Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Bičių vaško įtaka oleogelių ir polimerinių mikrokapsulių kokybės parametrams“.

DARBAS ATLIKTAS VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDROJE PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ

Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Bičių vaško įtaka oleogelių ir polimerinių mikrokapsulių kokybės parametrams“.

1. Yra atliktas mano paties (pačios).

2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje.

3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą naudotos literatūros sąrašą.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-05 Greta Brianskytė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE

Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-05 Greta Brianskytė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-05 Greta Brianskytė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

2020-05-12 Jurga Bernatonienė

(aprobacijos data ) (katedros (klinikos, instituto) vedėjo (-os) (vadovo (-ės)) (parašas) vardas, pavardė)

Baigiamojo darbo recenzentas

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

(vardas, pavardė) (parašas)

Baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

GRETA BRIANSKYTĖ

BIČIŲ VAŠKO ĮTAKA OLEOGELIŲ IR POLIMERINIŲ MIKROKAPSULIŲ KOKYBĖS PARAMETRAMS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas Doc. dr. Giedrė Kasparavičienė

KAUNAS, 2020

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

` TVIRTINU:

Farmacijos fakulteto dekanė prof. dr. Ramunė Morkūnienė Data

BIČIŲ VAŠKO ĮTAKA OLEOGELIŲ IR POLIMERINIŲ MIKROKAPSULIŲ KOKYBĖS PARAMETRAMS

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Doc. dr. Giedrė Kasparavičienė Data

Recenzentas

Data

Darbą atliko Magistrantė Greta Brianskytė Data

KAUNAS, 2020

TURINYS

SANTRAUKA ... 5

SUMMARY ... 6

SANTRUMPOS ... 8

ĮVADAS ... 9

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 10

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 11

1.2. Pusiau kieti preparatai ... 13

1.3. Pusiau kietų preparatų kokybės vertinimas ... 14

1.4. Geliai ... 14

1.5. Tyrime naudotos medžiagos ... 15

1.6. Mikrokapsulės ... 16

1.6.1. Oleogelio kapsuliavimas, naudojant ekstruzijos – lašinimo metodą ... 18

1.7. Literatūros apžvalgos apibendrinimas ... 19

2. TYRIMO METODIKA ... 21

2.1. Tyrime naudotos medžiagos ... 21

2.2. Tyrime naudota įranga: ... 21

2.3. Tyrimo metodai ... 22

2.3.1. Gelių su vašku gamyba ... 22

2.3.2. Gelifikavimo efektyvumo ir homogeniškumo vertinimas ... 23

2.3.3. Kinetinio stabilumo tyrimas ... 23

2.3.4. Mikroskopinė gelių su vašku analizė ... 23

2.3.5. Potenciometrija ... 23

2.3.6. Tekstūros analizė ... 24

2.3.7. Reologinis tyrimas ... 24

2.3.8. Polimerinių mikrokapsulių gamyba ... 25

2.3.9. Mikrokapsulių tekstūros analizė ... 26

2.3.10. Mikrokapsulių dydžio matavimas ... 26

2.3.11. Statistinė analizė ... 27

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 28

3.1. Gelių su vašku sudėties sudarymas ... 28

3.2. Gelių su vašku juslinių bei fizikinių savybių vertinimas ... 28

3.3. Skirtingos maišymo temperatūros įtaka oleogelių kokybei ... 30

3.4. Gelių su vašku mechaninių savybių vertinimas ... 36

3.5. Mikroskopinė gelių su vašku analizė ... 40

3.6. Kinetinio stabilumo tyrimas taikant centrifugavimą ... 41

3.7. Gelių su vašku pH nustatymas... 42

3.8 Gelių su vašku reologinio tyrimo rezultatų analizė ... 43

3.9 Mikrokapsulių gamyba bei pagamintų kapsulių kokybės įvertinimas ... 45

3.10 Polimerinių mikrokapsulių mechaninių savybių vertinimas kompresijos testu ... 46

3.11 Polimerinių mikrokapsulių stabilumas ... 47

4. IŠVADOS ... 49

5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 50

6. LITERATŪROS SĄRAŠAS... 51

SANTRAUKA

G. Brianskytės magistro baigiamasis darbas „Bičių vaško įtaka oleogelių ir polimerinių mikrokapsulių kokybės parametrams“. Mokslinis vadovas doc. dr. G. Kasparavičienė; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Farmacijos Fakulteto, Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedra. Kaunas, 2020.

Tyrimo tikslas: Nustatyti bičių vaško įtaką oleogelių ir polimerinių mikrokapsulių kokybės parametrams.

Darbo uždaviniai: Parinkti tinkamą sudėtį ir technologiją oleogelio su vašku gamybai;

įvertinti oleogelių kokybės parametrus; nustatyti oleogelio gamybos temperatūros įtaką mechaninėms savybėms; nustatyti oleogelio vaško koncentracijos įtaką oleogelio mechaninėms savybėms, atliekant tekstūros analizę; įvertinti oleogelyje esančio vaško kiekio įtaką mikrokapsulių dydžiui ir tvirtumui.

Darbo objektas: Geliai su vašku pagaminti, maišant alyvuogių aliejų su bičių vašku (bičių vaško koncentracijos geliuose: 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 10 %, 12 %, 15 %); mikrokapsulės.

Tyrimo metodai: Fizikiniai parametrai vertinti centrifuguojant, atliekant reologiją, matuojant pH reikšmę. Tekstūros analizės metu nustatytos mechaninės savybės. Vertinamos juslinės savybės, mikroskopinis vaizdas. Matuotas mikrokapsulių dydis ir kompresijos jėga.

Rezultatai: Tiriant skirtingų maišymo temperatūrų įtaką pagamintų oleogelių kokybei, rezultatai rodo, kad tarp skirtingų maišymo temperatūrų rezultatų statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p > 0,05). Nustatyta, kad mechaninės savybės priklauso nuo vaško kiekio gelyje (r > 0,8). Didėjant vaško koncentracijai, didėja oleogelių tvirtumas, konsistencija, lipnumas, klampa, mikroskopu matomas tankėjantis vaško kristalų kiekis. Vertinant kinetinį stabilumą matoma, kad didėjant vaško kiekiui gelyje, didėja stabilumas ir mažėja fazių atsiskyrimo tikimybė. pH rezultatai (4,1±0,21 iki 5,5±0,28) rodo, kad pagaminti preparatai yra tinkami vartoti ant odos. Nustatyta stipri koreliacija (r ≥ 0,93) tarp konsistencijos koeficiento bei tekėjimo indekso ir vaško kiekio geliuose. Vertinant mikrokapsulių fizikines savybes nustatyta, kad vaško kiekis neturėjo įtakos mikrokapsulių dydžiui, bet nulėmė mažėjantį mikrokapsulių tvirtumą (nustatyta stipri koreliacija(r = 0,89)).

Išvados: 1) Alyvuogių aliejų efektyviausiai gelifikuoja 10, 12, 15 % bičių vaškas. 2) Didėjant vaško kiekiui geliuose, sistemos stabilumą išlaiko ilgiau. Nustatytos pH reikšmės varijavo nuo 4,1±0,21 iki 5,5±0,28. 3) Mechaninės savybės nepriklauso nuo maišymo temperatūros. Mikroskopu vertinamas mėginių vaizdas tai patvirtino. 4) Gelių mechaninės savybės priklauso nuo vaško koncentracijos juose.

5) Vaško kiekis gelyje neturi įtakos mikrokapsulių dydžiui, bet lemia kapsulių tvirtumą.

SUMMARY

G. Brianskytė's master thesis „Bees wax influence on the quality parameters of oleogels and polymeric microcapsules“. Thesis advisor assoc. dr. G. Kasparavičienė; The Faculty of Pharmacy at Lithuanian University of Health Sciences, Department of Drug Technology and Social Pharmacy.

Kaunas, 2020. Aim of the research: to evaluate the influence of bees wax on the quality parameters of oleogels and poymeric microcapsules. Research tasks: Select correct composition and technology for manufacturing of oleogel with wax; assess oleogel quality parameters; determine the impact that oleogel's manufacturing temperature on mechanical properties; determine the impact that oleogel's wax concentration on mechanical properties performing texture analysis; assess the impact wax in oleogel on microcapsule’s size and firmness. Objects of the research: gels with wax made by mixing olive oil with bee wax (concentration of bee wax in gels: 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 10 %, 12 %, 15 %);

microcapsules. Methods of the research: evaluation of physical parameters using centrifugation test, performing rheology, measuring pH value. Mechanical properties measured by texture analysis.

Evaluate sensory properties, microscopic view. Measure size of microcapsules and force of compression.

Results: Analyzing the impact of different mixing temperatures on oleogel quality, results display that

there is no statistically significant difference between tested mixing temperatures. Measurements show

that mechanical properties depend on amount of wax in the gel. Increasing concentration of wax leads

to increase of firmness, consistency, cohesiveness, and viscosity in oleogel. Also, looking through the

microscope the increase of density in wax crystals is apparent. When evaluating kinetic stability, it is

noticed that increase in amount of wax in the gel increases stability and lowers probability of phase

separation. pH value of produced oleogels was safe for skin application. Measurements show strong

correlation between consistency coefficients with flow index to quantity of wax in gel. Evaluation of

physical properties of microcapsules shows that wax amount has no effect on the size of microcapsule

but decreases firmness of microcapsules. Conclusions: 1) The most effective wax gelification of olive

oil was 10, 12 and 15 %. 2) Increasing quantity of wax in gels improves stability of the system for

extended period. pH values varied from 4.1±0.21 to 5.5±0.28. 3) Mixing temperature has no effect on

mechanical properties. Evaluation of samples through the microscope confirms it. 4) Mechanical

properties of gels depend on quantity of wax concentration. 5) Quantity of wax in gels has no impact on

size of the microcapsules but determines firmness of those capsules.

