การเตรียมนิโอโซมกักเก็บน้ำมันหอมระเหยสำหรับผลิตภัณฑ์ดูแลผิว

Abstract

น้ำมันหอมระเหยถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายทั้งทางยาและเครื่องสำอาง อย่างไรก็ตามองค์ประกอบของน้ำมันหอมระเหยง่ายต่อการระเหยและสลายตัวเมื่อถูกแสง ออกซิเจน และอุณหภูมิสูง จึงเป็นข้อจำกัดในการนำน้ำมันหอมระเหยไปใช้ ด้วยเหตุนี้จึงทำการศึกษาและพัฒนาการกักเก็บน้ำมันหอมระเหยด้วยเทคนิคนิโอโซม เพื่อเพิ่มเสถียรภาพของน้ำมันหอมระเหย โดยทำการทดสอบน้ำมันหอมระเหยชนิดเดี่ยวและชนิดผสมจากกะเพราะ (Ocimum sanctum L.) โหระพา (Ocimum basilicum L.) และขมิ้นชัน (Curcuma longa L.) ด้านการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดสิว ได้แก่ Staphylococcus epidemidis (ATCC 14990) และ Propionibacterium acnes (DMST 14916) พบว่าน้ำ มันหอมระเหยจากกะเพราผสมโหระพา (HS) สามารถต้านเชื้อแบคทีเรียดังกล่าวได้ดีที่สุด โดยมีค่า minimum inhibitory concentration (MIC) และ minimum bactericidal concentration (MBC) ต่อเชื้อทั้ง 2 ชนิดเป็น 0.512 และ 0.256 mg/mL ตามลำดับ นอกจากนี้ HS ยังสามารถต้านอนุมูลอิสระได้สูงที่สุด โดยมีค่า IC[subscript 50] จากวิธี 2,2-diphenhydramine-1-picrylhydrazyl (DPPH) และ 2,2-azino-bis (3-ethylbenzolibe-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging เป็น 0.024±0.001 and 0.012±0.002 mg/mL ตามลำดับ จึงเลือกนำมากักเก็บในตำรับนิโอโซม เมื่อทำการวิเคราะห์องค์ประกอบของ HS ด้วยเทคนิค GC-MS โดยใช้วิธีที่พัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องแล้ว พบว่ามี methyl eugenol และ estregole เป็นองค์ประกอบหลักในปริมาณ 61.72 และ 60.55% ตามลำดับ การเตรียมตำรับนิโอโซมประกอบด้วย Span®60 ซึ่งเป็นสารลดแรงตึงผิวไม่มีขั้ว, cholesterol และ HS (1 mg/mL) โดยใช้เทคนิค thin film hydration ได้ทำการศึกษาผลของอัตราสส่วนระหว่างสารลดแรงตึงผิว: cholesterol (60:40, 70:30, 80:20, 90:10) และเวลาในการ sonicate (0,2 และ 4 นาที) ต่อประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำมันหอมระเหย พบว่าสูตร F2 ซึ่งเตรียมจาก Span® 60: cholesterol ที่อัตราสาวน 60:40 และ sonicate 2 นาที มีประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำมันหอมระเหยสูงที่สุด เท่ากับ 91.20±0.74% เมื่อเปรียบเทียบกับตำรับอื่นๆ จึงใช้ในการศึกษาความคงตัวต่อไป เมื่อทำการศึกษาลักษณะโครงสร้างของนิโอโซมด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านพบว่าอนุภาคนิโอโซมซึ่งมี HS ถูกกักเก็บอยู่ภายในมีโครงสร้างเป็นทรงกลม ผลจากการศึกษาความคงตัวในการเก็บรักษาตำรับ F2 ที่อุณหภูมิ 4°C และ 25°C เป็นระยะเวลา 2 เดือน พบว่า F2 มีความคงตัวที่ค่อนข้างคงที่ในสภาวะการเก็บรักษาทั้ง 2 อุณหภูมิ โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงของลักษณะทางกายภาพ แต่ขนาดของนิโอโซมมีการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยและประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำมันหอมระเหยลดลงเล็กน้อย โดยลดลง 8.10% และ 15.22% ณ อุณหภูมิการเก็บรักษาที่ 4°C และ 25°C ตามลำดับ ดังนั้น นิโอโซมที่เก็บรักษาในอุณหภูมิ 4°C จึงมีความคงตัวทั้งในด้านขนาดและการกักเก็บน้ำมันหอมระเหยมากกว่าที่ 25°C และเมื่อทำการทดสอบการต้านเชื้อแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดสิวของนิโอโซมที่กักเก็บน้ำมันหอมระเหยซึ่งเก็บรักษาที่อุณหภูมิ 4°C พบว่า HS จะมีความคงตัวเมื่อถูกกักเก็บในนิโอโซม และมีความสามารถในการต้านเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus epidemidis (ATCC 14990) และ Propionibacterium acnes (DMST 14916) ได้ดีกว่า HS ที่ไม่ถูกกักเก็บในนิโอโซม งานวิจัยนี้จึงบ่งชี้ได้ว่าการกักเก็บน้ำมันหอมระเหยในนิโอโซมสามารถนำไปพัฒนาใช้ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวได้

