GELIFIKUOJANČIŲ MEDŽIAGŲ ĮTAKA PUSKIEČIŲ PREPARATŲ TEKSTŪRAI

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

EGIDIJA JANKAUSKAITĖ

GELIFIKUOJANČIŲ MEDŽIAGŲ ĮTAKA PUSKIEČIŲ

PREPARATŲ TEKSTŪRAI

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovė

Prof. dr. Jurga Bernatonienė

FARMACIJOS FAKULTETAS

VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA

TVIRTINU:

Fakulteto dekanė

Prof. dr. Ramunė Morkūnienė

Data

GELIFIKUOJANČIŲ MEDŽIAGŲ ĮTAKA PUSKIEČIŲ

PREPARATŲ TEKSTŪRAI

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovė

Prof. dr. Jurga Bernatonienė Data 2019-05-27

Recenzentas Darbą atliko

Prof. dr. Nijolė Savickienė Magistrantė

Data Egidija Jankauskaitė

Data 2019-05-27

TURINYS

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI ... 10

1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 11

1.1. Gelių apibūdinimas, jų privalumai ir trūkumai ... 11

1.2. Lipofilinių ir hidrofilinių gelių savybių palyginimas... 12

1.3. Oleogelių gamybos technologijos ypatumai ir panaudojimas ... 13

1.4. Gelifikuojančių medžiagų klasifikacija ... 14

1.5. Alyvuogių aliejaus savybės ir sudėtis ... 17

1.6. Retinolio acetato ir α-tokoferolio naudojimas odos priežiūrai skirtų produktų receptūrose... 17

2. TYRIMO METODIKA ... 20

2.1. Tyrimo planavimas ... 20

2.2. Tyrimo objektas ... 20

2.3.1. Tyrime naudotos medžiagos ... 20

2.3.2. Tyrime naudota aparatūra ... 21

2.4. Tyrimo metodai ... 21

2.4.1. Magnio aliuminio metasilikato gelifikavimo gebos nustatymas ... 21

2.4.2. Oleogelių gamyba ... 21

2.4.3. Centrifugavimo testas stabilumo įvertinimui ... 22

2.4.4. Oleogelių tekstūros analizė... 22

2.4.5. pH reikšmės nustatymas oleogelių mėginiuose ... 22

2.4.6. Oleogelių mikrostruktūros tyrimas ... 23

2.4.7. Oleogelių stabilumo įvertinimas ... 23

2.4.8. Statistinė analizė ... 23

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS ... 24

3.1. Magnio aliuminio metasilikato įtaka gelių formavimuisi ... 24

3.2. Oleogelių su bevandeniu koloidiniu silicio dioksidu ir magnio aliuminio metasilikatu gamyba 25 3.3. Oleogelių centrifugavimo testas ir jų mikrostruktūros įvertinimas ... 26

3.4. Bevandenio koloidinio silicio dioksido ir magnio aliuminio metasilikato koncentracijos įtaka oleogelių tekstūros parametrams ... 27

3.5. Maišymo greičio įtaka oleogelių tekstūros parametrams ... 29

3.7. Oleogelių su skirtingais aliejiniais pagrindais tekstūros parametrų įvertinimas ... 32

3.8. Oleogelių stabilumo tyrimas ... 34

3.8.1. Oleogelių gamyba su retinolio acetatu ir α-tokoferoliu ... 34

3.8.2. Oleogelių stabilumo nustatymas taikant centrifugavimo metodą ir vertinant juslines savybes 35 3.8.3. Gelifikuojančių ir veikliųjų medžiagų įtaka oleogelių pH reikšmei ... 37

3.8.4. Oleogelių tekstūros parametrų pokyčiai stabilumo tyrimo metu ... 39

4. IŠVADOS ... 41

5. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 42

6. LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 43

E. Jankauskaitės magistro baigiamasis darbas „Gelifikuojančių medžiagų įtaka puskiečių preparatų tekstūrai“. Mokslinis vadovas prof. dr. J. Bernatonienė; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Farmacijos fakulteto Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedra. Kaunas, 2019.

Tyrimo tikslas: ištirti bevandenio koloidinio silicio dioksido ir magnio aliuminio metasilikato įtaką

oleogelių tekstūrai.

Tyrimo uždaviniai: sumodeliuoti bevandenio koloidinio silicio dioksido ir magnio aliuminio

metasilikato oleogelius alyvuogių aliejaus pagrindu, į juos įterpiant retinolio acetatą ir α-tokoferolį; įvertinti gelifikuojančių medžiagų koncentracijos, maišymo greičio bei maišymo laiko įtaką pagamintų preparatų tekstūrai; nustatyti oleogelių kokybę tiriant jų juslines savybes ir pH reikšmę; vertinti puskiečių preparatų stabilumą laikymo metu.

Tyrimo objektas: oleogeliai, gelifikuoti bevandeniu koloidiniu silicio dioksidu ir magnio aliuminio

metasilikatu.

Metodai: oleogeliai pagaminti šaltuoju būdu, atlikta jų tekstūros analizė, kurios metu nustatytas

oleogelių kietumas, konsistencija, tepumas ir klampos indeksas. Lipofilinių gelių kokybė ir stabilumas įvertinti atliekant centrifugavimo testą, pH reikšmės nustatymą, mikrostruktūros tyrimą ir vertinant juslines oleogelių savybes. Gautiems rezultatams susisteminti atlikta statistinė analizė, remiantis ANOVA testu, taikant „Tukey“ daugialypio palyginimo metodą (statistinio patikimumo reikšmė: p<0,05).

Rezultatai ir išvados: tyrimo metu parinktos optimalios gelifikuojančių medžiagų koncentracijos: 6 %

bevandenio koloidinio silicio dioksido ir 19 % magnio aliuminio metasilikato. Gelifikuojančių medžiagų koncentracija, maišymo greitis ir maišymo laikas darė reikšmingą įtaką pagamintų preparatų tekstūrai. Bevandenio koloidinio silicio dioksido geliai pasižymėjo geresnėmis juslinėmis savybėmis nei magnio aliuminio metasilikato geliai. Vykdant stabilumo tyrimus, nustatyta, kad per 3 mėnesių laikotarpį oleogelių pH reikšmė pakito reikšmingu skirtumu. Magnio aliuminio metasilikato oleogeliai išliko stabilūs 1 mėnesį (geliuose stebėti sinerezės reiškiniai, aliejinė fazė atsiskyrė centrifugavimo testo metu), o bevandenio koloidinio silicio dioksido lipofiliniai geliai buvo stabilūs visą tyrimo laikotarpį, nepriklausomai nuo to, ar jų sudėtyje buvo vitaminų. Kietumas, konsistencija, tepumas ir klampos indeksas bėgant laikui tirtuose oleogeliuose sumažėjo statistiškai reikšmingu skirtumu.

Master thesis of E. Jankauskaitė “The influence of gel forming substances on semisolid preparations texture” / Scientific supervisor prof. dr. J. Bernatonienė. Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Pharmacy, Department of Drug Technology and Social Pharmacy. Kaunas, 2019.

Aim of the research: to estimate influence of colloidal anhydrous silicon dioxide and magnesium

aluminum metasilicate on lipophilic gels texture.

Objectives: to formulate olive oil gels with colloidal anhydrous silicon dioxide and magnesium

aluminum metasilicate adding retinyl acetate and α-tocopherol; evaluate influence of gel forming substances concentration, mixing speed and mixing time on oleogels texture; determine quality of oleogels using centrifugation test, microstructural analysis, evaluating pH value and physical properties; analyse stability of semisolid preparations with vitamins.

Object of the research: oleogels, formed of colloidal anhydrous silicon dioxide and magnesium

aluminum metasilicate gelling agents.

Methods: oleogels were prepared by dispersing gel forming substance in oil at room temperature. In

order to evaluate oleogels quality and stability, texture analysis, centrifugation test, pH value determination and microstructure analysis were performed. The data was presented as mean and standard deviation, statistical analysis was performed using one-way ANOVA Tukey‘s test (value of significance was p<0.05).

Results and conclusions: optimal concentrations of gelling agents were chosen: 6 % of colloidal

anhydrous silicon dioxide and 19 % of magnesium aluminum metasilicate. Concentration of gel forming substances, mixing speed and mixing time had significant influence on preparations texture properties. Oleogels, formed of colloidal anhydrous silicon dioxide, had greater physical properties than lipophilic gels with magnesium aluminum metasilicate. After 3 months of stability evaluation, oleogels pH value changed significantly, magnesium aluminum metasilicate oleogels oil phase was separated and syneresis was noticed in them after 1 month. Accordingly, colloidal anhydrous silicon dioxide oleogels were stable during 3 months, despite the fact that retinyl acetate and α-tocopherol were added to their composition. After 3 months texture properties: firmness, consistency, cohesiveness and index of viscosity were significantly lower.

SANTRUMPOS

BKSD – bevandenis koloidinis silicio dioksidas

GM – gelifikuojanti medžiaga

MAS – magnio aliuminio metasilikatas

MMMGM – mažos molekulinės masės gelifikuojanti medžiaga

pH – vandenilio jonų (H+) koncentracijos tirpale matas

POGM – polimerinė organinė gelifikuojanti medžiaga

SĄVOKOS

Aglomeratas - silpnai sujungtų dalelių arba agregatų, arba jų mišinio sankaupa, kurios gautasis išorinio paviršiaus plotas maždaug yra lygus atskirų komponentų paviršiaus plotų sumai;

Agregatas – vieno ar kelių mineralų sankaupa;

Chirališkumas – objekto nesutapatinamumas su jo veidrodiniu atspindžiu; Floakuliacija - dribsnių ar gniutulų susidarymas dispersinėje sistemoje;

Koaguliacija – koloidinių dalelių sukibimas į stambesnius darinius;

Polimeras - gamtinė ar sintetinė medžiaga, kurios molekulės sudarytos iš didelio skaičiaus į grandinę susijungusių daug kartų reguliariai ar nereguliariai pasikartojančių vienodų ar skirtingų grandžių; Sinerezė – savaiminis skysčio išsiskyrimas iš gelio.

