การกักเก็บน้ำมันหอมระเหยในรูปแบบไลโปโซมเพื่อใช้เป็นเครื่องสำอางที่มีฤทธิ์ในการต้านเชื้อที่ก่อให้เกิดสิว

Abstract

น้ำมันหอมระเหยมีความไม่คงตัวและสลายตัวได้ง่ายในที่ที่มีออกซิเจน แสงแดด และอุณหภูมิ ไลโปโซมที่บรรจุน้ำมันหอมระเหยคาดว่าสามารถลดการระเหยและเพิ่มความคงตัวให้กับน้ำมันหอมระเหยได้ ในการศึกษาครั้งนี้เบื้องต้นได้มีการศึกษาฤทธิ์ยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดสิวของน้ำมันหอมระเหยแล้วทำการพัฒนาระบบนำส่งสารเพื่อกักเก็บและเพิ่มความคงตัวให้กับน้ำมันหอมระเหย การศึกษาฤทธิ์ยังยั้งเชื้อจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดสิวต่อเชื้อ Staphyloccus epidemidis (ATC 1499) และ Propionibacterium acnes (DMST 14916) ของน้ำ มันหอมระเหยะที่พบบ่อยทั้งแบบเดี่ยวและแบบผสมซึ่งประกอบด้วยน้ำมันหอมระเหยอบเชย (Cinnamomum burmannil) เสม็ดขาว (Melaleuca leucadendron) และไพล (Zingibar cassumunar Roxb) น้ำมันหอมระเหยผสมจากอบเชยและเสม็ดขาว (CM) มีค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ (MIC) และความเข้มข้นต่ำสุดที่สามารถฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ (MBC) ทั้งสองชนิดข้างต้น เท่ากับ 1.024 และ 0.512 mg/mL ตามลำดับ จึงเลือกนำมากักเก็บในตำรับไลโปโซม จากการตรวจวิเคราะห์ปริมาณองค์ประกอบหลัก eucalyptol และ cinnamaledehyde ของ CM ด้วยวิธีวิเคราะห์ GC-MS ที่พัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องแล้ว พบว่า ปริมาณของสารสำคัญทั้ง 2 ชนิดใน CM เท่ากับ 47.27% และ 58.20% ตามลำดับ การเตรียมตำรับไลโปโซมซึ่งประกอบด้วย phospholipid, cholesterol และ CM (2 mg/mL) เตรียมโดยใช้วิธี thin-film hydration และทำการศึกษาผลของอัตราส่วน phospholipid/cholesterol (60:40, 70:30, 80:20 และ 90:10) และระยะเวลา sonication (0,2 และ 5 นาที) ต่อประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำมันหอมระเหย พบว่า ตำรับ F8 ซึ่งเป็นตำรับที่มีอัตราส่วน phospholipid/cholesterol เท่ากับ 80:20 และผ่านการ sonicate 2 นาที เป็นตำรับที่น่าพึงพอใจมีปริมาณ CM สูงที่สุด (87.90%) และใช้ในการศึกษาความคงตัวต่อไป จากการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศร์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่า F8 มีลักษณะเป็นถุงทรงกลมที่บรรจุ CM ไว้ภายใน เมื่อศึกษาความคงตัว F8 ที่อุณหภูมิ 4 °C และที่อุณหภูมิห้อง 25°C เป็นเวลา 2 เดือน ผลการทดลองพบว่า F8 เป็นตำรับที่ค่อนข้างคงตัว ณ อุณหภูมิที่เก็บทั้งสองอุณหภูมิภายในระยะเวลา 2 เดือน ลักษณะทางกายภาพไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ขนาดของอนุภาคไลโปโซมเพิ่มขึ้นเล็กน้อยและประสิทธิภาพในการกักเก็บ CM ลดลงเท่ากับ 8.78 และ 12.83% สำหรับตำรับที่เก็บอุณหภูมิ 4°C และ 25°C ตามลำดับ ดังนั้น ไลโปโซมที่บรรจุ CM หากเก็บที่อุณหภูมิ 4°C มีความคงตัวมากกว่าเก็บที่อุณหภูมิ 25°C โดยมีการ leak ของน้ำมัน และขนาดเพิ่มขึ้นเล็กน้อย นอกจากนี้ยังได้ศึกษาฤทธิ์ยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ ที่ก่อให้เกิดสิวของไลโปโซมที่บรรจุ CM ซึ่งเก็บที่อุณหภูมิ 4°C จากผลการทดลองชี้ให้เห็นว่า น้ำมันหอมระเหย CM สามารถคงตัวได้ภายในถุงไลโปโซมและมีฤทธิ์ในการยับยั้งเชื้อจุลินทรีย์ S. epidemidis (ATCC 14990) และ P.acnes (DMST 14916) สูงกว่าน้ำมันหอมระเหย CM ที่ไม่ได้กักเก็บไลโปโซม การศึกษาในครั้งนี้ชี้ให้เห็นถึงศักยภาพของไลโปโซมที่บรรจุน้ำมันหอมระเหยซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่มีแนวโน้มพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางในการยับยั้งสิวได้

Essential oils are unstable and susceptible to degradation reaction in the presence of ambient oxygen, light and temperature. Essential oil-loaded liposome has been proposed for their capability of decreasing volatility and enhancing stability. In this study, the anti-acne-inducing microbial activity of common essential oils was initially evaluated and a vesicular delivery system was developed to entrap and stabilize essential oils. The anti-acne-inducing bacterial activity against Staphylococcus epidermidis (ATCC 14990) and Propionibacterium acnes (DMST 14913) of the single and combinations of common essential oils such as cinnamon (Cinnamonmum brumannil), cajuput (Melaleuca leucadendron), and plai (Zingiber cassununar Roxb) oils were investigated. The combination of cinnamon and cajuput oils (CM) was particularly effective with the same minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bacterial concentration (MBC) values for both bacterial species at 1.024 and 0.512 mg/mL, respectively and selected for incorporation into liposome. CM was analyzed by a validated GC-MS method for the two major compounds. eucalyptol and cinnamaledehyde, contents. The amounts of both main components in CM were 47.27 and 58.20%, respectively. The liposomal formulations composed of phospholipid, cholesterol and CM (2 mg/mL) were prepared using a thin film hydration method. The effects of different mass ratios of phospholipid/cholesterol (60:40, 70:30, 80:20, 90:10) and sonication time (0,2 and 5 min) on oil entrapment efficiency were evaluated. The most satisfactory formulation, F8, containing the mass of phospholipid to cholesterol ratio of 80:20 and was sonicates for 2 min, emerged the maximum amount of CM content (97.90%) and was used for further stability studies. Transmission electron microscopy revealed the spherical nature of the CM loaded vesicles. The stability of F8 at 4°C and the room temperature, 25°C, for 2 months were also investigated. The results obtained have shown that F8 was quite stable within two months at both storage temperatures. No significant change in the physical appearance was observed. The size of liposomes increased slightly and the encapsulation efficiencies decreased by 8.78% and 12.83% for the formulations at 4°C and 25°C, respectively. Thus, the liposomes 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 liposomes at 4°C was also evaluated. The results indicated that CM 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 CM. The present study indicates the potential of essential oil-loaded liposomes as a promising technology which could be further developed to a suitable anti-acne cosmetic products.