การพัฒนาอนุภาคไขมันชนิดโครงสร้างนาโนที่บรรจุสารสกัดไวโอลาซีนสำหรับผลิตภัณฑ์รักษาสิว

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของสารสกัดไวโอลาซีนในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียก่อสิว โดยศึกษาประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรีย 3 สายพันธุ์ ได้แก่ Cutibacterium acnes ATCC 6919, Staphylococcus aureus ATCC 6538 และ Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 ด้วยวิธี Agar well diffusion พบว่าสารไวโอลาซีนที่สกัดได้จาก Chromobacterium violaceum ATCC 12472 สามารถยับยั้ง การเจริญของเชื้อแบคทีเรียที่ใช้ทดสอบทั้ง 3 สายพันธุ์ ซึ่งมีค่าความเข้มข้นของสารที่ต่ำที่สุดในการยับยั้งแบคทีเรีย (MIC) อยู่ระหว่าง 0.0146-0.4688 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร และพบว่า Cutibacterium acnes มีค่าความเข้มข้น ของสารที่ต่ำที่สุดในการฆ่าแบคทีเรีย (MBC) ต่ำที่สุดเท่ากับ 0.0146 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร นอกจากนี้สารไวโอลาซีน ยังสามารถต้านอนุมูลอิสระได้ โดยมีค่า IC50 จากวิธี 2,2 diphenhydramine-1 picrylhydrazyl (DPPH•) และ 2,2 azino-bis (3 ethylbenzothiazoline-6 sulfonic acid) (ABTS•+) radical scavenging เท่ากับ 0.72 และ 0.11 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ จากนั้นทำการเตรียมเป็นผลิตภัณฑ์รักษาสิวในรูปแบบของอนุภาคนาโนไขมันชนิด NLCs ซึ่งสภาวะที่เหมาะสมของ NLC-Base ได้จากการใช้ Oleic acid ต่อ Compritol® 888 ATO ในอัตราส่วน 3:1 ความเข้มข้น Tween® 20 เท่ากับ 1.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก และเวลาที่ใช้ลดขนาดอนุภาค ด้วยวิธี sonicate เท่ากับ 10 นาที ซึ่งมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยเท่ากับ 213.7±2.42 นาโนเมตร ค่าดัชนีการกระจายตัว 0.239±0.003 และค่าศักย์ไฟฟ้าซีต้าเท่ากับ -26.6±0.45 มิลลิโวลต์ จากนั้นนำ NLC-Base ที่คัดเลือกได้มาบรรจุ สารสกัดไวโอลาซีน (NLCs-Vio) ความเข้มข้น 1 และ 2 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ทำการศึกษาสัณฐานวิทยา และโครงสร้างของหยดวัฏภาคภายในด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องผ่าน พบว่ามีสารไวโอลาซีนถูกกักเก็บอยู่ภายใน มีโครงสร้างเป็นทรงกลม ผลจากการทดสอบประสิทธิภาพของ NLCs-Vio โดยวิธี Agar dilution พบว่าสามารถยับยั้งการเจริญของ Cutibacterium acnes ได้เป็นระยะเวลาการเก็บรักษา 60 วัน และสามารถยับยั้ง Staphylococcus aureus และ Staphylococcus epidermidis ได้เป็นระยะเวลา 30 วันของการเก็บรักษา งานวิจัยนี้จึงบ่งชี้ได้ว่าการกักเก็บสารไวโอลาซีนในอนุภาคนาโนไขมันชนิด NLCs สามารถนำไปพัฒนาใช้ในผลิตภัณฑ์รักษาสิวได้

The objective of this research is to evaluate the antimicrobial activity of Nanostructured Lipid Carriers (NLCs) loading with violacein extract. The extract was tested for the antimicrobial activities against 3 strains of pathogenic bacteria; namely Cutibacterium acnes ATCC 6919, Staphylococcus aureus ATCC 6538 and Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 by agar well diffusion. The result indicated that the violacein extract from Chromobacterium violaceum ATCC 12472 has strongest antibacterial effect against Cutibacterium acnes, Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis with MIC values in range of 0.0146-0.4688 mg/mL and with the lowest MBC value of 0.0146 mg/mL against Cutibacterium acnes. Additionally, violacein showed the antioxidant activities which its IC50 values of DPPH• and ABTS•+ radical scavenging assays were 0.72 and 0.11 mg/mL, respectively. On the second experiment, the test was designed to study factors that affect the particle size NLCs for anti-acne products loaded with violacein extract. Dependent variables are the ratio of liquid lipid and solid lipid, surfactant concentration and sonication time. The ratio of Oleic acid and Compritol® 888 ATO (3:1) with Tween® 20 (1.5% w/w) and sonication time of 10 minute are an optimal condition for NLCs-Base. With this condition, NLC-Base had average particle size of 213.7±2.42 nm with a polydispersity index of 0.239±0.003 and Zeta potential of -26.6±0.45 mV. After that, violacein extract 1 and 2 (%w/w) was loaded into the NLCs (NLCs-Vio). Transmission electron microscope (TEM) was used to identify structural and morphological properties of the droplets. The result revealed the spherical nature of the violacein loaded vesicles. Antibacterial activity of NLCs-Vio 2 % was determined by using agar dilution. The result showed that NLCs-Vio2 % can inhibit the growth of Cutibacterium acnes for 60 days during storage. Furthermore, NLCs-Vio 2 % can also act as Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis inhibitor within 30 days shelf life. The present study indicates the potential of violacein-loaded NLCs as a promising technology which could be further developed to a suitable anti-acne products.