ĮVADAS

Odos ligų gydymui ir kasdienei odos priežiūrai yra naudojamos įvairios puskietės farmacinės formos, kurios turi būti kuo natūralesnės, netoksiškos, nesukeliančios alerginių reakcijų ir efektyvios [1]. Dėl nepralaidžios odos struktūros sukurti tinkamą farmacinę formą, kuri prasiskverbia per odos barjerą, yra sudėtinga [2]. Geliai atitinka šiuos kriterijus dėl jų išvaizdos, tepumo, konsistencijos, greito veikliųjų medžiagų atpalaidavimo, nesudėtingos technologijos ir stabilumo [1]. Jie yra plačiai naudojami maisto, kosmetikos, biotechnologijų, farmacijos ir kitose pramonėse. Geliai skirstomi į dvi pagrindines grupes: oleogelius, kurių pagrindą sudaro organiniai tirpikliai, ir hidrogelius, kurių pagrindas yra vanduo. Dažniausiai oleogeliai naudojami kaip kasdienė odos priežiūros priemonė ar kuriamo vaisto pagrindas vaistinių medžiagų įterpimui [2]. Lipofilinį pagrindą turintys geliai yra efektyvūs gerinant veikliosios medžiagos skverbimąsi [1].

Gelis – puskietė vaisto forma, susidedanti iš skystos fazės, gelifikuotos tam tikrais standikliais [2]. Oleogelių gamybai naudojamos organinės kilmės gelifikuojančios medžiagos, kurios skirstomos pagal jų molekulinę masę į mažos molekulinės masės gelifikuojančias medžiagas (MMMGM) ir polimerines organines gelifikuojančias medžiagas (POGM) [3]. Mažos molekulinės masės gelifikuojančios medžiagos naudotos šiame darbe buvo bevandenis koloidinis silicio dioksidas (BKSD) ir magnio aliuminio metasilikatas (MAS). Bevandenis koloidinis silicio dioksidas plačiai naudojamas kaip tirštiklis vandeniniams, joniniams ir organiniams tirpikliams gelifikuoti, o magnio aliuminio metasilikatas naudojamas įvairių farmacinių formų gamybai kaip suspenduojanti ir stabilizuojanti medžiaga [4] [5].

Oleogelių gamyba su bevandeniu koloidiniu silicio dioksidu yra išnagrinėta daugelyje mokslinių straipsnių, šią gelifikuojančią medžiagą dažnai naudoja ir Lietuvos mokslininkai. Tačiau su magnio aliuminio metasilikatu yra atlikta nedaug tyrimų, susijusių su oleogelių technologija, ši medžiaga plačiau naudojama tabletavimui ir kapsuliavimui. Todėl tyrimui buvo pasirinktos šios medžiagos, kad būtų galima palyginti, kaip jos keičia pagamintų lipofilinių gelių savybes: tekstūrą, išvaizdą, pH reikšmę, stabilumą. Taip pat stebėta, ar bevandenis koloidinis silicio dioksidas ir magnio aliuminio metasilikatas yra tinkamos medžiagos gaminti oleogelius, į kuriuos planuojama įterpti pasirinktas veikliąsias medžiagas.

DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI

Darbo tikslas: ištirti bevandenio koloidinio silicio dioksido ir magnio aliuminio metasilikato įtaką

oleogelių tekstūrai.

Darbo uždaviniai:

1. Sumodeliuoti bevandenio koloidinio silicio dioksido ir magnio aliuminio metasilikato oleogelius alyvuogių aliejaus pagrindu, į juos įterpiant retinolio acetatą ir α-tokoferolį.

2. Įvertinti gelifikuojančių medžiagų koncentracijos, maišymo greičio bei maišymo laiko įtaką pagamintų preparatų tekstūrai.

3. Nustatyti oleogelių kokybę tiriant jų juslines savybes ir pH reikšmę. 4. Vertinti puskiečių preparatų stabilumą laikymo metu.

1. LITERATŪROS APŽVALGA

1.1. Gelių apibūdinimas, jų privalumai ir trūkumai

Pastaruoju metu geliai yra paplitę farmacijos ir kosmetikos pramonėse dėl jų reologinių, fizinių ir cheminių savybių stabilumo pusiau kietose farmacinėse formose [3]. Gelius galima naudoti oftalminiu, rektaliniu, vaginaliniu būdais, bet pagrindinė organizmo sistema, ant kurios naudojami geliai - oda. Gelių naudojimo ant odos privalumas yra toks, kad jie veikia ilgą laiką [6]. Vaistinė medžiaga gali veikti tiek odos paviršiuje, tiek skverbtis į gilesnius jos sluoksnius. Toks būdas yra neinvazinis, apeinama kraujotaka ir todėl nėra metabolizuojamos gelyje esančios aktyvios medžiagos. Nors šis naudojimo būdas patogus, tačiau nedaug vaistinių medžiagų yra vartojamos per odą [7]. Taip pat šiomis dienomis populiarėja gelių vartojimas per os. Bandymų in vivo metu mokslininkai įrodė, kad gelis yra tinkama vaisto forma lipofilinių darinių įsisavinimui enteraliai [8].

Geliniai preparatai yra stabilesni nei kitos puskietės farmacinės formos [3]. Gelius sudaro kietoji ir skystoji fazės, o jų standumas priklauso nuo gelifikuojančių medžiagų (GM) dalelių susijungimo tarpusavyje. Dalelių savybės ir ryšiai tarp jų apibūdina pagaminto gelio charakteristikas. Hidrofilinės koloidinės dalelės yra sferinės arba izometrinės formos agregatai iš mažų molekulių arba makromolekulių. Linijinėse makromolekulėse struktūra sudaryta iš netvarkingai susipynusių molekulių arba iš keleto išsirikiavusių kristalinių molekulių. Už molekulių sąveiką atsakingi vandeniliniai ryšiai ir

Van der Valso traukos jėgos [6]. Geliai apibūdinami šiais parametrais: pH reikšme, homogeniškumu,

įvestos vaistinės medžiagos pasiskirstymu jame, klampa, gelio pasiskirstymu po aplikavimo, atpalaidavimo testais in vitro, stabilumu ir termostabilumu, šviesos lūžiu, skaidrumu, chirališkumo efektais ir bioprieinamumu [6] [8]. Dažniausios gelių rūšys, priklausomai nuo jų skystosios fazės poliškumo, yra šios: hidrogeliai, emulgeliai, organogeliai, kitaip dar vadinami oleogeliais [3]. Gelių privalumus ir trūkumus galima apžvelgti 1 lentelėje.

1 lentelė. Gelių privalumai ir trūkumai [10]

PRIVALUMAI TRŪKUMAI

1. Nesudėtinga technologija; 2. Neriebi tekstūra;

3. Lengvai kontroliuojamas veikliosios medžiagos pernešimas ir atpalaidavimas; 4. Gerai sukimba su aplikuojamu paviršiumi;

1. Poveikis jaučiamas praėjus ganėtinai ilgam laikui;

2. Pridėtos pagalbinės arba gelifikuojančios medžiagos gali sukelti sudirginimą;

3. Vandens turinčiuose geliuose gali veistis mikrobai arba grybeliai;

5. Ilgesnis veikimas lyginant su kitais puskiečiais preparatais;

6. Pakankamai stabilūs laikant nepalankiomis sąlygomis arba ilgą laiką;

7. Sudaro apsauginį sluoksnį aplikavimo vietoje;

8. Lengvai nuplaunami; 9. Netoksiški gamtai; 10. Gerai tepūs;

11. Dėl tirpiklio garavimo turi šaldantį poveikį; 12. Gali būti naudojami tiek polinių, tiek

nepolinių vaistinių preparatų gamybai.

4. Gali įvykti gelio sinerezė (tirpiklio išsiskyrimas iš gelinės fazės);

5. Kartais įvyksta floakuliacija;

6. Gelis gali išdžiūti garuojant tirpikliui;

7. Kovalentinės jungtys gali per daug įtvirtinti veikliąją medžiagą gelio terpėje;

8. Dėl temperatūros, santykinės oro drėgmės ir kitų aplinkos sąlygų gali keistis gelio reologinės savybės;

9. Kai kurios įvestos medžiagos gali tapti neveiksmingomis dėl geliuose esančių polimerų.

1.2. Lipofilinių ir hidrofilinių gelių savybių palyginimas

Europos farmakopėjoje lipofiliniai geliai apibrėžiami kaip preparatai, kurių pagrindas susideda iš skysto parafino ir polietileno, arba riebalų rūgštys, gelifikuotos koloidiniu silicio, aliuminio arba cinko standikliais [9]. Organogelių pagrindas yra nepolinis, pavyzdžiui, eterinis aliejus, mineralinis aliejus, organiniai tirpikliai ir kitos nepolinės kilmės medžiagos. Tarp gelinių preparatų lipofiliniai geliai yra populiarūs dėl to, kad juos lengva pagaminti ir tokio tipo geliai ilgai išlieka stabilūs [3]. Gaminant oleogelį derėtų naudoti ≤ 15 % gelifikuojančios medžiagos. Esant tokiai GM koncentracijai, atsiranda fizikinės ir cheminės sąveikos, lemiančios tarpusavyje persipinančių pluoštinių struktūrų formavimąsi, susidaro trimatis tinklas, kuris sulaiko nepolines aliejaus molekules, ir taip išlaikoma gelinė struktūra [8].