PADĖKA

Dėkoju magistrinio darbo vadovei doc. dr. Giedrei Kasparavičienei už praktinius patarimus, pagalbą, nuoširdumą ir begalinę kantrybę.

Dėkoju Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedros vedėjai prof. dr. Jurgai Bernatonienei už suteiktą materialinę bazę ir visam kolektyvui už pagalbą, atliekant tyrimus.

Dėkoju lekt. dr. Agnei Mazurkevičiūtei ir Klinikinės farmacijos katedrai už pagalbą, atliekant

reologinius tyrimus.

SANTRUMPOS

A/V – aliejus vandenyje

aps./min – apsisukimų skaičius per minutę g – gramai

g*s – gramai per sekundę min – minutės

mm/s – milimetrai per sekundę n – bandymų skaičius

Na – KMC – Natrio karboksimetilceliuliozė pav – paveikslas

pH – Vandenilio jonų (H+ ) koncentracijos tirpale matas Span 20 – Sorbitano lauratas

Twin 80 – Polisorbatas V/A – vanduo aliejuje

o

C – Celcijaus laipsniai

μm – mikrometrai

ĮVADAS

Geliai su vašku yra puskietė sistema, sudaryta iš vaško ir aliejaus. Pastaruoju metu šie oleogeliai labai domina mokslininkus, todėl atliekama daug tyrimų, analizuojančių gelių su vašku panaudojimo galimybes. Oleogeliai suteikia tinkamą tekstūrą ir stabilizuoja daugelį nevienalyčių sistemų. Minėtus gelius paprasta pagaminti: konkrečiai šiuo atveju reikalingos tik dvi sudedamosios medžiagos – bičių vaškas ir alyvuogių aliejus. Šios sudėtinės medžiagos be to, kad į jas gali būti įterpiamos reikiamos veikliosios medžiagos, pasižymi sinergistiniu antimikrobiniu veiksmingumu prieš Staphylococcus aureus, Salmonella enterica, Candida albicans ir Aspergillus niger. Oda, padengta tokiu oleogeliu yra prisotinama antiseptinių ir stimuliacinių savybių turinčiomis medžiagomis. Jautri ir sausa oda yra apsaugoma, padengiama apsauginiu sluoksniu, slopinamas vandens garavimas, gerinama odos struktūra ir taip minkštinama bei maitinama oda. [24]. Dėl lipofilinio pobūdžio lipogeliai gali pagerinti vaistinės medžiagos įsiskverbimą per ragenos sluoksnį [20]. Labai svarbu įvertinti pagaminto oleogelio kokybę.

Pirmiausia tikrinama, ar gamybos metu naudojama skirtinga (70, 80, 90

C) maišymo temperatūra turi įtakos pagamintų gelių kokybei. Stebima pagaminto gelio sudėtyje esančio vaško geba gelifikuoti, vertinamas mikroskopinis vaizdas, kinetinis stabilumas stresinėmis sąlygomis. Nustatinėjamos fizikinės savybės, vaško įtaka joms. Matuojama, ar medžiagos gelio pH tinkama odai. Tik atlikus šiuos tyrimus galima daryti išvadą, ar pagaminta sistema yra kokybiška ir tinkama kaip vaistų forma.

Šis oleogelių mišinys yra unikalus tuo, jog sukurta sistema gali būti ne tik skirta puskiečio preparato kūrimui, bet ir būti kaip tarpinė sistema kitų pernašų sistemų kūrimui. Pagaminti oleogeliai gali būti mikrokapsuliuojami, tuomet įgauna kitą vartojimo būdą ir kitą veikimo vietą.

Mikrokapsuliacija yra technologija, kurios metu mažos dalelės ar lašeliai yra apsupami sienele [25]. Šio proceso metu sukuriamas funkcinis barjeras tarp branduolio ir aplinkos veiksnių, kad būtų išvengta cheminių ir fizikinių reakcijų, bei išlaikytos įkapsuliuotų medžiagų biologinės, funkcinės ir fizikinės bei cheminės savybės. Svarbu įvertinti, kaip vaško koncentracija oleogelyje veikia pagamintų mikrokapsulių fizikinius parametrus ir stabilumą.

Šio darbo tikslas sukurti, sumodeliuoti ir pritaikyti technologiją gelio su vašku gamybai,

įvertinti jo kokybę. Norint funkcionalizuoti oleogelį kaip vaisto formą, jis buvo įvertintas kaip puskietis

preparatas, vartojamas ant odos ir mikrokapsuliuotas vartojimui per burną.

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas:

Nustatyti bičių vaško įtaką oleogelių ir polimerinių mikrokapsulių kokybės parametrams.

Darbo uždaviniai:

1. Parinkti tinkamą sudėtį ir technologiją oleogelio su vašku gamybai.

2. Įvertinti oleogelių kokybės parametrus: kinetinį stabilumą, pH reikšmę.

3.

Nustatyti oleogelio gamybos temperatūros įtaką mechaninėms savybėms: atliekant

tekstūros analizę, vertinant mikroskopinį vaizdą.

4. Nustatyti oleogelio vaško koncentracijos įtaką oleogelio mechaninėms savybėms, atliekant tekstūros analizę.

5.

Įvertinti oleogelyje esančio vaško kiekio įtaką polimerinių mikrokapsulių dydžiui ir

tvirtumui.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Odos struktūra ir funkcijos

Žmogaus oda yra didžiausias žmogaus kūno organas, apsaugantis vidinius audinius ir atliekantis svarbų vaidmenį kaip gynybos sistema nuo išorinių aplinkos pokyčių ir įsiveržiančių patogenų. Odą kolonizuoja unikali ir sudėtinga mikrobų ekosistema, apimanti bakterijas, grybelius ir bakteriofagus, kurie kai kuriais atvejais tam tikromis aplinkybėmis gali tapti patogeniški. Odos mikrobiota yra sudėtinga. Odoje randama keli šimtai skirtingų mikrobų rūšių. Odos struktūra pateikiama 1 paveiksle [1].

1 pav. Odos struktūra: A – epidermis, B – tikroji oda, C – poodis, D – prakaito liaukos pora, E – plaukelis, F – raginis sluoksnis, G –nervų pluoštai, H – pamatinis sluoksnis , I – bazinės membranos, J – nervų pluoštai, K – kraujagyslės, L – nervų skaidulos su receptoriais [1].

Viena iš pagrindinių odos funkcijų yra apsauga nuo išorinės aplinkos, vadinama odos barjerine funkcija, kur pagrindinį vaidmenį atlieka Stratum corneum (viršutinis raginis epidermio sluoksnis).

Stratum corneum apsaugo nuo transepiderminio vandens praradimo bei dehidratacijos ir apsaugo odą

nuo aplinkos dirgiklių, saulės spindulių ir bakterinių infekcijų. Dėl odos pažeidimų gali padidėti

intoksikacija, įsiskverbus kenksmingoms medžiagoms gali atsirasti įvairios odos ligos, tokios kaip

atopinis dermatitas ar psoriazė. Žmogaus oda yra organas, kuris gali užgyti ir atsinaujinti, esant

nesunkiems pažeidimams. Oda atlieka ir šalinimo funkcijas – padeda organizmui pašalinti kai kuriuos

metabolizmo produktus [2; 3].

Dėl odos laidumo dažnai pasirenkama vaisto forma vartojama išoriškai, jei norima išvengti metabolizmo per inkstus ar kepenis [4]. Vaistinių medžiagų prasiskverbimo pro odą schema pateikiama 2 paveiksle.

2 pav. Vaistinių medžiagų prasiskverbimo pro odą schema [4]

Vaistų perėjimas per odą yra procesas, apimantis kelis etapus: a) vaisto tirpimas ir atsipalaidavimas iš vaisto formos; b) vaistinės medžiagos dalijimasis raginiame sluoksnyje ; c) vaistinės medžiagos difuzija per raginį sluoksnį, pagrinde per tarpsieninius lipidus; d) vaistinės medžiagos skverbimasis iš raginio sluoksnio į epidermį; e) diferencijacija per gyvybinius epidermio sluoksnius į dermą; f) vaistų absorbcija kapiliarinėmis kraujagyslėmis, kurios pasiekia sisteminę kraujotaką [5].

Pusiau kietų vaistų formų vartojimą palengvina didelis odos paviršiaus plotas. Renkantis tokią vaisto formą, vaistinė medžiaga lengvai prasiskverbia pro odą, todėl pirminis prasiskverbimas pro žarnų sieneles virškinamajame trakte bei metabolizmas kepenyse yra išvengiamas. Taip pat yra išlaikoma pastovi vaisto koncentracija kraujyje ir pastebima mažiau šalutinių poveikių. Lyginant su kitomis vaisto formomis, puskiečių formų biologinis praeinamumas yra geresnis, reikalinga mažesnė vaisto dozė, pacientai labiau linkę laikytis vaisto vartojimo nurodymų, o nutraukus vaistinio preparato vartojimą yra pastebima mažiau neigiamų reakcijų [6].

