là chất diện hoạt với phần aglycon thân dầu và phần đường thân nước Hầu hết các saponin có ít nối đôi, dẫn đến việc chúng chỉ hấp thụ tử ngoại ở vùng sóng ngắn 210.
Để định lượng saponin, cần thực hiện phản ứng tạo sản phẩm có khả năng hấp thụ tia cực tím ở vùng khả kiến Triterpensaponin phản ứng với acid vô cơ mạnh như acid perchloric và thuốc thử vanilin, khi được đun nóng sẽ tạo ra màu tím hoa cà, một phản ứng được biết đến là phản ứng màu Rosenthaler.
Hình 1.2: Cơ chế phản ứng tạo màu
Sự biến đổi 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 nhiều Trong số đó, đã xác định được nhiều loại flavonoid như 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, including ergostanol, cholestanol, and stigmasterol, along with carotenoids, chlorophyll, reducing sugars, vitamins, and essential minerals such as copper, iron, zinc, manganese, cobalt, nickel, selenium, molybdenum, and strontium, as well as amino acids.
Giảo cổ lam chứa các thành phần hoá học như saponin, flavonoid và polysaccharid, có thể thay đổi theo loài, nguồn gốc địa lý và thời gian thu hái Những thành phần này mang lại tác dụng giữ ẩm và chống lão hoá da, làm cho Giảo cổ lam trở thành một nguyên liệu quý giá trong 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
Nghiên cứu năm 2014 của Sara Nadia Lobo và cộng sự cho thấy chiết xuất G pentaphyllym có tác dụng tích cực trong việc duy trì sự sống của nguyên bào sợi da chuột bị tổn thương do tia UVC, với hiệu quả tăng theo liều lượng Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng chiết xuất này có tiềm năng chống lão hóa da, bằng cách kéo dài khả năng tồn tại của tế bào sau tác động của tia UV, cho thấy hoạt động như một chất chống oxy hóa Chiết xuất G pentaphyllum có khả năng giảm đáng kể tác động của stress oxy hóa đối với nguyên bào sợi da người, 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, bao gồm 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 các gốc tự do hiệu quả Thêm vào đó, nghiên cứu của Suhua Zhu và Chengxiang Fang cho thấy G pentaphyllum không chỉ là một chất diệt gốc tự do mà còn có khả năng chống lại tác động của tia UV lên vi khuẩn lambda.
Năm 2016, Kim Ju Yeon và cộng sự đã phát triển chỉ số đánh giá tác dụng chống lão hóa da từ kem chứa gypenoside chiết xuất từ G pentaphyllum Nghiên cứu lâm sàng với 52 nữ tình nguyện viên Hàn Quốc, độ tuổi từ 21 đến 34, không có dấu hiệu lão hóa bên ngoài, đã xác định điểm khởi đầu của quá trình lão hóa da qua việc đo mật độ da Sau 4 đến 8 tuần điều trị bằng kem gypenoside, kết quả cho thấy sự giảm đáng kể mật độ da do tuổi tác Gypenoside được công nhận là một 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, loài cây phổ biến nhất, xuất hiện ở nhiều quốc gia như Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, 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, hàm lượng và thành phần kết hợp trong các chế phẩm này 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 hỗn hợp này được đưa vào pha nước và khuấy trộn nhẹ nhàng, nó 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, với kích thước siêu nhỏ giúp làm chậm quá trình keo tụ Điều này kéo dài tuổi thọ của chế phẩm Ngoài ra, 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 khi sử dụng 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 của các giọt dầu mang hoạt chất ở kích thước nano 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 có khả năng tăng cường diện tích tiếp xúc với da vượt trội so với nhũ tương thông thường với kích thước ≥ 500 nm Điều này là do kích thước khoảng trống của lipid gian bào trong lớp sừng chỉ khoảng 50 nm, kết hợp với đặc tính mềm và linh hoạt của màng nhũ tương đã được nhũ hoá.
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, cải thiện độ ổn định hoá lý, và nâng cao tác dụng chống oxy hoá Ngoài ra, SNEDDS còn giúp cải thiện khả năng thấm qua da, tăng tính thẩm mỹ và hiệu quả của sản phẩm.