Hidrofiliniai geliai – preparatai, kurių pagrindas susideda iš vandens, glicerolio arba propilenglikolio, gelifikuoto poloksamerais, krakmolu, celiuliozės dariniais ar magnio – aliuminio silikatais [9]. Jų pagrindas dažniausiai būna vanduo, kurio yra apie 90 %, gelifikuotas atitinkamomis medžiagomis [3] [10]. Hidrofiliniai geliai gaminami naudojant natūralius arba sintetinius hidrofilinius polimerus, kurie suformuoja koloidinį polimerinių jungčių tinklą. Šie geliai naudojami ląstelių auginimui kaip vaistinių medžiagų nešiklis bei žaizdų, randų gydymui [11]. Įprastai hidrogeliai yra labai porėtos struktūros, ši savybė svarbi norint, kad ilgai nepakistų įvestos veikliosios ir pagalbinės medžiagos, kurios yra pasiskirstę gelyje kaip koloidai [10]. Dėl nesudėtingos hidrogelių technologijos ir patogaus naudojimo jie ypač populiarūs farmacijos pramonėje [11].

1.3. Oleogelių gamybos technologijos ypatumai ir panaudojimas

Gelio formavimasis vyksta susikuriant ryšiams tarp polimero ir tirpiklio bei pasiekus gelifikavimosi tašką. Esant mažesnei GM koncentracijai nei kritinė, gelis nesusiformuoja. Gelifikavimosi taškas priklauso nuo hidrofilinio – lipofilinio polimero balanso, sąveikos tarp tirpiklio ir polimero, struktūros vienalytiškumo, polimerinės medžiagos molekulinės masės ir polimerinės grandinės lankstumo. Kai kurių oleogelių formavimuisi įtaką daro temperatūros pokyčiai, pavyzdžiui, gelius gaminant karštuoju būdu, o gaminant oleogelius kitais būdais reikia vengti temperatūros didėjimo, nes gali pakisti ryšiai tarp molekulių [10].

Oleogelių gamybos būdai:

1. Keičiant temperatūrą gamybos metu (karštasis būdas). Ištirpinti polimerai (lipofiliniai koloidai), vykstant temperatūros pokyčiams, sąlygoja gelifikavimąsi. Dauguma vandenilio darinių yra geriau tirpūs karštame vandenyje nei šaltame [6]. Proceso eigoje, mažinant temperatūrą, mažėja GM tirpumas ir, vykstant jos nusėdimui ir savaiminiam susijungimui į tinklą, susidaro trimatė gelinė struktūra [8]. 2. Šaltuoju būdu vykdant maišymą. Mažos molekulinės masės gelifikuojanti medžiaga (MMMGM) disperguojama naudojant maišyklę kambario temperatūroje. Maišymas negali būti vykdomas per ilgai, nes tokiu atveju gaminama fazė įšils dėl vidinių sąveikų ir keisis gelifikuojančios medžiagos savybės [12].

3. Vykdant floakuliaciją. Gaminant gelį šiuo metodu, pridedama tam tikras kiekis druskos, kad vyktų nusėdimas, reikalingas gelio formavimuisi. Dedant druską vykdomas intensyvus maišymas, kad vienoje vietoje nesusidarytų per didelė nuosėdų koncentracija ir tirpiklyje esančios medžiagos pasiskirstytų tolygiai visoje fazėje. Pridėjus druskų į hidrofobinį tirpiklį pagrindas ne visada koaguliuoja ir gelifikuojasi, todėl šis metodas mažai naudojamas oleogelių gamybai [6].

Oleogeliai dažniausiai naudojami vietiškai odos ligoms gydyti dėl juose esančių lipidinių medžiagų, kurios didina gelių skvarbą. Lyginant aliejus su lipofiliniais geliais, šie yra malonesnės konsistencijos, panašiai kaip ir kremai, be to, oleogeliai veikia ir drėkina odą palaipsniui ir gali būti naudojami norint prailginti vaistinės medžiagos veikimą [3] [10]. Svarbu pabrėžti, kad lipofiliniuose geliuose nėra vandens, tai reiškia, kad oda drėkinama dėl vidinių odoje vykstančių procesų, o gelis yra kaip pagalbinė medžiaga jiems vykti, nes lipidinis sluoksnis sulaiko vandens praradimą. Į lipofilinius gelius įvestos vandens savyje turinčios medžiagos, pavyzdžiui, šlapalas, naudojamas kaip priemonė nuo niežėjimo, geriau veikia nei vandens turinčiose emulsijose, o šlapalo galiojimo laikas oleogeliuose yra ilgesnis. Didelis lipidų kiekis tokiuose produktuose mažina odos šiurkštumą, sausa ir suskilinėjusi oda

tampa minkšta, lygi. Oleogelius rekomenduojama naudoti diabetikų odos ligoms, apsaugai nuo saulės, dekoratyvinės kosmetikos gamybai ir odos pažeidimams gydyti [3].

1.4. Gelifikuojančių medžiagų klasifikacija

Gelifikuojančios medžiagos – polimerai, kurie suteikia geliui struktūrinį tinklą ir palaiko būdingas gelių savybes. Jos klasifikuojamos:

1. Natūralūs polimerai:

a) proteinai (želatina, kolagenas);

b) polisacharidai (alginino rūgštis, agaras, tragakantas, natrio arba kalio karageninas, pektinas, gelano derva, ksantinas, tikrosios velniapupės lipai, gumiarabikas);

2. Pusiau sintetiniai polimerai:

a) celiuliozės dariniai (hidroksietilceliuliozė, metilceliuliozė, hidroksipropilmetilceliuliozė, hidroksipropilceliuliozė, karboksimetilceliuliozė);

3. Sintetiniai polimerai:

a) karbomerai (karbopolis – 941, karbopolis – 940, karbopolis – 934); b) poloksameras; c) polivinilo alkoholis; d) poliakrilamidas; e) polietilenas ir jo kopolimerai; 4. Neorganinės medžiagos: a) bentonitas; b) aliuminio hidroksidas; 5. Paviršiui aktyvios medžiagos:

a) polioksietilen-10-oleino eteris; b) cetostearilo alkoholis [6].

Oleogelius gelifikuojančios medžiagos skirstomos į dvi grupes, remiantis jų savybe sudaryti vandenilinius ryšius. Organinių gelifikuojančių medžiagų, kurios nesuformuoja vandenilinių ryšių, pavyzdžiai yra antracenas, antrachinonas, steroidinės molekulės, o sudarančios vandenilinius ryšius yra šios: amino rūgštys, amidai, šlapalo struktūrinės dalys ir karbohidratai [8]. Be to, jos klasifikuojamos į vienkomponentes ir dvikomponentes GM. Vienkomponentė medžiaga gali gelifikuoti organinį tirpiklį įterpta viena, o dvikomponentėms būtina antra ar netgi kelios pagalbinės medžiagos. Mokslininkai organinės kilmės gelifikuojančias medžiagas skirsto pagal jų molekulinę masę į mažos molekulinės

masės gelifikuojančias medžiagas (MMMGM) ir polimerines organines gelifikuojančias medžiagas (POGM) [3].

Mažos molekulinės masės gelifikuojančios medžiagos suformuoja stabilius, efektyvius gelius, naudojant įvairius organinius tirpiklius ir mažus medžiagos kiekius [8]. MMMGM pasižymi geru tirpumu ir tolygiu pasiskirstymu gelio pagrinde, jos nepraranda savo gelifikuojančių savybių šildant. Oleogeliai, kurie gaminami naudojant MMMGM, vadinami „supra-molekuliniais“, pastaruoju metu jie itin populiarūs dėl struktūrinių galimybių įvairovės. MMMGM pavyzdžiai – amigdalinas, karbohidratai, amino rūgštys, cinamono rūgštis, iš sojų pupelių išskirtas lecitinas, silicio dioksidas, aliuminio arba cinko muilai [3].

Polimerinės organinės gelifikuojančios medžiagos veikia panašiai kaip MMMGM, be to, jos sutvirtina tirpiklį formuodamos tinklines struktūras ir sudarydamos fizikinius ryšius tarp polimero molekulių. Polimerai gali būti linijiniai, šakoti arba žvaigždės formos pavidalo. Keičiant temperatūrą, rūgštinant terpę, veikiant šviesa ar kitais išoriniais veiksniais, gaunamas norimas šių lipofilinių gelių efektas, tiksliai kontroliuojamas veikliosios medžiagos atpalaidavimas iš gelio bei jos transportavimas. Polimerinės micelės padidina hidrofilinių darinių tirpumą aliejuje, dėl šios priežasties POGM galima naudoti gaminant nevandeninius peptidų produktus [3]. POGM pavyzdžiai – polietilenglikolis, polikarbonatas, poliesteris ir polialkilenas [8].

1.4.1. Bevandenio koloidinio silicio dioksido charakteristika

Bevandenis koloidinis silicio dioksidas (pramoninis pavadinimas – Aerosil®) – viena iš daugiausiai tiriamų, neorganines daleles turinčių medžiagų, kuri yra naudojama farmacijos, kosmetikos, maisto, keramikos, elektronikos ir kitose pramonės srityse. BKSD turi įdomią mikro-struktūrą, kurią nagrinėjant mikroskopiškai galima matyti trijų skirtingų ilgių daleles: pirminės dalelės (5-50 nm), susijungę sudarančios stabilius sudėtingos geometrinės struktūros agregatus (100-500 nm), ir mikro dydžio aglomeratai, stabilizuoti vandeniliniais ryšiais ir elektrostatinėmis sąveikomis (1 pav.) [4]. Ši unikali šakota struktūra turi didelį, specifinį paviršiaus plotą, pasižymintį hidrofiliškumu, dėl to BKSD plačiai naudojamas kaip tirštiklis vandeniniams, joniniams ir organiniams tirpikliams gelifikuoti, jo dalelės naudojamos emulsijų ir putų gamyboje [4]. BKSD gelifikavimo galia – 2-10 %, tankis apie 50 g/l, jis netirpus vandenyje, klampa didėja mažinant pH, temperatūra klampumo neveikia [10] [12].