Odos paviršiuje yra maždaug 4–6 pH reikšmė, link epidermio tampa labiau neutrali. Rūgštinio

pH pakitimai gali turėti įtakos odos ligoms, tokioms kaip kontaktinis dermatitas, ichtiozė, psoriazė ir

atopinis dermatitas. Rūgštinė terpė lemia odos barjero antimikrobinę funkciją, taip pat palaiko jos fizinę

gynybą. Tirpiklio pH ir pH visoje odoje yra svarbūs vaistų difuzijai, nes rūgšties ir vaisto pagrindo pH

turi įtaką tirpumui ir skverbimuisi į skirtingus odos sluoksnius – vaisto skvarbai per odą [7].

1.2. Pusiau kieti preparatai

Pagal Europos farmakopėją (Ph. Eur. 01/2008:0132) pusiau kieti preparatai yra vartojami ant odos, skirti gauti veikliųjų medžiagų lokalų poveikį arba poveikį per odą – minkštinantį ar apsauginį veikimą. Pusiau kieti preparatai pasižymi homogenine išvaizda. Puskiečių sudėtyje gali būti paprastas ar sudėtinis pagrindas, kuriame būna ištirpinta ar disperguota viena ar daugiau veikliųjų medžiagų.

Priklausomai nuo sudėties, pagrindas gali turėti įtakos preparato veikimui.

Pagrindas gali būti sudarytas iš natūralių ar sintetinių medžiagų, taip pat gali būti vienfazis ar daugiafazis. Priklausomai nuo pagrindo prigimties, pusiau kieta vaisto forma gali pasižymėti hidrofilinėmis ar hidrofobinėmis savybėmis; joje gali būti pagalbinių medžiagų, tokių kaip antimikrobinių konservantų, antioksidantų, stabilizatorių, emulsiklių, tirštiklių bei skatinančių rezorbciją medžiagų. Pusiau kietų preparatų pagrindo sudėtis turi suteikti gaminamajam preparatui ne tik puskietę konsistenciją, bet ir atlikti veikliųjų medžiagų nešėjo vaidmenį.

Pagal Europos farmakopėją pusiau kieti preparatai yra skirstomi į kelias kategorijas: tepalai, pastos, kremai, šutekliai, pleistrai, geliai.

Puskiečiai preparatai pakuojami į tūbas arba tamsaus stiklo, porcelianines talpykles. Visi indai pusiau kietiems preparatams, skirtiems vartoti ant odos, turi atitikti skyrių „Medžiagos talpyklėms gaminti (Ph. Eur. 2008, 3.1 str. ir poskyriai) ir “Talpyklės“ (Ph. Eur. 2008, 3.2 str. ir poskyriai) reikalavimus [8]. Puskiečių sistemų privalumai: nesudėtingas vartojimo būdas – priimtinas vartotojams, nesukeliantis nemalonių pojūčių, greitas reikiamo kiekio formavimas, gebėjimas lokaliai tiekti didelį vaistinės medžiagos molekulių kiekį, sukeliamas lokalizuotas efektas su mažiau šalutinių poveikių [10].

Pagamintas pusiau kietas preparatas turi atitikti tokius reikalavimus:

a) gaminys turi būti minkštos ir takios konsistencijos, kad būtų patogu kokybiškai užtepti preparatą ant odos ir jį paskirstyti;

b) sudėtyje esančios kietos dalelės turi būti nustatyto smulkumo ir gerai pasiskirstyti pusiau kieto preparato pagrinde;

c) puskietis preparatas turi išlikti stabilus visą saugojimo laikotarpį;

d) sudėtyje neturi būti mechaninių dalelių;

e) preparate turi būti nurodytas veikliosios medžiagos kiekis, jei ji yra;

f) reikalaujama garantuota gamybos mikrobiologinė kokybė saugojimo ir vartojimo metu;

g) sterilūs preparatai turi atitikti visus sterilumo reikalavimus [10].

1.3. Pusiau kietų preparatų kokybės vertinimas

Pagal Jungtinių Valstijų federalinio maisto, vaistų ir kosmetikos įstatymą, pusiau kietų preparatų, skirtų vartoti ant odos, kokybės įvertinimui rekomenduojama atlikti šiuos testus: išvaizdos, spalvos, kvapo, homogeniškumo, pH reikšmės nustatymo, konsistencijos, klampos, dalelių dydžio matavimą, kiekybinę veikliųjų medžiagų analizę, skilimo produktų identifikavimą, konservantų ir antioksidantų nustatymą, jeigu jie yra naudojami, mikrobiologinio užterštumo ir svorio netekimo testą [11].

1.4. Geliai

Pagal Europos farmakopėją, geliai yra sudaryti iš skysčių, gelifikuotų tam tikromis medžiagomis [8]. Geliai klasifikuojami pagal jų tam tikras savybes. Priklausomai nuo gelio pagrindo, jie skirstomi į hidrogelius ir oleogelius [12].

Hidrofiliniai geliai (hidrogeliai). Hidrogeliai yra preparatai, kurių pagrindus dažniausiai sudaro vanduo, glicerolis arba propilenglikolis, gelifikuoti atitinkamomis gelifikuojančiomis medžiagomis, pvz., krakmolu, celiuliozės dariniais, karbomerais ir magnio aliuminio silikatais [13].

Lipofiliniai geliai (oleogeliai). Oleogeliai yra puskietė vaisto forma, kuri sudaryta iš nepolinio skysčio (pavyzdžiui, skystas parafinas, riebaliniai aliejai), pridėjus gelifikuojančios medžiagos, pvz., koloidinio silicio dioksido, amigdalino, aliuminio/cinko muilo ar vaško [14]. Lipofiliniai geliai suteikia tinkamą tekstūrą ir stabilizuoja daugelį nevienalyčių sistemų. Gaminant oleogelį naudojama ≤ 15 %.

gelifikuojančios medžiagos, atsiranda fizikinės ar cheminės sąveikos, kurios tarpusavyje suformuoja persipinančias savarankiškas pluoštines struktūras ir sudaro 3D (trimatį) tinklą. Susidaręs trimatis tinklas sulaiko nepolines aliejaus molekules ir sudaro gelinę struktūrą [15]. Geliai, kurių sudėtyje yra vaško, yra aliejinga puskietė vaisto forma, sudaryta iš skystų aliejų ir kristalizuotų kietų aliejų – vaško. Vaško pagrindu sudaryti oleogeliai yra struktūrizuota aliejinės sistemos rūšis, kurioje vaškai veikia kaip gelifikuojančios medžiagos aliejaus atžvilgiu. Tokio tipo vaškai gali sudaryti mažos koncentracijos gelius, sulaikydami didelį skysto aliejaus kiekį trimačiame tinkle [16]. Dėl vaško gelifikuojančių savybių, maistiniai aliejai patenka į trijų matmenų vaško tinklą. Tokiu būdu skystieji aliejai fiziškai sukietėja, nesikeičiant jų cheminei sudėčiai ir susiformuoja oleogeliai [17]. Skirtingų rūšių vaškas turi įtakos formuojant puskietę vaisto formą, tai priklauso nuo kristalų konformacijos, kristalų dydžio bei gelio su vašku kristališkumo [18].

Gelifikuojančios medžiagos yra skirstomos į vieno ir dviejų komponento organogelifikatorius.

Vienkomponenčiai organogelifikatoriai gelifikuoja organinį tirpiklį be pagalbinių medžiagų pridėjimo

– vieni, tuo tarpu dviejų komponentų gelifikuojančios medžiagos yra priklausomos nuo vieno ar kelių pagalbinių komponentų, kad įvyktų organinio skysčio gelifikacija. Gelifikuojamos medžiagos yra klasifikuojamos į pagrindines grupes: mažos molekulinės masės gelifikuojančios medžiagos ir polimerinės gelifikuojančios medžiagos.

Mažos molekulinės masės gelifikuojančios medžiagos formuoja stabilios konsistencijos lipofilinius gelius, o jų gamyba reikalauja mažų koncentracijų. Toks gelis yra gerai tirpus ir pasižymi tolygiu pasiskirstymu organiniame tirpiklyje.

Polimerinės gelifikuojančios medžiagos pasižymi labai panašiu poveikiu kaip mažos molekulinės masės gelifikuojančios medžiagos – gelifikaciją sukelia net labai mažomis koncentracijomis. Šios medžiagos formuoja fizikinius ryšius su polimero molekulėmis, taip sulaikydamos organinį tirpiklį. Polimerai gali būti linijinės, labai šakotos ar žvaigždės formos.

Polimerinės gelifikuojančios medžiagos yra L-lizino dariniai, polikarbonatai, poliesteriai ir polialkilenglikolis [19].