Hệ nano tự nhũ hoá (SNEDDS) có một số hạn chế, bao gồm việc không phù hợp cho các hoạt chất cần liều cao và những hoạt chất có khả năng hòa tan hạn chế trong nước và lipid Khả năng duy trì hoạt chất ở dạng hòa tan của SNEDDS phụ thuộc nhiều vào khả năng hòa tan của hoạt chất trong pha dầu Khi SNEDDS bị pha loãng với nước, hoạt chất có thể bị tủa lại, đặc biệt nếu chất diện hoạt hoặc chất đồng diện hoạt đóng vai trò quan trọng trong quá trình hòa tan 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, việc xem xét tính thân dầu và hàm lượng hoạt chất là rất quan trọng Hoạt chất cần phải hòa tan trong một lượng nhỏ dầu để dễ dàng nhũ hóa khi pha loãng Nếu cần sử dụng một lượng dầu lớn hơn để hòa tan hoạt chất, có thể dẫn đến việc tạo ra công thức SNEDDS không thể chứa trong một đơn vị liều lượng Đối với hệ thống phân phối thuốc tại chỗ hoặc 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 mức độ bão hòa và thủy phân 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 Đặc biệt, các loại dầu tự nhiên này được ưa chuộng trong hệ tự nhũ hoá dùng trên da nhờ vào khả năng phân hủy sinh học và tính 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 ở nồng độ cao do khả năng hòa tan lipid tự nhiên trên da Chất diện hoạt thường được thêm vào để hòa tan các hoạt chất thân dầu, nhưng cũng có khả năng hòa tan lipid trong lớp sừng Điều này có thể tăng cường phân phối thuốc qua da bằng cách phá vỡ cấu trúc màng lipid, giảm tính nguyên vẹn của màng Do đó, cần cân nhắc giữa kích ứng da và hiệu quả thẩm thấu để chọn nồng độ chất diện hoạt phù hợp, có thể phối hợp các chất diện hoạt để giảm nồng độ 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 thống SNEDDS chứa dược liệu.
Việc kết hợp chất đồng diện hoạt có thể giúp giảm nồng độ chất diện hoạt cần sử dụng, từ đó giảm nguy cơ kích ứng cho da và niêm mạc Các chất đồng diện hoạt phổ biến bao gồm alcol chuỗi trung bình (C3 – C8) Các đồng dung môi như ethanol, propylen glycol và polyethylen glycol được sử dụng để hòa tan một lượng lớn chất diện hoạt thân nước trong pha dầu, trong đó ethanol là lựa chọn phổ biến nhất Đồng dung môi không chỉ tăng khả năng thấm mà còn có khả năng hòa tan tốt, 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 được 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 bởi nước trên bề mặt do mồ hôi hoặc mất nước, tuy nhiên, không tiếp xúc với lượng nước lớn như khi sử dụng đường uống Do đó, cần có nồng độ nước đủ để duy trì quá trình tự nhũ hóa Nước cũng giúp hydrat hóa lớp sừng, tạo ra 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 tá dược lỏng và thêm một lượng xác định cao Giảo cổ lam, khuấy ở 500 vòng/phút tại nhiệt độ 37°C trong 48 giờ Tiến hành ly tâm ở 6000 vòng/phút trong 15 phút, sau đó hủy lớp dịch phía trên và lọc qua màng 0,45 µm Dịch lọc thu được sẽ được định lượng bằng phương pháp đo quang phổ UV-VIS Đồng thời, 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, tiến hành chuẩn bị Smix với các tỉ lệ 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 Mỗi tỉ lệ Smix được trộn 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 thu được được khuấy đến đồng nhất, sau đó 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, đo kích thước hạt (KTG) và chỉ số phân bố kích thước (PDI) Các điểm có kết quả KTG < 500 nm và PDI < 0.5 sẽ được lựa chọn 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 dầu vào lọ thuỷ tinh, sau đó khuấy đều bằng máy khuấy từ Tiếp theo, thêm lượng cao Giảo cổ lam một cách chính xác và khuấy cho đến khi tan hoàn toàn Phối hợp từ từ chất diện hoạt vào hỗn hợp trên bằng máy khuấy từ cho đến khi đạt độ đồng nhất, đồng thời duy trì nhiệt độ ở 40 độ C Cuối cùng, bọc kín bằng giấy bạc trong quá trình pha chế và 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, rồi kết hợp với Acrypol 990 đã trương nở, tiếp tục trương nở hoàn toàn và khuấy trộn nhẹ nhàng cho đến khi đạt độ đồng nhất.