1 pav. Bevandenio koloidinio silicio dioksido aglomeratų mikroskopinis vaizdas [4]

Mokslininkai, tirdami bevandenio koloidinio silicio dioksido gelifikuojančias savybes, bandymų su saulėgrąžų aliejumi metu naudojo skirtingus BKSD kiekius (2,5; 5; 10; 15 %), gamyba vykdyta kambario temperatūroje, veikiant 11000 aps./min jėgai. Vertinant pagamintus lipofilinius gelius, nustatyta, kad 2,5 % ir 5 % koncentracijos farmacinės formos yra klampios struktūros tirpalai, o 10 % ir 15 % konc. oleogeliai yra elastingi, atsparūs deformacijoms. Dėl šios priežasties nuspręsta, kad gaminant oleogelius geriau naudoti ≥ 10 % BKSD, nes skystosios fazės dalelės yra surištos dėl BKSD agregacijos susidariusiame trimačiame tinkle [4].

1.4.2. Magnio aliuminio metasilikato charakteristika

Magnio aliuminio metasilikatas (pramoninis pavadinimas - Neusilin®) yra natūralių smektito molių mišinys montmorilonituose arba saponituose [5] [13]. Smektito molį sudaro keletas sluoksnių, kurie yra suformuoti iš tetraedriškai išsidėsčiusių silicio atomų. Atomai yra sulydyti į oktaedrinę plokštumą su aliuminio arba magnio hidroksidais. Šių sluoksnių elektrinis krūvis leidžia MAS jungtis su anijoniniais polimerais, pavyzdžiui, ksantano guma, karbomeru [5].

Magnio aliuminio metasilikato granulės (2 pav.) yra ypač lengvos, turi didelį paviršiaus plotą ir adsorbuoja didelius kiekius aliejaus arba vandens (MAS aliejaus adsorbcijos geba – 2,7-3,4 ml/g) [13] [15]. Šios medžiagos gelifikavimo galia – 5-15 %, tankis – 2,418 g/cm3_{, ji beveik netirpi vandenyje,} alkoholyje ir organiniuose tirpikliuose, bet brinksta vandenyje. Didinant temperatūrą, MAS koncentraciją ar pridedant elektrolitų, didėja ir gelio klampa [10] [16]. Magnio aliuminio metasilikatas naudojamas farmacinių formų gamybai kaip suspenduojanti ir stabilizuojanti medžiaga [5].

1.5. Alyvuogių aliejaus savybės ir sudėtis

Ypač grynas alyvuogių aliejus gaminamas iš sveikų, nepažeistų alyvmedžio (Olea europaea L.) vaisių mechaniniais būdais – spaudžiant, maišant susmulkintas alyvuoges ar centrifuguojant. Kadangi procese nėra naudojamos cheminės medžiagos, alyvuogių aliejus turi jam būdingas savybes ir sudėtį, priešingai nei rafinuoti aliejai [17]. Tai skaidrus, geltonos arba žalsvai geltonos spalvos skystis, praktiškai netirpus etanolyje (96 %), lengvai susimaišantis su petroleteriu. Alyvuogių aliejaus tankis yra 0,913 g/cm3 _[9].

Didžiąją dalį alyvuogių aliejaus (98-99 %) sudaro trigliceridai, kuriuose yra 56-85 % oleino rūgšties, palmitino (7,5-20 %), linolo (3,5-20 %), linoleno (iki 1,2 %), stearino (0,5-5 %), palmitolio (iki 3,5 %) ir kitų riebiųjų rūgščių [9] [18]. Be to, alyvuogių aliejuje randama lakiųjų ir fenolinių junginių, kurie svarbūs apibrėžiant maistinę aliejaus vertę ir juslines jo savybes. Lakieji junginiai suteikia aliejui kvapą, pigmentas chlorofilas ir karotenoidai būdingą šviesiai žalsvą spalvą, o fenoliniai junginiai yra svarbūs apibrėžiant alyvuogių aliejaus skonį – kartumą, pikantiškumą bei antioksidantinį ir antimikrobinį poveikius [19]. Alyvuogių aliejuje esantis lipofilinis junginys α-tokoferolis (jo konc. aliejuje varijuoja nuo keliasdešimties iki kelių šimtų mg/kg) kartu su fenoliniais junginiais, kurių koncentracija aliejuje yra apie 50-1000 mg/kg, inhibuoja deguonies bei šviesos sukeltą aliejaus oksidaciją, o sudėtyje esantys skvalenas ir karotenoidai stabdo aliejaus oksidaciją žemoje temperatūroje [20] [18]. Ypač grynas alyvuogių aliejus laikomas iki galo pripildytose talpose, tamsioje vietoje esant 25 ± 2°C temperatūrai [9].

1.6. Retinolio acetato ir α-tokoferolio naudojimas odos priežiūrai skirtų produktų

receptūrose

Retinolis – lipofilinė molekulė, jautri šviesos ir deguonies poveikiui, todėl laikomas netinkamomis sąlygomis retinolis praranda savo savybes (3 pav.) [21] [22]. Vartojamas išoriškai jis

storina epidermio sluoksnį, mažina matrikso metaloproteinazės ekspresiją ir stimuliuoja elastino, kolageno, keratinocitų bei hialurono rūgšties gamybą, todėl tinka raukšlių, atsiradusių odai senstant, mažinimui, apsaugo UV spinduliuotės paveiktą odą, veikdamas hialurono rūgšties gamybą greitina odos drėkinimo procesus [21] [23]. Retinolis turi antioksidantinį poveikį – apsaugo odą nuo reaktyvių deguonies radikalų ir mažina odos pažaidą. Antioksidantinis poveikis, naudojant vitaminą A išoriškai, yra panašus kaip ir vartojant jį per os [22]. Taip pat retinolis naudojamas aknės, aktininės keratozės, atopinio dermatito ir psoriazės gydymui [24].

3 pav. Retinolio cheminė formulė [22]

Retinolis odoje kaupiamas kaip retinilo esteris arba retinolio rūgštis. Retinolio rūgštis - biologiškai aktyvus retinoidas, bet retinolis yra mažiau dirginanti medžiaga. Kosmetikos pramonėje dažniausiai naudojamas trans-retinolis dėl didelės skvarbos ir pasiskirstymo skirtinguose odos sluoksniuose [22]. Aplikuotas ant odos retinolis oksiduojasi iki retinolio rūgšties, o likęs retinolio perteklius paverčiamas į retinilo esterius veikiant retinolio aciltransferazei per kofermentą A [24]. Naudojant vitaminą A kiekybiškai jo beveik 8 kartus daugiau kaupiasi gilesniuose epidermio sluoksniuose nei raginiame, todėl jis atlieka ir rezervinę funkciją [22].

Vitaminas E sudarytas iš 8 riebaluose tirpių darinių – α-, β-, γ-, tokoferolių ir α-, β-, γ-, δ-tokotrienolių, išgautų iš augalų [25]. Europos farmakopėjoje α-tokoferolis apibūdinamas kaip skaidrus, gelsvai rudas, klampus aliejinis skystis [9]. α-Tokoferolis (4 pav.) yra riebaluose tirpus antioksidantas (veikia atiduodamas fenolinį vandenilį deguonies radikalams)

,

4 pav. α-Tokoferolio cheminė formulė [25]

Vitaminas E inhibuoja retinolio oksidaciją iki retinolio rūgšties, apsaugo odą nuo UV spinduliuotės, todėl įeina į apsauginių kosmetinių produktų nuo saulės sudėtį [27] [28]. Tokoferolis pasižymi priešuždegiminiu poveikiu, kuris įrodytas vykdant sąveikas su eikosanoidine sistema, ir odos barjerą stabilizuojančiu veikimu [29].Mokslininkai, tirdami tokoferolio darinių skvarbą, įrodė, kad apie 55 % α-tokoferolio prasiskverbia į gilesnius odos sluoksnius per 24 h, o efektyviam transderminiam vartojimui reikia naudoti 2-5 % koncentracijos neesterifikuotą vitamino E izomerą – D-α-tokoferolį [27].

2. TYRIMO METODIKA

2.1. Tyrimo planavimas

Prieš atliekant mokslinį tyrimą, buvo sudarytas planas, kurio laikantis vykdyta oleogelių gamyba, atlikti jų kokybės, stabilumo tyrimai. Tyrimo schema pateikta 5 paveiksle.

5 pav. Tyrimo plano schema

2.2. Tyrimo objektas:

2.3.1. Tyrime naudotos medžiagos

 Ypač grynas alyvuogių aliejus (Sigma-Aldrich, Vokietija);  Saulėgrąžų aliejus (Sigma-Aldrich, Vokietija);

 Išgrynintas vanduo (Ph. Eur. 01/2008:008, LSMU laboratorija);  Magnio aliuminio metasilikatas (HARKE Chemicals, Vokietija);  Bevandenis koloidinis silicio dioksidas (Degusa AG, Vokietija);  Retinolio acetatas 3,44 % (Marbiofarm, Rusija);

 D-α-tokoferolis (Sigma-Aldrich, Vokietija).