1.5. Tyrime naudotos medžiagos

Bičių vaškas (Cera flava) yra pirmasis pasaulyje polimerinis produktas, išskirtas bičių. Vaškas yra gaminamas bičių pilvo apačioje išsidėsčiusių liaukų. Tik visiškai šviežias vaškas yra baltos spalvos, o tas, kuris skirtas gaminti koriams – pasižymi gelsvu atspalviu, nes jame yra žiedadulkių bei įsimaišiusio pikio pėdsakų. Natūralus bičių vaškas pasižymi puikiai atpažįstamu medaus kvapu, tačiau yra be skonio. Vaškas netirpsta nei vandenyje ar glicerine, nei šaltame spirite, tačiau lydosi, šildomas iki 60–68ᵒC temperatūros, o pasiekęs šią temperatūrą, jis tirpsta acetone, benzine, chloroforme bei terpentine. Bičių vaškas iš Apis mellifera, kuris buvo labiausiai ištirtas, susideda iš angliavandenilių (14

%), monoesterių (35 %), diesterių (14 %), tripsinų (3 %), hidroksi monoesterių (4 %), hidroksipoliesterių (8 %) , laisvųjų rūgščių (12%), rūgščių esterių (1%), rūgščių poliesterių (2%), laisvųjų alkoholių (1%) ir kitų medžiagų (6 %). Be visų išvardintų komponentų, vaške yra žiedadulkių, pikio, lervučių bei mirusių bičių priemaišų, kurios lemia vaško kokybę. Keletas tyrimų parodė antimikrobinį bičių vaško veiksmingumą prieš Staphylococcus aureus, Salmonella enterica, Candida albicans ir Aspergillus niger;

šis slopinamasis poveikis sustiprėja sinergiškai su kitais natūraliais produktais- tokiais, kaip medus ar alyvuogių aliejus [20].

Tarp visų iki šiol tirtų oleogelį gelifikuojančių medžiagų, vaškas pasirodė esąs

veiksmingiausias vien todėl, kad net esant mažoms koncentracijoms (paprastai mažesnėms, nei 10 %)

vaškai geba kristalizuotis gerai suformuotame tinkle, pasižyminčiame stipriomis aliejų rišančiomis savybėmis [21].

Vaško struktūra yra kristalinė. Vaško kristalizacijos procesas didėja 3–4 mėnesius, kol tuo pačiu metu didėja jo lipnumas ir elastingumas. Vaško kietumas yra vienas svarbiausių kokybės rodiklių – kuo kietesnis vaškas, tuo geresnė jo kokybė. Be bičių vaško taip pat dažnai yra naudojami simondsijų, karnaubo, candelila (Rimbinės karpažolės) vaškai, lanolinas. Simondsijų vaškas išgaunamas iš lotyniškai vadinamo simondsijų (Simmondsia chinensis) augalo sėklų, karnaubo vaškas gaunamas iš palmės vaškinės kopernicijos (Copernicia prunifera), o lanolinas gaminamas iš avies vilnos [22].

Alyvuogių aliejus (Olivae oleum virginale) (Ph. Eur. 01/2010:0518) yra gaunamas šaltojo spaudimo būdu ar kitomis tinkamomis mechaninėmis priemonėmis iš prinokusių Europinio alyvmedžio (Olea europaea L.) vaisių. Didelę dalį alyvuogių aliejaus sudaro nesočiosios riebalų rūgštys. Pagrindinės jų - oleino ir palmitino. Alyvuogių aliejus yra skaidrus, geltonas arba žalsvai geltonas skystis. Praktiškai netirpus etanolyje, maišosi su benzinu (50–70°C temperatūroje) [23]. Alyvuogių aliejus pasižymi antioksidacinėmis, maitinamosiomis, apsauginėms, antiseptinėmis ir stimuliacinėmis savybėmis.

Nepaisant to, alyvuogių aliejus apsaugo jautrią ir sausą odą, padengia apsauginiu sluoksniu, slopina vandens garavimą, gerina odos struktūrą ir taip minkština bei maitina odą [24].

1.6. Mikrokapsulės

Mikrokapsuliacija yra technologija, kurios metu mažos dalelės ar lašeliai yra apsupami sienele arba įterpiami į homogenišką ar nehomogenišką matricą, kad susidarytų mažos kapsulės. Galima apgaubti kietą, skystą ar dujinę medžiagą kita medžiaga, sudarant labai mažą uždarą kapsulę [25].

Įkapsuliuota medžiaga palaipsniui difunduoja per kapsulės sienas, tokiu būdu užtikrinant

kontroliuojamas išsiskyrimo savybes norimomis sąlygomis. Todėl mikrokapsuliavimo technologija gali

būti naudojama tiekiant bioaktyvius komponentus, apsaugant juos nuo išorinių veiksnių. Pavyzdžiui,

jautrių aliejų mikrokapsuliavimas gali apsaugoti nuo drėgmės, metalų jonų, deguonies ir šilumos

sukeltos oksidacijos. Kitaip tariant, mikrokapsuliaciją galima apibrėžti kaip funkcinio barjero sukūrimą

tarp branduolio ir aplinkos veiksnių, kad būtų išvengta cheminių ir fizikinių reakcijų bei išlaikytos

įkapsuliuotų medžiagų biologinės, funkcinės ir fizikinės bei cheminės savybės. Polimerinių kapsulių,

kuriose pavaizduotas branduolys ir sienelės, schema parodyta 3 paveiksle. Paprastai polimerines

kapsules sudaro šerdies medžiaga, kitaip vadinama vidine faze arba užpildu, ir sienelė, vadinama danga,

apvalkalu arba membrana. Medžiaga, iš kurios gaminama sienelė, lemia mikrodalelių stabilumą, proceso

efektyvumą ir šerdies apsaugos laipsnį. Sienelės medžiagoms, kurios paprastai naudojamos aliejų

mikrokapsuliacijai, yra sintetiniai polimerai ir natūralios biomedžiagos (dažniausiai angliavandeniai ir baltymai). Paprastai susidariusių polimerinių kapsulių dydis ir forma priklauso nuo sienos medžiagų ir joms paruošti naudojamų metodų. Dažniausiai naudojamos mikrokapsuliavimo technologijos yra:

emulsinimas, džiovinimas purškiant, bendraašė elektrinio purškimo sistema, džiovinimas užšaldymu, koacervacija, polimerizacija in situ, ekstruzija, sluoksnio padengimas virimo sluoksniu ir superkritinė skysčių technologija [26]. Kai kurie mikrokapsulių modeliai yra parodyti 4 paveiksle.

3 pav. Aliejinės mikrokapsulės sudėtis [26]

4 pav. Skirtingi mikrokapsulių tipai: i) paprasta mikrokapsulė, ii) matrica (mikrosfera), iii) netaisyklinga mikrokapsulė, (iv) daugiašerdė mikrokapsulė, v) daugiasienė

mikrokapsulė, ir (vi) mikrokapsulių kolonija [26]

Polimerinių kapsulių technologija yra efektyvi ir svarbi priemonė, skirta įvairiuose pramonės sektoriuose paruošti aukštos kokybės aliejui ir sveikatai naudingus produktus, siekiant pagerinti jų cheminį, oksidacinį ir šiluminį stabilumą. Kartu taip pat gali pakisti tinkamumo laikas, biologinis aktyvumas, funkcinis aktyvumas, kontroliuojamas išsiskyrimas, fizikinės ir cheminės savybės bei bendra aliejų kokybė. Tokiu būdu gali būti užmaskuotas aliejaus kvapas ir taip pat pagerinta produkto sauga, kokybė ir maistinė vertė. Be to, procese gali būti naudojama daugiau nei viena mikrokapsuliavimo technika [26].

1.6.1. Oleogelio kapsuliavimas, naudojant ekstruzijos – lašinimo metodą

Aliejaus kapsulė yra pagrįsta lašų formavimo metodais, kuriuos galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: skysčio–oro ir skysčio – skysčio metodus. Skystis–skystis metodas apima visus metodus, pagrįstus emulsinimo technologija – du nesimaišantys skysčiai liečiasi ir lašai formuojami maišant arba šlyties jėgomis. Dispersinio metodo metu aliejus ir vandeninis tirpalas sumaišomi, formuojant aliejaus vandenyje (A/V) arba vanduo aliejuje (V/A) emulsijas, priklausomai nuo kiekvienos fazės tūrio dalies, maišymo greičio ir emulsijos tipo, tam naudojami stabilizatoriai. Susidariusio lašo dydis gali svyruoti nuo mikrometrų iki milimetrų, dydį iš esmės lemia maišymo greitis. Ši technika yra naudinga, nes leidžia užtikrinti didelį lašų produktyvumą, nepaisant to, jis negarantuoja tikslios lašų dydžio kontrolės. Norint, kad aliejus būtų įkapsuliuotas į polisacharido matricą, aliejus disperguojamas polimero tirpale, sudarydamas emulsiją, tada emulsija išspaudžiama per purkštuką ir po lašą lašinama į surinkimo vonelę, kur polimeras kryžmiškai sujungiamas. Aliejaus lašeliai yra įterpiami į polimero matricą ir sudaro netaisyklingos formos arba polinuklearines kapsules. Šis kapsuliavimo būdas yra žinomas kaip paprasta ekstruzijos ir lašinimo technika, nes skysčio fazių ekstruzijos metu naudojamas vienas purkštukas. Procedūra yra lengvai atliekama ir nereikalauja sudėtingos įrangos, todėl dažnai ji laikoma klasikine ir populiariausia veikliųjų medžiagų kapsuliavimo technika. Po polimero kryžminimo reakcijos susidaro mikrokapsulės su branduoliu [27].