Essential oils have been widely used for medical and cosmetic purposes. However, their constituents are high volatility and susceptible to degradation on exposure to light, oxygen and high temperature, which limit the utilization of essential oils. Hence, in the present investigation, niosome entrapping essential oils has been developed in order to improve their stability. First, the single and combinations of common essential oils as the holy basil (Ocimum sanctum L.) sweet basil (Ocimum basilicum L.) and turmeric (Curcuma longa L.) oils were tested for antimicrobial activity against bacteria that induce acne, including Staphylococcus epidermidis (ATCC 14990) and Propoanibacterium acnes (DMST 14916). The mixture of holy basil and sweet basil oils (HS) exhibited the strongest antibacterial activity with minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) values for both bacterial species at 0.512 and 0.256 mg/mL, respectively. Additionally, HS showed the highest antioxidant activities which its IC [subscript 50] values of 2,2-diphenhydramine-10picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2-azino-bis (3-ethybenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging assays were 0.024±0.001 and 0.012±0.002 mg/mL, respectively and was selected for incorporation into niosome. the amounts of the two major compounds, methyl eugenol and eatragole, of HS based on the valided GC-MS analyses were 61.72 and 60.55%, respectively. Niosome composed of Span® 60 as non-ionic surfactant, cholesterol and HS (1 mg/mL) was prepared using a thin film hydration technique. The effects of different mass ratios of surfactant/cholesterol (60:40, 70:30, 80:30, 90:10) and sonication time (0,2 and 4 min) on oil entrapment efficiency were evaluated. The formulation F2 prepared using Span® 60 and cholesterol in the ratio of 60:40 and sonication time 2 min gave an optimum oil entrapment of 91.20±0.74% compared to other formulations and was used for further studies. Transmission electron microscopy revealed the spherical nature of the HS loaded vesicles. The stability of F2 at 4°C and the room temperature, 25°C, for 2 months were also investigated. The results revealed that F2 was quite stable with two months at both storage temperatures. No significant change in the physical appearance was observed. The size of niosomes increased slightly and the encapsulation efficiencies decreased by 8.10% and 15.22% for the formulations at 4°C and 25°C, respectively. Thus, the niosomes at 4°C were more stable with a slight oil leakage and slight increase in size than those at 25°C. Furthermore, the effect of the encapsulation on the antibacterial activity of the essential oil-loaded niosomes at 4°C was also evaluated. The results indicated that HS could be stabilized in the vesicles and its antibacterial activity against S. epidermidis (ATCC 14990) and P. acnes (DMST 14916) was superior to that of the free HS. The present study indicates the potential of essential oil-loaded niosomes as a promising technology which could be further developed to a suitable skin care products.