Oleogelių gamybai reikalingų medžiagų parinkimas Oleogelių gamyba GM gelifikavimo gebos nustatymas Oleogelių gamyba keičiant maišymo laiką

ir greitį Vit. A ir vit. E įterpimas į oleogelius Oleogelių kokybės ir stabilumo tyrimai Centrifugavimo testas Tekstūros analizė Mikrostruktūros tyrimas pH reikšmės nustatymas Statistinė analizė

2.3.2. Tyrime naudota aparatūra

 Svarstyklės AXIS AD510 (Lenkija);

 Maišyklė IKA® _{EUROSTAR 200 digital (Vokietija);}  Centrifuga Sigma 3-18KS (Vokietija);

 Tekstūros analizatorius Stable Micro Systems Texture Analyser TA.XT plus (Jungtinė Karalystė);  pHmetras Winlab® _{Data Line pH-Meter (Vokietija);}

 Mikroskopas Motic® _{BA310 Ltd. (Kinija).}

2.4. Tyrimo metodai

2.4.1. Magnio aliuminio metasilikato gelifikavimo gebos nustatymas

Magnio aliuminio metasilikato gelifikavimo gebai nustatyti geliai buvo gaminami ekstemporaliai. Stiklinėse pasveriama alyvuogių aliejaus (9,0 g; 8,5 g; 8,0 g; 7,5 g; 7,0 g), išgryninto vandens (9,0 g; 8,5 g; 8,0 g; 7,5 g; 7,0 g), į pagrindus dedama po 1,0 g; 1,5 g; 2,0 g; 2,5 g; 3,0 g MAS ir 5 minutes su stikline lazdele intensyviai maišoma, kol gaunama vientisa masė. Pagaminti geliai paliekami parai kambario temperatūroje (25 ± 2°C), kad pilnai išbrinktų gelifikuojanti medžiaga. Praėjus 24 val., geliai vertinami vizualiai, atrinktos jų receptūros tolesniam tyrimui.

2.4.2. Oleogelių gamyba

Oleogeliai gaminti šaltuoju būdu skirtingais maišymo greičiais ir maišymo laikais kambario temperatūroje maišant su maišykle IKA® _{EUROSTAR 200 digital. Gaminant 18 % ir 19 % MAS} oleogelius, į 100 ml talpos stiklines pasveriama 41,0 g; 40,5 g alyvuogių aliejaus, nustatomas maišyklės apsukų greitis (100 aps./min; 250 aps./min; 500 aps./min; 1000 aps./min) ir 10 min maišant ant aliejaus paviršiaus atsargiai nedideliais kiekiais beriamas atsvertas reikalingas MAS kiekis (9,0 g; 9,5 g). Po to gaminami tų pačių koncentracijų MAS oleogeliai parinkus 250 aps./min. maišymo greitį ir maišant oleogelius 10 min; 20 min; 30 min ir 40 min. Pagaminti oleogeliai paliekami parai, kad išbrinktų GM, po to jie yra naudojami tolesniems tyrimams.

Tokiu pačiu būdu gaminami 4 %, 6 % ir 8 % bevandenio koloidinio silicio dioksido oleogeliai. Maišymo greičiai atitinkamai yra 100 aps./min; 250 aps./min; 500 aps./min; 1000 aps./min, o maišymo laikai – 10 min; 20 min; 30 min ir 40 min. Palyginamajai analizei atlikti buvo pagaminti penki oleogeliai

(4 %, 6 %, 8 % BKSD ir 18 %, 19 % MAS), kurių pagrindas - saulėgrąžų aliejus, jie maišyti 250 aps./min greičiu 10 minučių.

2.4.3. Centrifugavimo testas stabilumo įvertinimui

Oleogelių stabilumo nustatymui atliktas centrifugavimo testas. Į 2 ml talpos mėgintuvėlius dedama po 1,5 ± 0,1 g skirtingų sudėčių BKSD ir MAS oleogelių, kurie yra pagaminti skirtingais maišymo laikais ir maišymo greičiais. Sudėjus mėginius į centrifugą Sigma 3-18KS, nustatomos bandymo sąlygos: rotoriaus apsisukimų greitis - 3000 aps./min ir 10000 aps./min, centrifugavimo laikas - 5 min, bandymo temp. 25 ± 2°C. Po centrifugavimo vizualiai įvertinama, ar oleogelių aliejinė fazė išliko stabili.

2.4.4. Oleogelių tekstūros analizė

Norint ištirti oleogelių tekstūros parametrus: kietumą, konsistenciją, tepumą ir klampos indeksą, naudojamas tekstūros analizatorius Texture Analyser TA.XT plus. Prietaisas paruošiamas gelio tyrimui, parenkama reikalinga analizatoriaus platforma, prie suklio prisukama A/BE disko formos plokštelė (skersmuo 45 mm). Į 50 mm skersmens 100 ml talpos indelį dedamas tiriamas oleogelis (užpildoma maždaug 3/4 indo). Analizei naudojama kompiuterinė programa Exponent (programos versija - 6.1.5.0), nurodoma, kad produktas yra kosmetinė priemonė plaukų gelis ir pasirenkamas grįžtamo išstūmimo testas. Prieš pradedant testą, suklys su plokštele nuleidžiamas prie mėginio paviršiaus ir pradedamas matavimas (tyrimo parametrai: atstumas – 15 mm/s, greitis - 2 mm/s). Exponent programos lange brėžiamas grafikas, kuriame matomi gauti kietumo, konsistencijos, tepumo ir klampos indekso rodikliai. Bandymas kartojamas tris kartus ir vedamas gautų rezultatų vidurkis.

2.4.5. pH reikšmės nustatymas oleogelių mėginiuose

Į stiklinę atsveriama 2,5 g tiriamo oleogelio ir 47,5 ml išgryninto vandens, pašildoma vandens vonelėje iki 40 ± 2°C, kol tiriamasis mėginys susimaišo su vandeniu. Po to tirpalas atvėsinamas iki kambario temperatūros, filtruojama per popierinį filtrą. Gautas filtratas tiriamas pHmetru Winlab® _Data Line pH-Meter. Elektrodas prieš matavimą pirmiausia nuplaunamas etanoliu, po to išgrynintu vandeniu,

nusausinamas ir įmerkiamas į tiriamąjį tirpalą, išmatuojama pH reikšmė. Matavimai atliekami tris kartus, vedamas aritmetinis vidurkis.

2.4.6. Oleogelių mikrostruktūros tyrimas

Pagaminti oleogeliai buvo tiriami optiniu mikroskopu, kuris turi integruotą fotografavimo kamerą Motic® _{BA310 Ltd. Ruošiant preparatą, nedidelis kiekis oleogelio paskleidžiamas ant objektinio} stiklelio, ant jo dedamas dengiamasis stiklelis. Mėginys apžiūrimas mikroskopu padidinus 400 kartų ir kompiuterine programa Motic® Images Plus daromos matomo vaizdo nuotraukos, įvertinamas fazės homogeniškumas.

2.4.7. Oleogelių stabilumo įvertinimas

Oleogelių stabilumas įvertintas atrinkus 6 % bevandenio koloidinio silicio dioksido ir 19 % magnio aliuminio metasilikato alyvuogių aliejaus gelius. Pagamintos dvi serijos gelių, į kuriuos įterpta 0,1 % retinolio acetato, 2 % α-tokoferolio bei 0,1 % retinolio acetato ir 2 % α-tokoferolio mišinio. Visi oleogeliai laikyti tamsioje vietoje, sandariai uždaryti, esant 25 ± 2°C temperatūrai. Ištirtos lipofilinių gelių fizinės savybės, stabilumas po centrifugavimo testo, įvertinta, kaip kinta gelių pH reikšmė ir tekstūros parametrai: kietumas, konsistencija, tepumas, klampos indeksas. Oleogelių savybės įvertintos po jų pagaminimo, 7 d., 14 d., 28 d., 2 mėn. ir 3 mėn.

2.4.8. Statistinė analizė

Mokslinio tyrimo metu gautiems rezultatams įvertinti atlikta statistinė analizė. Gautų rezultatų aritmetiniam vidurkiui ir standartiniam nuokrypiui apskaičiuoti naudota Microsoft Office Excel 2013 kompiuterinė programa, o statistinio patikimumo reikšmė nustatyta remiantis ANOVA testu, taikant „Tukey“ daugialypio palyginimo metodą (reikšminga, kai p<0,05). Šios reikšmės apskaičiavimui naudota duomenų apdorojimo programa SPSS Statistics (versija 17.0).

3. REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

3.1. Magnio aliuminio metasilikato įtaka gelių formavimuisi

MAS gelifikavimo gebai nustatyti buvo pagaminti penki geliai su alyvuogių aliejumi (10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 % konc.) ir penki geliai su išgrynintu vandeniu (10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 % konc.), jų procentinės sudėtys ir juslinių savybių aprašymai pateikti 2 lentelėje.

2 lentelė. Hidrofilinės ir lipofilinės fazės sudėtys preliminariose gelių receptūrose

Nr.

Sudėtis (%)

Susiformavusios sistemos juslinės savybės MAS Išgrynintas

vanduo

Alyvuogių aliejus

1. 10 90 - Baltos spalvos, bekvapis, takus skystis

2. 15 85 - Baltos spalvos, bekvapis, mažai takus skystis

3. 20 80 - Baltos spalvos, bekvapis, tirštas skystis

4. 25 75 - Baltos spalvos, bekvapis, beveik nesimaišantis

skystis

5. 30 70 - Baltos spalvos, bekvapis, kietos konsistencijos

darinys

6. 10 - 90 Gelsvai žalios spalvos, alyvuogių aliejaus

kvapo, takus skystis

7. 15 - 85 Gelsvai žalios spalvos, alyvuogių aliejaus

kvapo, mažai takus skystis

8. 20 - 80 Gelsvai žalios spalvos, alyvuogių aliejaus

kvapo, tiršta masė (gelinės konsistencijos)

9. 25 - 75 Gelsvai žalios spalvos, alyvuogių aliejaus

kvapo, beveik kieta masė

10. 30 - 70 Gelsvai žalios spalvos, alyvuogių aliejaus

kvapo, kietos formos dariniai

Mokslininkai rekomenduoja gelifikavimui naudoti 5-15 % MAS konc., tačiau praktinio tyrimo metu nustatyta, kad ties 15 % MAS konc. gelis nesiformuoja [9]. Dėl šios priežasties, praėjus 24 val., geliai buvo vizualiai įvertinti, atrinktas 20 % alyvuogių aliejaus oleogelis, po to pagaminti keturi 18 %, 19 %, 21 %, 22 % konc. geliai tolesniam tyrimui (šie geliai pavaizduoti 6 paveiksle), kurio metu pasirinktos 18 % ir 19 % oleogelių koncentracijos.