Alginatai yra natūrali medžiaga, dažniausiai naudojama kaip mikrokapsulės sienos medžiaga,

nes pasižymi dideliu kietumu ir daro didelį poveikį mikrokapsulių mechaniniam stabilumui. Chemiškai

alginatai yra natūralūs polikarbohidratai, sudaryti iš α-L-gliukurono rūgšties (G) ir β-D-mannurono

rūgšties (M) kopolimerų. Santykinis šių dviejų elementų kiekis daro įtaką bendrajai šio biopolimero

chemijai, kai G/M santykis lemia išsipūtusio alginato gelio, kuris apgaubia aliejus, pralaidumo savybes

[28]. Aliejaus kapsuliavimo metu, renkantis alginatą kaip sienelės medžiagą, Ca

gali pasiekti alginato

grandines skirtingais keliais. Priklausomai nuo Ca

pasirinkto kelio, galimi trys mechanizmai: išorinis,

vidinis arba atvirkštinis. Išorinės gelifikacijos metu Ca

jonai iš vandeninės vonelės (CaCl

tirpalo)

migruoja į emulsijos lašą, dėl to alginato grandinės palaipsniui susiejamos ir gaunamos polinuklearinės kapsulės. Šiuo metodu Ca

jonai pirmiausia padengia kapsulės paviršių, po to susilieja polimero grandinės ir susidaro mažiau pralaidus paviršius Ca

difuzijai, dėl to atsiranda membrana [27].

Mikrokapsulių technologijos schema matoma 5 paveiksle.

5 pav. Mikrokapsulių technologija [29]

1.7. Literatūros apžvalgos apibendrinimas

Farmaciniai preparatai, vartojami per odą, padeda išvengti vaisto metabolizmo per inkstus ar kepenis. Puskiečiai preparatai skirti suteikti veikliųjų medžiagų lokalų poveikį arba poveikį per odą.

Šiame darbe bus modeliuojamas ir gaminamas oleogelis, sudarytas iš natūralių medžiagų: nepolinio

skysčio – alyvuogių aliejaus ir gelifikuojančios medžiagos – bičių vaško. Literatūroje aprašyti tyrimai

atskleidžia, kad net mažos koncentracijos bičių vaškas pasižymi efektyviu aliejų gelifikuojančiu

poveikiu. Alyvuogių aliejus, naudojamas tyrime, pasižymi daugeliu teigiamų savybių: apsaugo jautrią ir sausą odą, padengia apsauginiu sluoksniu, slopina dehidrataciją, minkština bei maitina odą. Norint įvertinti, ar pagamintas oleogelis yra stabilus ir tinkamas vartoti ant odos, bus atliekami kokybės vertinimo testai – juslinių savybių nustatymo, tekstūros analizės, pH reikšmės nustatymo, stabilumo ir kiti.

Kitas būdas suteikti nešiklio funkciją parinktoms vaistinėms medžiagoms – oleogelį galima

mikrokapsuliuoti. Dėl veikliąją medžiagą supančio polimerinio kapsulės apvalkalo, ilgiau išlaikomas

veikliųjų medžiagų stabilumas, gali būti kontroluojamas jų atsipalaidavimas. Yra daug įvairių

mikrokapsulių gamybos technologijų, viena jų – oleogelio kapsuliavimas, naudojant ekstruzijos –

lašinimo metodą. Aliejus disperguojamas polimero tirpale, sudarydamas emulsiją, kuri išspaudžiama per

purkštuką ir po lašą lašinama į surinkimo vonelę, kur polimeras kryžmiškai sujungiamas. Šiame darbe

bus atliekamas pagaminto oleogelio įkapsuliavimas į kalcio alginato polimerines mikrokapsules ir jų

kokybės parametrų vertinimas.

2. TYRIMO METODIKA

2.1. Tyrime naudotos medžiagos

1. Alyvuogių aliejus (LELIA S.A., Graikija);

2. Geltonasis bičių vaškas (Bitininkų draugija „Bitutė“, Lietuva);

3. Išgrynintas vanduo (Ph. Eur.01/2008:0008, LSMU laboratorija);

4. Kalcio chloridas dihidratas (“Sigma–Aldrich“, Vokietija);

5. Natrio alginatas (“Sigma–Aldrich“, Vokietija);

6. Polisorbatas 80 (tvinas 80) (“Sigma–Aldrich“, Vokietija);

7. Sorbitano lauratas (spanas 20) (“Sigma–Aldrich“, Vokietija);

2.2. Tyrime naudota įranga:

1. Analitinės svarstyklės „Axis AD510“ (Axis, Lenkija);

2. Magnetinė maišyklė su kaitinimo elementu „IDL MSH-20A“ (Windaus Labortechnik GmbH

& Co, Vokietija);

3. Termometras ‚,LCD Digital Portable Multi – Thermometer“ (Kinija);

4. Elektrinė maišyklė „ IKA EuroStar 200 digital“ („IKA – Works“,Vokietija);

5. Centrifuga „Sigma 3-18KS“ (Sigma®, Vokietija); rotorius 12131 6. pH–metras „WinLab“ (Windaus Labortechnik GmbH & Co, Vokietija);

7. Tekstūros analizatorius „TA.XT.plus“(Stable Micro Systems Ltd,Godalming,Surrey, JK);

8. Viskozimetras „Fungilab alpha“ (S.A. Fungilab, Italija);

9. Reometras (Anton Paar® GmbH, Modular Compact Rheometer, MCR10.

10. Kaitinimo plytelė (Rommelsbacher, Vokietija);

11. Popieriniai filtrai, A&S Filter Co., Ltd.(Kinija) 12. Slankmatis („Ega Master“, Ispanija);

13. Mikroskopas Motic® (Motic China Group Co.,Ltd.,Kinija)

14. Mikroskopinė kamera „Moticam 2300 3.0 M Pixel USB 2.0“ („Meyer instrument INC“;

JAV);

2.3. Tyrimo metodai

2.3.1. Gelių su vašku gamyba

Atitinkami aliejaus ir vaško kiekiai buvo šildomi ant elektrinės kaitlentės, kol buvo pasiekta reikalinga temperatūra. Pasiekus norimą temperatūrą (70, 80 arba 90±2

C), ji buvo palaikoma, o ingredientai maišomi su elektrine maišykle „ IKA EuroStar 200 digital“ 500 apsisukimų per minutę dažniu 10 minučių. Dar neatvėsę oleogeliai sudedami į plastikinius užsukamus indelius ir paliekami stingti. Iš viso buvo pagaminti 24 oleogelių mėginiai: 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15 % vaško koncentracijos.

Visų koncentracijų geliai buvo gaminami skirtingose temperatūrose – 70, 80 ir 90

C. Planuojant tyrimą buvo iškelta hipotezė, jog skirtinga vaško koncentracija ir gamybos temperatūra gali turėti reikšmingos įtakos preparato stabilumui bei kokybei [30, 31, 32]. Gelių su vašku gamyba pavaizduota 6 paveiksle.

6 pav. Oleogelių su vašku gamybos schema

2.3.2. Gelifikavimo efektyvumo ir homogeniškumo vertinimas

Gelifikuotoms sistemoms būdinga savybė yra standi gelių konsistencija. Ši savybė buvo nustatoma, apverčiant mėgintuvėlius, į kuriuos įdėti vienodi kiekiai tiriamų oleogelių [33]. Užsukti mėgintuvėliai su oleogelių mėginiais apverčiami ir paliekami valandai laiko. Po to stebima, kuriuose mėgintuvėliuose masė išliko stabili, vaškas efektyviai gelifikavo aliejų. Mėginiuose, kuriuose vyko tekėjimas, vaškas aliejų gelifikavo nepilnai. Tyrimo rezultatas vertinamas vizualiai ir fiksuojamas nuotrauka.

2.3.3. Kinetinio stabilumo tyrimas

Norint nustatyti pagaminto oleogelio su vašku stabilumą, buvo atliekamas centrifugavimo testas. Jei mėgintuvėlyje atsiskiria dvi fazės, šiuo atveju vaškas ir aliejus – sistema nestabili.

Centrifugavimo testas atliekamas kambario temperatūroje (25±2

C), testo laikas – 5 min. Apsisukimo greitis buvo didinamas, kol visi oleogeliai neišlaikė stabilumo: 3000 aps/min, 4000 aps/min, 5000 aps/min, 10000 aps/min, 15000 aps/min. Su visais mėginiais testas atliekamas tris kartus.

2.3.4. Mikroskopinė gelių su vašku analizė

Pagamintų oleogelių vaško dalelės stebimos optiniu mikroskopu, kuris kamera sujungtas su kompiuteriu. Naudojama speciali kompiuterinė programa Motic® Images Plus. Oleogelių mikroskopiniai mėginiai ruošiami ploną sluoksnį paskirsčius ant mikroskopinio stiklelio ir uždengiant spaudžiamuoju stikleliu. Geriausiai vaizdas matomas, naudojant 100 kartų didinantį lęšį. Stebimas mėginių mikroskopo vaizde matomi vaško dalelių dydis ir jų kiekis, daromos nuotraukos.

2.3.5. Potenciometrija

Gelių su vašku pH nustatymui pasirinkta po vieną kiekvienos koncentracijos oleogelio mėginį.