- 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 độ 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)
Cân chính xác 13,22 mg cao khô GCL vào bình định mức 50 ml, thêm 40 ml MeOH và lắc nhẹ trước khi siêu âm trong 45 phút Sau khi để nguội về nhiệt độ phòng, thêm MeOH đến vạch và lắc đều Lọc dung dịch, 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, đồng thời tráng cốc với 5 ml nước và chuyển vào bình gạn.
Sử dụng 10 ml n-butanol bão hòa nước (5 ml x 2 lần), tập trung dịch vào bình gạn và lắc trong 5 phút Tách phần n-butanol vào đĩa petri và chiết thêm bằng n-butanol bão hòa nước 2 lần nữa với 10 ml và 5 ml Tập trung dịch chiết n-butanol vào đĩa petri và sấy khô ở nhiệt độ 60°C Hòa tan cắn và tráng đĩa petri bằng MeOH tối thiểu, sau đó rót từ từ dung dịch MeOH vào aceton với thể tích gấp 10 lần Để lạnh ở 5°C trong 24 giờ, sau đó lọc để thu được tủa saponin toàn phần và sấy khô Cuối cùng, chuyển vào bình định mức 25 ml và thêm MeOH đến vạch, lắc đều.
Để thực hiện phản ứng màu và đo quang, 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 cho các ống nghiệm vào bể cách thuỷ và lấy ra cùng một lúc Sau đó, ngâm ống nghiệm trong nước đá trong 5 phút 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, mẫu trắng là MeOH được làm phản ứng tương tự 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, %)
Nano nhũ tương được tạo ra bằng cách 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, rửa cốc bằng nước và định mức đến vạch bằng nước.
Hàm lượng saponin tổng trong nano nhũ tương được xác định bằng cách hút 10ml nano nhũ tương vào bình định mức 50ml Sau đó, ngâm ống nghiệm trong nước đá trong 5 phút và sử dụng ethyl acetat để chuyển toàn bộ dung dịch sang bình định mức.
Để thực hiện thí nghiệm, lấy 10 ml mẫu và định mức đủ, sau đó lắc đều và pha loãng 5 lần bằng ethyl acetat Mẫu trắng được chuẩn bị bằng MeOH theo quy trình tương tự như mẫu thử Mẫu chuẩn cũng được chuẩn bị theo cách giống như 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, hút 3 ml nano nhũ tương vào ống ly tâm có màng siêu lọc và ly tâm với tốc độ 3000 vòng/phút trong 4 phút Tiếp theo, hút 0,1 ml pha nước từ dưới ống vào bình định mức 5 ml, sau đó thêm MeOH và lắc nhẹ Siêu âm trong 45 phút, để nguội đến nhiệt độ phòng, rồi thêm MeOH đến vạch và lắc đều Cuối cùng, cô cách thuỷ đến khi còn lại lượng dung dịch cần thiết.
Thêm 1-2 ml mẫu vào bình gạn, sau đó thêm 5 ml nước và tráng cốc với 5 ml nước, chuyển vào bình gạn Tiếp theo, tráng cốc với 10 ml n-butanol bão hòa nước (5 ml x 2 lần) và tập trung dịch vào bình gạn Lắc hỗn hợp trong 5 phút, sau đó tách phần n-butanol vào cốc có mỏ để chiết xuất.
Để thực hiện quy trình chiết xuất saponin, tiến hành hòa tan 22 g n-butanol trong nước hai lần, lần lượt 10 ml và 5 ml Sau đó, tập trung dịch chiết n-butanol trong đĩa petri và sấy chân không cho đến khi khô Tiếp theo, hòa tan cặn và tráng đĩa petri bằng lượng tối thiểu MeOH, rồi từ từ rót dung dịch MeOH vào aceton với thể tích gấp 10 lần Để hỗn hợp ở nhiệt độ 5°C trong 24 giờ và lọc để thu được tủa saponin Sấy khô tủa và hòa tan lại bằng MeOH, chuyển vào ống nghiệm và cô cách thủy đến cặn Thực hiện phản ứng màu như đã mô tả, sau đó dùng ethyl acetat để 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 0,1322 mg/ml 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, tương tự như phương pháp đã mô tả ở mục 2.2.2.2 Mẫu trắng sử dụng MeOH để tiến hành phản ứng tương tự, và kết quả được trình bày trong hình 3.1.