6 pav. Skirtingų koncentracijų oleogelių išvaizda: A. 18 %; B. 19 %; C. 21 %; D. 22 %

MAS geliai, kurių pagrindas buvo išgrynintas vanduo, įvertinti kaip netinkami tolesniam tyrimui, nes po 24 val. jie sukietėjo, o tepant šviežiai pagamintą gelį, išgaravus vandeniui, ant odos liko MAS nuosėdos. Tik pagamintas gelis buvo baltos spalvos, tirštas, bet lengvai besimaišantis skystis, o praėjus 24 val. ir išgaravus vandeniui stebėtos kietos, baltos spalvos nuosėdos (7 pav.).

7 pav. Gelio išvaizda: A. Po pagaminimo; B. Praėjus 24 val.

3.2. Oleogelių su bevandeniu koloidiniu silicio dioksidu ir magnio aliuminio

metasilikatu gamyba

Atlikus gelifikavimo gebos nustatymo tyrimą, oleogelių gamybai parinktos 18 % ir 19 % MAS koncentracijos, geliai buvo maišomi 100 aps./min; 250 aps./min; 500 aps./min; 1000 aps./min greičiais

ir skirtingais maišymo laikais (10 min; 20 min; 30 min; 40 min). Oleogeliai, kurių gelifikuojanti medžiaga buvo BKSD (4 %, 6 % ir 8 % konc.), pagaminti tokiais pačiais maišymo greičiais ir laikais kaip ir MAS oleogeliai. Tokios BKSD koncentracijos pasirinktos vykdant gelifikavimą praktiškai ir remiantis mokslinėmis rekomendacijomis, kuriose nurodyta, kad oleogelių gamybai reikėtų naudoti 2 - 10 % BKSD [16] [30].

Pagaminti geliai, kurie gelifikuoti BKSD, o kaip pagrindas naudotas alyvuogių aliejus, buvo skaidrūs, geltonos spalvos, malonaus kvapo, greitai susigeriantys tepant juos ant odos, o oleogeliai su MAS buvo žalsvai geltonos spalvos ir mažiau malonios tekstūros bei kvapo lyginant su BKSD oleogeliais. Lipofiliniai geliai, kurių pagrindas buvo saulėgrąžų aliejus, vizualiai atrodė tirštesni nei alyvuogių aliejaus geliai, jų spalva - balkšva, tiek gelifikuotų BKSD, tiek MAS gelifikuojančia medžiaga. 8 paveiksle pavaizduoti 19 % MAS oleogeliai su skirtingais aliejiniais pagrindais.

8 pav. A: 19 % MAS alyvuogių aliejaus gelis; B: 19 % MAS saulėgrąžų aliejaus gelis

3.3. Oleogelių centrifugavimo testas ir jų mikrostruktūros įvertinimas

Pagamintų skirtingų koncentracijų oleogelių stabilumas pirmiausia įvertintas juos centrifuguojant 3000 aps./min ir 10000 aps./min greičiais. Šio testo tikslas buvo nustatyti, ar, didinant oleogelių maišymo greitį ir ilginant maišymo laiką, jie išlieka stabilūs. Lipofiliniai geliai centrifuguoti po jų pagaminimo. Tyrimo metu 40 tirtų mėginių (skirtingų konc. oleogeliai, maišyti skirtingais greičiais ir laikais) išliko stabilūs, todėl juos buvo galima naudoti tolesniems tyrimams.

Svarbus oleogelių kokybės parametras yra jų mikrostruktūra. Stebėto mikroskopinio vaizdo pavyzdį galima pamatyti 9 paveiksle. Visose nuotraukose oleogeliai buvo homogeniškos struktūros,

juose nebuvo mechaninių priemaišų ar kitų dalelių, todėl galima teigti, kad pagaminti geliai yra kokybiški.

9 pav. 19 % MAS oleogelio mikroskopinis vaizdas, padidintas 400 kartų

3.4. Bevandenio koloidinio silicio dioksido ir magnio aliuminio metasilikato

koncentracijos įtaka oleogelių tekstūros parametrams

Oleogelių tekstūros parametrams: kietumui, konsistencijai, tepumui ir klampos indeksui, įvertinti pasirinktas grįžtamo išstūmimo testas. Pirmiausia buvo įvertinta gelifikuojančių medžiagų – BKSD ir MAS koncentracijos įtaka tiriamų lipofilinių gelių tekstūrai. Tyrimo rezultatai pateikti 10 ir 11 paveiksluose.

10 pav. BKSD koncentracijos įtaka oleogelių kietumui, konsistencijai, tepumui ir klampos indeksui; * p<0,05 vs 4 % BKSD oleogelis; ** p<0,05 vs 6 % BKSD oleogelis (n=3) * * * * ** ** ** ** -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Kietumas, g Konsistencija, g·s Tepumas, g

Klampos indeksas, g·s

4 % BKSD 6 % BKSD 8 % BKSD

Diagramoje, pavaizduotoje 10 paveiksle, galima stebėti, kaip kito oleogelių kietumo, konsistencijos, tepumo ir klampos indekso reikšmės didinant BKSD koncentraciją. Nustatyta, kad 8 % BKSD lipofilinio gelio kietumas (874,70±3,12) padidėjo 88,16 % lyginant su 4 % BKSD oleogeliu (103,56±1,49). Tirtų 4 % ir 8 % BKSD oleogelių mėginių konsistencija pakito nuo 639,80±4,01 iki 3375,68±48,02 (81,05 %). Tepumo ir klampos indekso parametrai taip pat reikšmingai skyrėsi, rezultatai atitinkamai pasikeitė 88,81 % ir 84,35 % (p<0,05). Galima teigti, kad, didinant BKSD koncentraciją, oleogelių kietumas, konsistencija, tepumas ir klampos indeksas statistiškai reikšmingai didėjo.

Panašiais mechaninių savybių pokyčiais pasižymėjo ir Lietuvos mokslininkų tirti oleogeliai. Pavyzdžiui, BKSD lipofiliniuose geliuose su vazelino, alyvuogių aliejais ir čiobrelių eteriniu aliejumi kietumas, konsistencija ir tepumas, didinant GM konc., pasikeitė reikšmingu skirtumu, tačiau jų tyrime klampos indekso reikšmė pakito minimaliai [31].

11 pav. MAS koncentracijos įtaka oleogelių kietumui, konsistencijai, tepumui ir klampos indeksui; * p<0,05 vs 18 % MAS oleogelis (n=3)

MAS koncentracijos skirtumas, priešingai nei BKSD geliuose, didelės įtakos pagamintų lipofilinių gelių tekstūros pokyčiams nedarė (11 pav.). Kietumo reikšmė, padidinus MAS koncentraciją, pakito nuo 84,72±1,25 iki 107,7±7,21, tepumas padidėjo nuo -57,56±2,75 iki -75,40±7,96, o klampos indeksas pasikeitė nuo -522,70±5,55 iki -536,11±4,11, šie pokyčiai buvo nereikšmingi (p>0,05). Tačiau 18 % ir 19 % MAS oleogelių konsistencija skyrėsi 18,4 % (p<0,05), atitinkamai 18 % ir 19 % MAS gelių konsistencijos reikšmės buvo 779,72±9,32 ir 955,53±7,24.

Palyginus, kaip keičiasi oleogelių tekstūra, didinant BKSD ir MAS koncentraciją, galima teigti, kad visi BKSD oleogelių tekstūros parametrai ir MAS lipofilinių gelių konsistencija kito statistiškai reikšmingai, o MAS gelių kietumas, tepumas ir klampos indeksas pasikeitė nedideliu skirtumu.

* -700 -500 -300 -100 100 300 500 700 900 1100

Kietumas, g Konsistencija, g·s Tepumas, g

Klampos indeksas, g·s

18 % MAS 19 % MAS

3.5. Maišymo greičio įtaka oleogelių tekstūros parametrams

Įvertinus, kaip keičiasi oleogelių tekstūra didinant gelifikuojančių medžiagų koncentraciją, atlikta skirtingais maišymo greičiais (100 aps./min; 250 aps./min; 500 aps./min ir 1000 aps./min) pagamintų gelių tekstūros analizė. Aritmetiniai rezultatų vidurkiai (n=3) su standartiniais nuokrypiais pateikti 3 ir 4 lentelėse.

3 lentelė. Maišymo greičio įtaka skirtingų koncentracijų BKSD oleogelių tekstūros parametrams Tekstūros

parametras

GM konc.