Gelis su vašku praskiedžiamas iki 5 % koncentracijos tirpalo – į indą atsveriama 2,5 g mėginio ir

skiedžiama iki 50 ml išgrynintu vandeniu. Didelės koncentracijos gelius pirmiausia reikia pašildyti virš

vandens garų vonelės (±60

C). Gauti 5 % tirpalai filtruojami pro popierinį filtrą. pH reikšmė matuojama

pH – metru „WinLab“. Prieš pradedant tyrimą bei kiekvieno naujo matavimo metu pH – metro

elektrodas gerai nuplaunamas išgrynintu vandeniu. Švarus elektrodas merkiamas į tiriamąjį tirpalą ir

stebimi pH–metro rodmenys, kai skaičiai ekrane nusistovi – fiksuojamas pH. Po matavimo elektrodas vėl nuplaunamas išgrynintu vandeniu. Kiekvieno mėginio matavimas atliekamas 3 kartus, apskaičiuojamas aritmetinis vidurkis ir standartinis nuokrypis.

2.3.6. Tekstūros analizė

Pagamintų skirtingų gelių su vašku tekstūros analizė atliekama grįžtamojo išstūmimo metodu naudojant tekstūros analizatorių TA.XTplus Texture Analyser. Tyrimų vizualizacijai naudojama kompiuterinė programa „Exponent“. Testo metu matuojama jėga (g) tiriamojo pavyzdžio suspaudimo metu, apskaičiuojama mėginio konsistencija (g·s), iš atgalinio ištraukimo metu gautos kreivės nustatoma bandinio kohezija (g) (mėginio lipnumas ir reikiama jėga tarpmolekuliniams ryšiams suardyti) ir apskaičiuojamas klampos indeksas (g·s) (klampos pokytis, didėjant temperatūrai). Pasirinkti matavimo parametrai: išstūmimo gylis 5 mm, testo atlikimo greitis 2,0 mm/s. Matavimo zondas nuleidžiamas nedideliu atstumu virš oleogelio, kuris patalpintas į matavimo indelį. Matavimo strypas su plokštele panyra į mėginį ir pakyla į viršų. Bandymas su kiekvienu oleogeliu kartojamas po tris kartus.

Kompiuteryje nubraižomas grafikas ir užrašomi rezultatai. 7 paveiksle matomas tekstūros analizės testo rodmenys, tiriant 4 % oleogelį su vašku.

7 pav. 4 % koncentracijos oleogelio grafikas

2.3.7. Reologinis tyrimas

Reologinis tekėjimo tyrimas atliktas reometru, naudojant plokštės – kūgio geometrijos

sistemą ir tokius jos parametrus: kūgio skersmuo – 40 mm, kampas – 2°. Naudota Paar Physica 200

programinė įranga ir matematinis modelis Power low slope. Temperatūra 24

C.

2.3.8. Polimerinių mikrokapsulių gamyba

Mikrokapsulės gaminamos ekstruzijos – lašinimo metodu. Paruošiamas emulsijos mišinys santykiu 1:5. Paruošiamas 4 % kalcio chlorido tirpalas ir 4 % natrio alginato tirpalas. 1 g oleogelio maišomas su 0,2 g polisorbatu 80 (tvinas 80) ir 0,2 g sorbitano lauratu (spanas 20) ir 5 ml jau paruošto natrio alginato tirpalo. Tokios emulsijos gaminamos su kiekvienos koncentracijos oleogeliu (2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 10 %, 12 %, 15 %). Mišinys paliekamas ant magnetinės maišyklės su kaitinimo elementu

„IDL MSH-20A“ 5 min. Analitinėmis svarstyklėmis pasveriamas tuščias 20 ml švirkštas, po to jis pritraukiamas pagaminto mišinio ir vėl pasveriamas. Palaikant 10 cm atstumą tarp kalcio chlorido dihidrato tirpalo ir pritraukto švirkšto pastoviu greičiu į kalcio chlorido tirpalą pradedama lašinti paruoštą emulsinį mišinį. Sulašinus visą švirkšto turinį susiformavusios polimerinės kapsulės maišomos 20 min. ant magnetinės maišyklės. Praėjus laikui, kapsulės nukošiamos per sietą, šiek tiek nusausinamos.

Mikrokapsulių gaminimo schema pavaizduota 8 paveiksle.

8 pav. Oleogelio kapsuliavimas, naudojant ekstruzijos – lašinimo metodą

2.3.9. Mikrokapsulių tekstūros analizė

Mikrokapsulių tekstūros analizė atliekama kompresijos testu naudojant tekstūros analizatorių TA.XTplus Texture Analyser. Testo metu matuojama jėga (g) tiriamojo pavyzdžio suspaudimo metu.

Pasirinkti matavimo parametrai: nusileidimo atstumas 5 mm, testo atlikimo greitis 2,0 mm/s. Matavimo zondas nuleidžiamas nedideliu atstumu virš vienodos vaško koncentracijos 3 polimerinių kapsulių.

Kapsulės padedamos ant popieriaus lapelio. Matavimo strypas su plokštele leidžiasi iki kapsulių, jas suspaudžia ir pakyla į viršų. Bandymas su kiekvienos koncentracijos polimerinėmis kapsulėmis kartojamas po tris kartus. Kompiuteryje nubraižomas grafikas ir užrašomi rezultatai. 9 paveiksle matomas 12 % polimerinių kapsulių tekstūros analizės duomenys. Kiekvieno mėginio matavimas atliekamas 3 kartus, apskaičiuojamas aritmetinis vidurkis ir standartinis nuokrypis.

9 pav. Mikrokapsulių su 12 % vaško kompresijos testo grafikas

2.3.10. Mikrokapsulių dydžio matavimas

Mikrokapsulių dydis yra svarbus kriterijus, vertinant kokybę. Gautų mikrokapsulių dydis yra

matuojamas slankmačiu. Pagaminus kiekvieną skirtingą seriją, atliekami matavimai. Slankmačiu „Ega

Master“ matuojamas 10 polimerinių kapsulių skersmuo, apskaičiuojamas aritmetinis vidurkis ir

standartinis nuokrypis.

2.3.11. Statistinė analizė

Rezultatai buvo apdoroti, naudojant „Microsoft Office Excel 2016“ programą, apskaičiuoti

vidurkiai ir standartiniai nuokrypiai. Skirtumų reikšmingumas buvo įvertintas, naudojant

Studento t-testą. Skirtumai buvo statistiškai reikšmingi, kai p < 0,05.

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

3.1. Gelių su vašku sudėties sudarymas

Gaminant oleogelius iš vaško ir aliejaus buvo remtasi metodika, aprašyta 2.3.1. skyriuje. Geliai gaminami vaško kiekį didinant nuo 2 % iki 6 %, atitinkamai mažinant aliejaus kiekį. Kiekvienos koncentracijos geliai gaminami maišant skirtingose temperatūrose – 70

C, 80

C, 90

C siekiant įvertinti, ar skirtinga temperatūra turi įtakos gelio kokybės parametrams. 10 paveiksle pateikiamos oleogelių sudėtys bei maišymo temperatūros.

10 pav. Gelių su vašku sudėtis bei maišymo temperatūros

3.2. Gelių su vašku juslinių bei fizikinių savybių vertinimas

Pagaminus nurodytų koncentracijų ir maišymo temperatūrų gelius, įvertinama gelių išvaizda ir juslinės savybės. Juslinių savybių vertinimai pateikiami 1 lentelėje.

1 lentelė. Pagamintų gelių su vašku juslinės savybės

Juslinės savybės Vertinimas

Spalva Gelsvai žalsva

Kvapas Stiprus alyvuogių aliejaus bei vaško kvapas

Konsistencija Pusiau kieta

Toliau vertinamas pagamintų gelių gelifikavimo efektyvumas pagal 2.3.2. aprašytą metodiką.

Visuose mėgintuvėliuose gelių masė nukrito žemyn – jų konsistencija skysta (2 lentelė). Kaip matoma iš rezultatų, geliai, kurių sudėtyje yra 2, 3, 4, 5, 6 % vaško, nepasižymi dideliu gelifikavimo efektyvumu – apvertus mėgintuvėlius su oleogeliu, masė nukrito žemyn (neišlaikė stabilumo).

2 %

• 70

C

• 80

C

• 90

C

3 %

• 70

C

• 80

C

• 90

C

4 %

• 70

C

• 80

C

• 90

C

5 %

• 70

C

• 80

C

• 90

C

6 %

• 70

C

• 80

C

• 90

C

Taigi, atsižvelgiant į rezultatus, galima teigti, jog 2, 3, 4, 5, 6 % vaško kiekis gelyje yra per mažas, kad gelifikacijos efektyvumas būtų stiprus.

2 lentelė. Pagamintų gelių su vašku fizikinės savybės

Vaško koncentracija gelyje

Maišymo temperatūra

Gelifikavimo efektyvumas (apvertus masė nukrito

žemyn: taip (+); ne (-))

Homogeniškumas („ – “ fazių atsiskyrimas nepastebėtas) („+“ fazių atsiskyrimas pastebėtas )

2 % 70

C + +

2 % 80

C + +

2 % 90

C + +

3 % 70

C + +

3 % 80

C + +

3 % 90

C + +

4 % 70

C + +

4 % 80

C + +

4 % 90

C + -

5 % 70

C + -

5 % 80

C + -

5 % 90

C + -

6 % 70

C + -

6 % 80

C + -

6 % 90

C + -

Jang A. ir kitų autorių darbe [34] buvo kuriama gelių sistema iš rapsų aliejaus ir kandelila vaško (vaško koncentracijos 3 ir 6 %). Gelifikavimo efektyvumas pastebimas abiejų koncentracijų oleogeliuose, nes, apvertus mėginius, nei viename masė nesukrito. Modeliuojant sudėtis buvo pasirinktos vaško koncetracijos, kurios turėjo efektyviai gelifikuoti. Šis testas parodė, kad vaško koncentracijos buvo per mažos.