Phổ UV-VIS của gypenoside XVII ở nồng độ 13,22 µg/ml cho thấy đỉnh hấp thụ cực đại tại bước sóng 550 nm Kết quả này nhất quán với các nghiên cứu trước đây 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
Đồ thị trong 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 đáng tin cậy.
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 tại mục 2.2.2.2, nhưng không bao gồm giai đoạn kết tủa saponin trong aceton Tỷ lệ Smix được sử dụng là 1/1, O:Smix là 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 nghiên cứu cho thấy tại bước sóng 550 nm, mẫu placebo có độ hấp thụ cao, ảnh hưởng đáng kể đến độ hấp thụ của mẫu thử (86,69%) Qua khảo sát, Cremophor RH 40 được xác định 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 trong dung môi này Tuy nhiên, cả saponin và Cremophor RH 40 đều có khả năng hòa tan trong n – butanol, do đó, để loại bỏ ảnh hưởng của 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 đã tham khảo các nghiên cứu trước đó Kết quả tính toán cho thấy độ thu hồi đạt 100%, do đó hàm lượng saponin toàn phần có thể thấp hơn giá trị 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 Mặc dù vậy, Miglyol vẫn có khả năng hòa tan saponin tương đối tốt khi so sánh với các tá dược khác, đặc biệt là trong ứng dụng dùng trên da.
Miglyol là một loại triglycerid mạch trung bình với ưu điểm là ít gây kích ứng cho da và có chi phí thấp hơn nhiều so với các sản phẩm khác Vì vậy, Miglyol là sự lựa chọn lý tưởng cho tá dược dầu.
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 thẩm thấu hoạt chất qua da và làm mềm da, nhưng không thích hợp cho hệ SNEDDS do tính chất diện hoạt nước/dầu Ngược lại, Cremophor RH 40 là chất diện hoạt dầu/nước, được ưa chuộng trong các hệ SNEDDS, bao gồm cả những hệ chứa hoạt chất từ dược liệu, nhờ vào tính dễ chịu, ít nhờn và dễ rửa sạch hơn so với nhũ tương nước/dầu.
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 được khảo sát Để sử dụng trên da, cần kết hợp ethanol với một chất giữ ẩm nhằm ngăn ngừa tình trạng khô sau khi bôi Kết quả cho thấy sự kết hợp giữa ethanol và glycerin với tỷ lệ 1:1 đạt hiệu quả hòa tan saponin tối ưu Do đó, lựa chọn chất đồng diện hoạt lý tưởng là ethanol:glycerin theo 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
Theo phương pháp đã mô tả trong mục 2.2.1.1.b, tỷ lệ các thành phần dầu, chất diện hoạt và chất đồng diện hoạt được lựa chọn để xây dựng giản đồ pha như 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 1:1, như thể hiện ở hình 3.4 Vùng bên trong đường màu xanh dương là 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 từ 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 hệ tá dược với các tỷ lệ từ 1,0% đến 3,0% so với tổng khối lượng dầu và Smix Đánh giá được thực hiện để kiểm tra 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% vẫn còn cặn ở đáy lọ, trong khi các mẫu từ 1,0% đến 2,4% tạo ra hệ trong suốt và đồng nhất Độ ổn định của nhũ tương và các chỉ số KTG, PDI được trình bày 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
Kích thước hạt đạt 200 nm với chỉ số phân tán (PDI) của các mẫu đều nhỏ hơn 0,3, cho thấy độ ổn định tốt sau quá trình ly tâm Tuy nhiên, các mẫu có tỷ lệ cao GCL là 2,2% và 2,4% 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 các mục 3.2.2 và 3.3.1 Thông tin chi tiết về các biến đầu vào cùng khoảng biến thiên được tổng hợp trong bảng 3.4, trong khi bảng 3.5 thể hiện 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 thông qua thí nghiệm thiết kế bằng phần mềm MODDE 13.0, sau đó tiến hành đánh giá nano nhũ tương thu được dựa trên các chỉ tiêu KTG, PDI và tỷ lệ nano nhũ hoá theo phương pháp đã mô tả ở 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 hình thành.