Maišymo greitis

100 aps./min 250 aps./min 500 aps./min 1000 aps./min

Kietumas, g 4 % 97,60 ±3,27 103,56 ±2,02 235,57 ±5,63** 330,48 ±13,79*** 6 % 194,83 ±3,03 284,77 ±1,65* 387,94 ±13,22** 511,39 ±17,58*** 8 % 857,73 ±33,47 874,70 ±41,00 934,22 ±5,11** 1023,36 ±46,21*** Konsistencija, g·s 4 % 584,83 ±10,57 639,80 ±5,54 1311,06 ±42,06** 1562,09 ±77,86 6 % 1117,77 ±26,53 1499,74 ±32,58 1975,70 ±76,69 2642,22 ±113,75*** 8 % 3260,76 ±109,47 3375,68 ±55,49 3719,05 ±72,16 4985,27 ±106,08*** Tepumas, g 4 % -67,72 ±1,38 -74,48 ±0,61 -184,91 ±8,64** -255,70 ±7,90*** 6 % -158,33 ±2,80 -221,73 ±1,99 -306,99 ±12,05** -405,66 ±10,81*** 8 % -632,61 ±32,23 -665,76 ±33,95 -708,26 ±30,94 -850,30 ±50,01*** Klampos indeksas, g·s 4 % -353,41 ±2,98 -385,58 ±8,65 -1039,28 ±8,21** -1376,18 ±16,85 6 % -871,89 ±3,58 -1114,97 ±43,03 -1597,12 ±77,45 -2044,68 ±114,99 8 % -2273,73 ±85,50 -2463,70 ±55,25 -2645,93 ±67,25 -2881,69 ±94,01 * p<0,05 vs 100 aps./min; ** p<0,05 vs 250 aps./min; *** p<0,05 vs 500 aps./min (n=3)

Iš pateiktos lentelės galima matyti, kad, didinant oleogelių maišymo greitį, 4 % ir 8 % BKSD oleogelių kietumo reikšmė statistiškai reikšmingai didėjo tik pasiekus 500 aps./min greitį, tuo tarpu 6 % BKSD oleogelio kietumas reikšmingai (p<0,05) pakito padidinus maišymo greitį iki 250 aps./min. Nustačius gelių konsistenciją, pastebėta, kad ji reikšmingai pasikeitė 4 % BKSD oleogelyje maišant gelį 500 aps./min greičiu, o 6 % ir 8 % BKSD geliuose maišant juos 1000 aps./min greičiu. BKSD oleogelių tepumas reikšmingai pakito 4 % ir 6 % konc. oleogeliuose pagaminus juos 500 aps./min greičiu, o 8 % BKSD oleogelio tepumas statistiškai reikšmingai padidėjo jo gamybai naudojant 1000 aps./min greitį. Tuo tarpu klampos indeksas 6 % ir 8 % BKSD lipofiliniuose geliuose pakito nereikšmingai (p>0,05), o 4 % BKSD gelio klampos indeksas pasikeitė 62,9 % (p<0,05), padidinus maišymo greitį nuo 250 aps./min (-385,58±8,65) iki 500 aps./min (-1039,28±8,21).

4 lentelė. Maišymo greičio įtaka skirtingų koncentracijų MAS oleogelių tekstūros parametrams Tekstūros

parametras

GM konc.

Maišymo greitis

100 aps./min 250 aps./min 500 aps./min 1000 aps./min Kietumas, g 18 % 119,21±1,61 84,72±1,72 81,77±1,82 65,78±3,60 19 % 178,90±9,25 107,70±4,48* 89,61±11,09 69,38±7,83 Konsistencija, g·s 18 % 984,67±9,67 779,72±12,18 729,20±14,04 607,78±12,16 19 % 1005,26±18,65 955,53±17,50 802,93±9,82 640,97±8,74 Tepumas, g 18 % -77,88±5,38 -57,56±3,18 -53,75±1,64 -41,17±1,89 19 % -156,34±11,98 -75,40±10,81* -60,23±7,21 -44,46±4,75 Klampos indeksas, g·s 18 % -527,79±8,66 -522,70±9,04 -389,61±4,19 -301,19±2,76 19 % -582,07±14,72 -536,11±7,95 -431,49±6,02 -309,44±9,26 * p<0,05 vs 100 aps./min (n=3)

Gauti rezultatai rodo, kad 18 % MAS oleogelių kietumas, didinant maišymo greitį, keitėsi nereikšmingai, o maišant 19 % gelį 250 aps./min greičiu stebėtas reikšmingas kietumo sumažėjimas nuo 178,90±9,25 iki 107,70±4,48 (4 lentelė). Atitinkamai kito ir šių lipofilinių gelių tepumas, statistiškai reikšmingas pokytis pastebėtas 19 % MAS oleogelyje, padidinus maišymo greitį nuo 100 aps./min iki 250 aps./min (tepumo reikšmė sumažėjo 51,78 %). Oleogelių konsistencija ir klampos indeksas, didinant maišymo apsukų greitį, sumažėjo nereikšmingu skirtumu.

Apžvelgiant BKSD ir MAS oleogelių tekstūros parametrų pokyčius, priklausančius nuo maišymo greičio didėjimo, galime įžvelgti atvirkštinę tendenciją: BKSD lipofilinių gelių kietumo, konsistencijos, tepumo ir klampos indekso parametrai didėjo, o MAS oleogeliuose šių reikšmių rodikliai mažėjo.

3.6. Maišymo laiko įtaka oleogelių tekstūros parametrams

Oleogelių tekstūros parametrų pokyčio nustatymui buvo pagaminti skirtingų konc. BKSD ir MAS oleogeliai, kurie maišyti 250 aps./min greičiu, maišymo laiką didinant nuo 10 min iki 40 min. BKSD ir MAS gelių konsistencija statistiškai nereikšmingai mažėjo, tuo tarpu klampos indeksas, ilgėjant maišymo laikui, BKSD oleogeliuose didėjo, o MAS oleogeliuose – mažėjo (p>0,05). Gauti lipofilinių gelių kietumo reikšmės pokyčiai pavaizduoti 12 paveiksle, o tepumo – 13 paveiksle.

12 pav. Maišymo laiko įtaka skirtingų konc. BKSD ir MAS oleogelių kietumui (n=3); * p<0,05 vs kietumo reikšmė, kai maišymo laikas 10 min; ** p<0,05 vs kietumo reikšmė, kai maišymo

laikas 20 min

Iš 12 paveiksle pateiktų duomenų pastebima, kad 4 % BKSD ir 18 % bei 19 % MAS oleogelių kietumas, ilginant maišymo trukmę, beveik nesikeitė. 6 % BKSD gelio kietumo reikšmė, pailginus maišymo trukmę nuo 20 min iki 30 min, sumažėjo 21,76 % (nuo 277,89±4,58 iki 217,43±1,92). Panašus kietumo mažėjimo skirtumas (18,10 %) pastebėtas ir 8 % BKSD oleogeliuose lyginant gelius, maišytus 10 min (874,70±3,12) ir 20 min (716,41±1,25). ** * 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 10 20 30 40 K iet u m as , g

Maišymo laikas, min

4 % BKSD 6 % BKSD 8 % BKSD 18 % MAS 19 % MAS

13 pav. Maišymo laiko įtaka skirtingų konc. BKSD ir MAS oleogelių tepumui (n=3); * p<0,05 vs tepumo reikšmė, kai maišymo laikas 10 min; ** p<0,05 vs tepumo reikšmė, kai maišymo laikas

20 min; *** p<0,05 vs tepumo reikšmė, kai maišymo laikas 30 min

Analizuojant oleogelių tepumą, galima pastebėti, kad 4 % BKSD ir 18 % bei 19 % MAS gelių tepumas, didinant maišymo laiko trukmę, keitėsi statistiškai nereikšmingai (13 pav.). Tačiau ryškus tepumo reikšmės pokytis matytas 8 % BKSD oleogelio mėginyje, kai, padidinus maišymo laiką 10 min, tepumo rodiklis sumažėjo nuo -655,76±2,34 iki -557,23±1,17 (p<0,05). Statistiškai reikšmingai keitėsi 6 % BKSD lipofilinio gelio tepumas, šiuo atveju maišant gelį 30 min, tepumo reikšmė sumažėjo 22,17 % (nuo -213,51±3,67 iki -166,18±2,27), o maišymo laiką padidinus iki 40 min tepumas sumažėjo dar 20,20 %.

Apibendrinant lipofilinių gelių tekstūros parametrų pokyčius, kai yra didinamas gelių maišymo laikas, svarbu išskirti, kad, naudojant skirtingas gelifikuojančias medžiagas – BKSD ir MAS, oleogelių konsistencija keitėsi nereikšmingai, kietumas ir tepumas 4 % BKSD ir 18 % bei 19 % MAS geliuose kito nedideliu skirtumu, tačiau reikšmingi pokyčiai stebėti 6 % ir 8 % BKSD oleogeliuose. Svarbu paminėti tai, kad gelių klampa naudojant BKSD didėjo, o MAS oleogeliuose – mažėjo (p>0,05).

3.7. Oleogelių su skirtingais aliejiniais pagrindais tekstūros parametrų įvertinimas

Įvertinus, kaip lipofilinių gelių tekstūrą keičia gelifikuojančios medžiagos, tekstūros analizė atlikta ir skirtingus aliejinius pagrindus turintiems geliams. Šiam tyrimui pasirinkti 6 % BKSD bei 19 % MAS alyvuogių aliejaus ir saulėgrąžų aliejaus geliai, kurie maišyti 250 aps./min greičiu 10 minučių. Matavimų rezultatai pateikti 14 ir 15 paveiksluose.

** *** * -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 10 20 30 40 T ep u m as , g

Maišymo laikas, min

4 % BKSD 6 % BKSD 8 % BKSD 18 % MAS 19 % MAS

14 pav. Skirtingų aliejinių pagrindų įtaka oleogelių tekstūros parametrams; * p<0,05 vs 6 % BKSD alyvuogių aliejaus gelis (n=3)

14 paveiksle pateiktoje diagramoje matoma, kad 6 % BKSD oleogelis, kurio pagrindas buvo saulėgrąžų aliejus, pasižymėjo didesnėmis tekstūros parametų reikšmėmis nei alyvuogių aliejaus pagrindu pagamintas lipofilinis gelis. 6 % BKSD saulėgrąžų aliejaus gelis buvo 11,03 % kietesnis nei 6 % BKSD alyvuogių aliejaus gelis, o tepumo reikšmė buvo atitinkamai didesnė 13,79 % (p<0,05).