Praėjus mėnesiui po gelių su vašku pagaminimo, buvo vertinamas homogeniškumas. Pagaminti

oleogeliai buvo laikomi kambario temperatūroje. Šiuo atveju nestabilumą rodo fazių atsiskyrimas

(aliejaus ir vaško išsisluoksniavimas) (11 pav.). Rezultatai pateikiami 2 lentelėje. Iš gautų rezultatų

matoma, kad oleogeliai, kurių sudėtyje yra 2, 3, 4 % vaško, yra nestabilūs, nes stebimas fazių atsiskyrimas. Rezultatams skirtinga (70

C, 80

C, 90

C) maišymo temperatūra įtakos neturėjo.

Hwang Hs. ir kolegų tyrime [35], kuriame buvo gaminamos oleogelių sistemos iš įvairių aliejų bei vaškų, iš karpažolės vaško pagaminta emulsija parodė fazių atskyrimą tarp aliejaus ir vandens fazių, kai tik buvo nutrauktas maišymas maišykle. Šio tyrimo rezultatai patvirtino, kad išlaikyti oleogelių kinetinį stabilumą yra gan sudėtinga.

11 pav. Gelių su vašku sistemų nestabilumas

Homogeniškumo rezultatai rodo, kad kinetinį stabilumą išlaikė geliai, kuriuose vaško koncentracija buvo 5 ir 6 %, o maišymo temperatūra įtakos neturėjo.

3.3. Skirtingos maišymo temperatūros įtaka oleogelių kokybei

Norint išsiaiškinti, ar pasirinkta skirtinga maišymo temperatūra turi įtakos pagamintų gelių kokybei, buvo atliekama mikroskopinė ir tekstūros analizės.

Mikroskopu analizė atliekama pagal 2.3.4. skyriuje aprašytą metodiką. Mikroskopiniai vaizdai

pateikiami vienos koncentracijos (3 %) oleogelių, gamintų skirtingose temperatūrose (12 pav.). Kitų

koncentracijų oleogelių mikroskopiniai vaizdai taip pat neturėjo vizualių skirtumų.

12 pav. 3 % geliai su vašku, kurių maišymo temperatūros 70

C, 80

C, 90

C

Palyginus visų maišymo temperatūrų gelių mėginius matoma, jog skirtinga temperatūra neturi įtakos oleogelių mikroskopiniam vaizdui.

Tekstūros analizė atliekama pagal 2.3.6. skyriuje aprašytą metodiką. Toliau pateikiamos diagramos (13, 14, 15, 16 pav.), kuriose matomi kiekvienos koncentracijos gelio, pagaminto skirtingose maišymo temperatūrose (70

C, 80

C, 90

) tyrimų rezultatai.

13 paveiksle matomi tyrimui naudotos jėgos rezultatai. Yra matoma, kad tos pačios koncentracijos gelių skirtinga maišymo temperatūra statistiškai patikimo skirtumo rezultatams neturi.

2 % gelio maišymo temperatūrų (70, 80, 90

C) jėgos reikšmių rodikliai varijavo nuo 9,69±0,5 g iki 9,96±0,5 g, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05). 3 % oleogelio rodikliai varijavo nuo 10,22±0,51g iki 10,78±0,54 g, statistiškai patikimo skirtumo nėra (p>0,05). 4 % gelio su vašku rezultatai kinta nuo 10,81±0,54 g, iki 11,2±0,56 g, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra, nes rezultatai labai panašūs (p>0,05). Gelių su 5 % vašku skirtingų maišymo temperatūrų rezultatų reikšmės nuo 11,43±0,57 g iki 11,58±0,58 g, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05). Oleogelio su 6 % vašku rezultatai varijuoja nuo 12,82±0,64 g iki 14,01±0,70 g, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra, rezultatai panašūs (p>0,05).

Įvertinus vienodų koncentracijų, bet prie skirtingų maišymo temperatūrų pagamintus

oleogelius, daroma išvada, kad visų skirtingų maišymo temperatūrų vienodos koncentracijos gelių

tvirtumas buvo panašus, nes nenustatytas statistiškai patikimas skirtumas. Taigi, maišymo temperatūra

įtakos gelių tvirtumui neturi.

13 pav. Skirtingų maišymo temperatūrų įtaka oleogelių tvirtumui

Pateiktose diagramose (14 pav.) matoma skirtingų koncentracijos gelių, pagamintų prie skirtingos maišymo temperatūros konsistencijos, tyrimo rezultatai. 2 % gelio su vašku, pagamintų prie skirtingų maišymo temperatūrų (70, 80, 90

C), rezultatai varijuoja nuo 154,59±7,73 g*s iki 154,7±7,735 g*s, statistiškai patikimo skirtumo nėra (p>0,05). 3 % vaško sudėtyje, turinčio oleogelio, rezultatai kinta nuo 155,59±7,78 g*s iki 156,07±7,80g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05). Gelio su 4 % vašku rezultatai varijuoja nuo 156,65±7,83 g*s iki 157,02±7,85 g*s, statistiškai patikimo skirtumo nėra (p>0,05). Gelio su 5 % vašku rezultatai kinta nuo 157,73±7,89 g*s, iki 158,03±7,90 g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05). 6 % gelių su vašku rezultatai svyruoja tarp 159,48±7,98 g*s – 159,80

± 7,99 g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05).

Įvertinus skirtingų maišymo temperatūrų, bet tos pačios koncentracijos gelių rezultatų skirtumus ir panašumus galima teigti, kad koreliacijos yra stiprios, o statistiškai reikšmingų skirtumų nėra. Taigi, maišymo temperatūra įtakos gelių konsistencijai neturi.

0 2 4 6 8 10 12 14 16

2% 3% 4% 5% 6%

Jėga, g

Vaško koncentracija, % 70oC 80oC 90oC

14 pav. Skirtingų maišymo temperatūrų įtaka oleogelių konsistencijai

15 paveiksle pateikiamos diagramos, kuriose matoma skirtingų koncentracijos gelių, pagamintų prie skirtingos maišymo temperatūros, lipnumo tyrimo rezultatai. 2 % gelio su vašku rezultatai varijuoja nuo -6,29±0,31g iki -6,29±3,1 g, statistiškai patikimo skirtumo nėra (p>0,05); 3 % oleogelio rezultatai: kinta nuo -6,65±0,33 g iki -6,75±0,34 g, statistiškai patikimo skirtumo nėra (p>0,05). 4 % gelių su vašku rezultatai varijuoja nuo -8,27±0,41 g iki -8,55±0,43 g, statistiškai patikimo skirtumo nėra (p>0,05). Gelių, sudėtyje turinčių 5 % vaško, rezultatai varijuoja nuo -8,29±0,41 g iki - 8,23±0,41 g, statistiškai patikimo skirtumo nėra (p>0,05). 6 % gelio su vašku rezultatai kinta nuo - 8,37±0,42 iki -8,14±0,41 g, statistiškai reiškmingo skirtumo nėra (p>0,05).

Įvertinus skirtingų maišymo temperatūrų įtaką oleogelio lipnumui, daroma išvada, jog statistiškai reiškmingo skirtumo nėra.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

2% 3% 4% 5% 6%

Konsistencija, g*s

Vaško koncentracija, % 70oC 80oC 90oC

15 pav. Skirtingų maišymo temperatūrų įtaka oleogelių lipnumui

Iš 16 paveikslo matoma, kad tos pačios koncentracijos gelių skirtinga maišymo temperatūra statistiškai patikimo skirtumo klampos indekso rezultatams neturi. 2 % gelio maišymo temperatūrų jėgos reikšmių rodikliai panašūs: nuo - 9,69±0,5 g*s iki 9,96±0,5 g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo tarp jų nėra (p>0,05). Gelių, sudėtyje turinčių 3 % vaško, rezultatai varijuoja nuo -4,49±0,22 g*s iki -4,84±0,24 g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05). 4 % gelio su vašku rezultatai kinta nuo -5,05±0,25 g*s iki -5,32±0,27 g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05). 5 % oleogelio rezultatai varijuoja nuo -6,95±0,35 g*s iki -7,2± 0,36 g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05).

Gelio, sudėtyje turinčio 6 % vaško, rezultatai kinta nuo -8,37±0,42 g*s iki -8,18±0,41g*s, statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05).

Įvertinus skirtingų maišymo temperatūrų įtaką oleogelio klampos indeksui matoma, jog statistiškai reikšmingo klampos indeksui naudojant skirtingas maišymo temperatūras skirtumo nėra.

-10.00 -9.00 -8.00 -7.00 -6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0.00

2% 3% 4% 5% 6%

Lipnumas, g

Vaško koncentracija, %

70oC 80oC 90oC

16 pav. Skirtingų maišymo temperatūrų įtaka oleogelių klampos indeksui

Įvertinus gautus abiejų tyrimų duomenis galima teigti, kad maišymo temperatūra neturi įtakos gelių su vašku mechaninėms savybėms. Mikroskopo vaizdas panašus visų skirtingų maišymo temperatūrų geliuose. Tekstūros analizės tyrimuose taip pat nepastebėta statistiškai reikšmingų skirtumų. Tolimesniuose tyrimuose pasirenkami geliai, kurių maišymo temperatūra 70

C. Aukšta temperatūra gali sąlygoti alyvuogių aliejaus fizikinių ir cheminių parametrų pokyčius [36]. Renkantis mažesnę temperatūrą rizikuojama nesuformuoti gelių struktūros, todėl pasirinkta maišymo temperatūra – 70

C.