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 cho thấy 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 theo tỷ lệ 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)
Biểu đồ mặt đáp hình 3.5 và 3.6 chỉ ra rằng việc tăng tỷ lệ Miglyol dẫn đến sự giảm đáng kể độ ổn định của nano nhũ tương Ngược lại, việc tăng tỷ lệ Cremophor RH 40 lại làm tăng độ ổn định của nano nhũ tương Tỷ lệ cao của GCL có tác động phức tạp đến độ ổn định 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 chỉ số PDI của nano nhũ tương Việc tăng tỷ lệ Miglyol dẫn đến sự gia tăng PDI của nano nhũ tương Ngược lại, PDI có xu hướng giảm khi tỷ lệ Cremophor RH 40 tăng từ 0,2 lên 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 chỉ ra rằng tỷ lệ nano nhũ hóa phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ Miglyol, với sự gia tăng tỷ lệ nano nhũ hóa khi tỷ lệ Miglyol tăng lên.
Biểu đồ mặt đáp thể hiện sự ảnh hưởng đồng thời của hai biến Giảo cổ lam là một dược liệu phong phú với nhiều thành phần phức tạp, và tỷ lệ các thành phần này đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu.
Khi thay đổi tỷ lệ cao GCL, 35 thành phần có thể thay đổi, ảnh hưởng đến độ tan và phân bố của chúng vào pha nước, pha dầu hoặc bề mặt phân cách pha trong quá trình nhũ hóa, từ đó tác động đến KTG và PDI của nhũ tương Sự ảnh hưởng của tỷ lệ cao GCL đến KTG và PDI của nano nhũ tương là rất phức tạp Tỷ lệ chất diện hoạt cũng đóng vai trò quan trọng, với việc tăng tỷ lệ này giúp giảm sức căng bề mặt phân cách pha dầu – nước, ổn định hệ và ngăn ngừa sự kết tụ của các giọt phân tán Tuy nhiên, nếu tỷ lệ chất diện hoạt tăng quá mức, có thể gây ra sự phá vỡ bề mặt tiếp xúc dầu – nước, dẫn đến sự xâm nhập của nước vào các giọt dầu, làm tăng KTG và PDI Saponin có phần thân nước và thân dầu, do đó, khi nhũ hóa trong nước, saponin có thể hòa tan vào pha nước Khi tăng tỷ lệ dầu, tỷ lệ saponin hòa tan vào pha nước sẽ giảm, dẫn đến tỷ lệ nano nhũ hóa tăng lên.
3.3.4 Xác định công thức tối ưu hệ SNEDDS chứa cao Giảo cổ lam
Dựa trên kết quả từ bảng 3.6, việc tối ưu hóa bằng phần mềm INForm v3.1 đã cho ra bảng ANOVA cho các biến KTG, PDI và tỷ lệ nano nhũ hóa, như thể hiện 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 lớn hơn 80, chứng tỏ tính 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 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 chọn hàm lượng SNEDDS là 50% để kết hợp vào công thức emulgel, với các thành phần được thể hiện 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, thấp hơn 0,3 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 thấy KTG giảm xuống còn dưới 200nm, với kích thước hạt đạt 26,74 nm và PDI là 0,256 ngay sau khi bào chế Sau 3 ngày, mặc dù KTG có tăng lên, nhưng vẫn duy trì dưới ngưỡng 200 nm, đảm bảo tính đồng nhất và mịn màng của chế phẩm.
SNEDDS cao GCL đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm KTG của chế phẩm và có tiềm năng tăng cường khả năng thẩm thấu của hoạt chất vào các lớp sâu hơn của da Tuy nhiên, KTG của hệ thống này vẫn cho thấy sự không 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%
Xây dựng 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 của công thức này.
Trong tổng số 100 đánh giá, các đặc tính của nano nhũ tương như KTG, PDI, tỷ lệ nano nhũ hóa và độ ổn định sau ly tâm đều đạt tiêu chí đề ra, cho thấy hiệu quả và tính khả thi của sản phẩm.
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.