Kadangi visų pagamintų gelių (2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %) gelifikacija silpna, nuspręsta papildomai pagal 2.3.1. skyriuje pateiktą metodiką pagaminti didesnės koncentracijos gelius (10 %, 12 %, 15 %) (3 lentelė) ir tęsti bandymus kartu su jais. Praėjus mėnesiui po gelių gamybos, atliekamas gelifikavimo efektyvumo vertinimas ir gelių homogeniškumas.

-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

2% 3% 4% 5% 6%

Klampos indeksas, g*sec

Koncentracija, % 70oC 80oC 90oC

3 lentelė. Papildomų gelių su vašku sudėtis, homogeniškumas bei gelifikavimo efektyvumas Bandymo numeris Vaško koncentracija Homogeniškumas

(„ – “ fazių atsiskyrimas nepastebėtas) („+“ fazių atsiskyrimas pastebėtas )

Gelifikavimo efektyvumas

(apvertus sukrito: taip (+); ne(-))

17 10 % - -

18 12 % - -

19 15 % - -

3.4. Gelių su vašku mechaninių savybių vertinimas

Pagamintų gelių tekstūra buvo analizuojama pagal 2.3.6. skyriuje aprašytą metodiką, nustatant deformacijos jėgą, konsistenciją, lipnumą ir klampos indeksą grįžtamojo išstūmimo testu. Šių tyrimų dėka buvo norima nustatyti, kokią įtaką oleogelių kokybei turi skirtingas vaško kiekis.

17 paveiksle pateikti tekstūros analizės – tvirtumo testo rezultatai. Tvirtumo testas rodo, kaip lengvai gelis pasiskleidžia ant odos. Nustatyta, kad gelių tvirtumo vertinimui naudota deformacijos jėga didėja nuo 9,69±0,48 g iki 13,82±0,69 g (2 – 6 %) ir nuo 912,74±45,64 g iki 4546,24±227,31 g (10, 12, 15 %) didėjant vaško kiekiui gelyje. Nustatyta stipri koreliacija (r = 0,88) tarp vaško kiekio gelyje ir tvirtumo rodiklio reikšmės. Pirmi keturi mėginiai, kurių vaško kiekis – 2 %, 3 %, 4 %, 5 % - pasižymėjo mažiausiu tvirtumo rodikliu, jų rezultatai panašūs ir statistiškai reikšmingo skirtumo tarp jų nebuvo (p>0,05). Gelis su 6 % vaško kiekiu pasižymėjo vidutiniu tvirtumu – 13,82±0,69 g ir nuo ankstesnių mėginių rezultatai statistiškai reikšmingai skyrėsi (p<0,05). Dar didesniu, statistiškai reikšmingu skirtumu nuo pirmųjų mėginių skyrėsi geliai su 10, 12, 15 % (p<0,05). Didžiausiu tvirtumu (4546,24±227,312 g) pasižymi gelis, kuriame didžiausia vaško koncentracija (15 %). Skirtumas nuo kitų mėginių statistiškai reikšmingas (p<0,05).

Yılmaz E. ir kitų autorių mokslinio tyrimo metu [37] buvo pagaminti oleogeliai su 3, 7 ir 10 % bičių vašku. Nagrinėjant gelių tvirtumą, rezultatai buvo 19,40–605,44 g. Didžiausiu tvirtumu pasižymėjo 10 % oleogelis, mažiausiu tvirtumu – 2 % gelis su vašku. Mūsų tyrimo rezultatai sutampa: nustatytas tvirtumo rodiklio didėjimas, didėjant vaško kiekiui oleogelyje.

Remiantis gautais rezultatais galima teigti, kad sistemos tvirtumo rodiklis tiesiogiai priklauso

nuo vaško kiekio gelyje. Gelių tvirtumo nustatymo rezultatai rodo, kad didėjant vaško koncentracijai

didėja ir jėga. Apskaičiuota stipri koreliacija (r = 0,88). Didėjantis tvirtumo rodiklis parodo, kad tekstūra darosi kietesnė, sunkiau paskleidžiama ant odos.

17 pav. Vaško kiekio įtaka oleogelio tvirtumui

18 paveiksle matoma gelyje esančio vaško įtaka oleogelio konsistencijai. Konsistencija apibūdina klampios, plastiškos medžiagos takumą, tirštumo laipsnį. Kuo konsistencijos rodikliai didesni, tuo medžiaga tvirtesnė, kietesnė ir mažiau taki. Iš pateiktų duomenų matoma, kad oleogelių konsistencija priklauso nuo vaško kiekio koncentracijos. Pirmų penkių mėginių konsistencijos reikšmės panašios ir varijuoja nuo 154,59±7,73 g*s iki 159,48±7,97 g*s, šie mėginiai pasižymėjo mažiausiu konsistencijos rodikliu, jų rezultatai panašūs ir statistiškai reikšmingo skirtumo tarp jų nebuvo (p>0,05). Gelių, pasižyminčių didesne vaško koncentracija (10 %, 12 %, 15 %), rezultatai kinta nuo 2654,59±132,73 g*s iki 3102,10±155,11 g*s. Tarp oleogelių su 12 ir 15 % vaško koncentracija stebimas reikšmingas statistinis skirtumas (p<0,05). Nustatyta labai stipri koreliacija (r = 0,95) tarp vaško kiekio oleogelyje ir konsistencijos reikšmių, taigi, konsistencija labai priklauso nuo vaško kiekio. Stipri koreliacija (r = 0,81) nustatyta taip pat tarp konsistencijos ir klampos rodiklių.

Remiantis gautais rezultatais, galima teigti, kad didėjant vaško kiekiui gelyje (2 %–15 %), didėja ir konsistencijos rodiklio reikšmė. Didėjantis konsistencijos rodiklis rodo stipresnį medžiagos tvirtumą, kietumą ir mažesnį takumą. Lengvesnė, lengviau ant odos pasiskirstanti struktūra yra gelių, turinčių mažesnius konsistencijos rodiklius. Šios savybės būdingos geliams, kurių sudėtyje 2, 3, 4, 5, 6 % vaško kiekis. 10, 12, 15 % geliai pasižymi didesne konsistencijos rodiklio reikšme. Šie geliai tirštesni, sunkiau pasiskleidžia ant odos.

0 10 20 30 40 50

2% 3% 4% 5% 6%

Tvirtumas, g

Koncentracija, %

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

10% 12% 15%

Tvirtumas, g

Koncentracija,%

18 pav. Vaško kiekio įtaka oleogelio konsistencijai

19 paveiksle matomi tekstūros analizatoriumi gauti kohezijos parametro rezultatai. Kohezija apibūdina medžiagų sukibimą ir lipnumą, atsirandantį dėl molekulių sąveikos. Rezultatuose matoma, kad kohezija svyruoja nuo –6,29±0,31 g iki -890,06±44,50 g. Mažiausia kohezija pastebėta pirmuose šešiuose mėginiuose (vaško kiekis geliuose 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %) nuo -6,29±0,31 g iki -8,37±0,42 g. Šie rezultatai panašūs ir tarp jų statistiškai reikšmingo skirtumo nėra (p>0,05). Statistiškai patikimas skirtumas atsiranda tarp 6 % ir 10 % mėginių (p<0,05). 10 %, 12 % vaško turintys geliai pasižymi didesne kohezija, nuo -513,70±25,69 g iki -749,65±37,48 g. Didžiausia kohezija pasireiškė gelyje su 15 % vašku -890,06±44,50 g, todėl užtepus ant odos jaučiamas stiprus riebumo jausmas. Didėjanti kohezija rodo didėjantį sistemos lipnumą. Nustatyta labai stipri koreliacija (r = -0,96) tarp vaško kiekio gelyje ir kohezijos reikšmės.

Öğütcü M. ir kitų autorių moksliniame tyrime [38] buvo gaminami dviejų rūšių oleogeliai: iš lazdynų riešutų aliejaus ir saulėgražų vaško bei lazdynų riešutų aliejaus ir karnauba vaško. Tekstūros analizės tyrimo metu abiejų rūsių oleogelių kohezijos reikšmės didėjo, atitinkamai pagal didėjantį vaško kiekį. Taigi, tyrimo metu nustatytas kohezijos rodiklio didėjimas, didėjant vaško kiekiui gelyje. Mūsų tyrimo rezultatai sutampa su šių mokslininkų rezultatais.

Remiantis rezultatais, kohezijos reikšmės didėjo nuo –6,29±0,31 g iki -890,06±44,50 g.

Atitinkamai mažiausia kohezija nustatyta gelyje, kuriame 2 % bičių vaško, o didžiausia kohezija – gelyje, kuriame vaško kiekis 15 %. Kohezija labai priklauso nuo oleogelio kiekio, todėl galima teigti, kad kohezijos rodiklis tiesiogiai priklauso nuo vaško kiekio gelyje.

135 140 145 150 155 160 165 170

2% 3% 4% 5% 6%

Konsistencija, g*s

Koncentracija, %

0.00 500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00 3500.00

10% 12% 15%

Konsistencija, g*s

Koncentracija, %