15 pav. Skirtingų aliejinių pagrindų įtaka oleogelių tekstūros parametrams; * p<0,05 vs 19 % MAS alyvuogių aliejaus gelis (n=3)

Analizuojant 19 % MAS oleogelių, turinčių skirtingus aliejinius pagrindus, tekstūros analizės rezultatus (15 pav.) pastebima, kad visi parametrai tarp abiejų gelių skyrėsi reikšmingai (p<0,05). Šiuo atveju 19 % MAS saulėgrąžų aliejaus geliai pasižymėjo didesnėmis kietumo (36,11 %), konsistencijos (32,84 %), tepumo (38,27 %) ir klampos indekso (38,20 %) reikšmėmis negu 19 % MAS alyvuogių aliejaus geliai. * * -1600 -1100 -600 -100 400 900 1400 1900 Kietumas, g Konsistencija, g·s Tepumas, g Klampos indeksas, g·s 6 % BKSD + alyvuogių aliejus 6 % BKSD + saulėgrąžų aliejus * * * * -1100 -600 -100 400 900 1400 Kietumas, g Konsistencija, g·s Tepumas, g Klampos indeksas, g·s 19 % MAS + alyvuogių aliejus 19 % MAS + saulėgrąžų aliejus

Lyginant 6 % BKSD ir 19 % MAS oleogelių su skirtingais pagrindais tekstūrą, galima įžvelgti, kad 19 % MAS lipofilinių gelių tekstūros parametrai tarpusavyje skyrėsi maždaug dvigubai didesniu procentiniu skirtumu nei 6 % BKSD gelių. Svarbu pabrėžti, kad 19 % MAS oleogelių visi tekstūros parametrai skyrėsi reikšmingai, o 6 % BKSD oleogeliuose reikšmingas pokytis stebėtas tik matuojant jų kietumą ir tepumą (p<0,05).

3.8. Oleogelių stabilumo tyrimas

Ištyrus, kokią įtaką daro skirtinga GM medžiagų koncentracija, maišymo greitis ir maišymo laikas oleogelių tekstūrai bei įvertinus oleogelių mėginių mikrostruktūrą, pradėti gelių stabilumo tyrimai. Stabilumo įvertinimui pagaminti aštuoni skirtingų sudėčių lipofiliniai geliai. Įvertinta, ar geliai išlieka stabilūs centrifugavimo testo metu, kaip, įterpus vitaminus ir bėgant laikui, keičiasi lipofilinių gelių pH reikšmė, tekstūros parametrai, išvaizda ir juslinės savybės.

3.8.1. Oleogelių gamyba su retinolio acetatu ir α-tokoferoliu

Oleogelių stabilumo tyrimams buvo atrinkti 6 % BKSD ir 19 % MAS alyvuogių aliejaus geliai, į kurių sudėtį nuspręsta įterpti retinolio acetatą (0,1 %), α-tokoferolį (2 %) ir retinolio acetato (0,1 %) bei α-tokoferolio (2 %) vitaminų mišinį. Tokios vitaminų koncentracijos buvo parinktos atsižvelgiant į moksliniuose straipsniuose esančias rekomendacijas, kad pagaminti pusiau kieti preparatai būtų saugūs. Pavyzdžiui, retinolio acetato įterpti siūloma 0,1 %, o D-α-tokoferolio - 2-5 % [21] [23] [27]. Pagamintų oleogelių sudėčių skaitinės reikšmės gramais pateiktos 5 lentelėje.

5 lentelė. Stabilumo tyrimams naudotų oleogelių sudėtys gramais Sudėtis, g Oleogelio žymuo

G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 Alyvuogių aliejus 94,0 92,69 92,0 90,69 81,0 79,69 79,0 77,69 BKSD 6,0 6,0 6,0 6,0 - - - - MAS - - - - 19,0 19,0 19,0 19,0 Vit. A - 1,31 - 1,31 - 1,31 - 1,31 Vit. E - - 2,0 2,0 - - 2,0 2,0

3.8.2. Oleogelių stabilumo nustatymas taikant centrifugavimo metodą ir vertinant

juslines savybes

Lipofilinių gelių stabilumo įvertinimui buvo atliktas centrifugavimas, testo rezultatai atitinkamais laikotarpiais pateikti 6 lentelėje.

6 lentelė. Centrifugavimo testo rezultatai Laikas

Mėginys # 0 sav. 1 sav. 2 sav. 4 sav. 8 sav. 12 sav.

G1 + + + + + + G2 + + + + + + G3 + + + + + + G4 + + + + + + G5 + + + + - - G6 + + + + - - G7 + + + + - - G8 + + + + - -

(„+“ - oleogelis stabilus; „-“ – oleogelis nestabilus); # žiūrėti 5 lentelę

Vykdant oleogelių stabilumo tyrimus, centrifugavimo testo metu paaiškėjo, kad oleogeliai G1 - G4, kurie buvo gelifikuoti BKSD, nepriklausomai nuo to, ar jų sudėtyje buvo vitaminų, išliko stabilūs visą tyrimo laikotarpį (3 mėn.). Šiuose mėginiuose nestabilumo požymių nepastebėta. Tačiau keturi lipofiliniai geliai (G5-G8), gelifikuoti MAS, stabilūs buvo tik mėnesį. Stabilių BKSD ir MAS oleogelių mėginių nuotrauką po centrifugavimo galima įvertinti 16 paveiksle.

Po 8 savaičių, vykdant centrifugavimą 3000 aps./min greičiu, MAS gelių (G5-G8) mėginiuose aliejinė fazė atsiskyrė, stebėtas drumstumas, užfiksuoti spalvos pakitimai, pavyzdį galima pamatyti 17 paveiksle. Vitaminų įterpimas į oleogelių sudėtį jų stabilumui ryškios įtakos nedarė, nes G5-G8 oleogelių fazės atsiskyrė tuo pačiu metu (po 2 mėn.).

17 pav. Nestabilūs G5-G8 oleogelių tiriamieji mėginiai

Vykdant lipofilinių gelių stabilumo tyrimus, svarbu įvertinti fizines oleogelių savybes: spalvą, skaidrumą, kvapą, homogeniškumą. 18 paveiksle pavaizduoti skirtingų sudėčių 6 % BKSD oleogeliai juos pagaminus ir praėjus 3 mėn. po pagaminimo. Paveiksle matoma, kad ką tik pagaminti geliai buvo žalsvai geltonos spalvos, skaidrūs, vienalytiški, o praėjus 3 mėn. šios oleogelių savybės išliko tokios pačios, tik pakito jų konsistencija – geliai tapo skystesni, lengviau besimaišantys.

18 pav. 6 % BKSD oleogelių išvaizda po jų pagaminimo ir praėjus 3 mėn.

19 % MAS lipofiliniuose geliuose, priešingai nei 6 % BKSD oleogeliuose, stebėti ryškūs fizinių savybių pokyčiai. 19 paveiksle galima pamatyti, kad geliai po pagaminimo buvo žalsvai geltoni, neskaidrūs, homogeniški, o bėgant laikui jie intensyviai keitė spalvą. Po 2 mėn. G5 oleogelis, kuriame nebuvo įterptų vitaminų, įgavo žalsvą spalvą, matytas drumstumas, gelis nehomogeniškas, G6 oleogelis

(sudėtyje yra 0,1 % vit. A) spalvos beveik nepakeitė, tačiau jo struktūra tapo nevienalyte. Ryškus spalvos pokytis stebėtas G7 lipofiliniame gelyje, kurio sudėtyje buvo 2 % vit. E: praėjus 2 mėn. jis tapo rusvai geltonu, o G8 oleogelis (0,1 % vit. A ir 2 % vit. E) įgavo žalią spalvą. Šiuose oleogeliuose (G5-G8) stabilumo tyrimo laikotarpio metu stebėti sinerezės reiškiniai, geliai įgavo nemalonų kvapą.

19 pav. 19 % MAS oleogelių išvaizda po jų pagaminimo ir praėjus 2 mėn.

Į sudėtį įterpti vitaminai 6 % BKSD lipofilinių gelių išvaizdos beveik nepakeitė, bet 19 % MAS geliuose vitaminai darė didelę įtaką spalvos skirtumams. Pavyzdžiui, oleogelis su retinolio acetatu buvo tamsesnis nei gelis be vitaminų, o lipofilinis gelis su α-tokoferoliu buvo gelsvesnis (tyrimo metu spalvos skirtumai ryškėjo). Svarbu pabrėžti, kad oleogeliai (G3, G7), turintys savo sudėtyje vit. E, buvo tirštesni ir sunkiau besimaišantys nei kiti geliai (G1, G2, G4, G5, G6, G8). Todėl galima teigti, kad vitaminai labiau paveikė MAS oleogelių fizines savybes nei BKSD gelių. Mokslinėje literatūroje informacijos apie atliktus panašius tyrimus nebuvo rasta.

3.8.3. Gelifikuojančių ir veikliųjų medžiagų įtaka oleogelių pH reikšmei

Pirmiausia buvo nustatyta šviežiai pagamintų oleogelių (G1-G8) pH reikšmė. Šio tyrimo rezultatai matomi 20 paveiksle. Didžiausias pH rodiklis (6,90±0,006) buvo G8 oleogelio, kurio pagrindas - alyvuogių aliejus, gelifikuotas 19 % MAS, o į gelį įterpta 0,1 % retinolio acetato ir 2 % α - tokoferolio. Žemiausia pH reikšmė (5,93±0,01) nustatyta lipofiliniame gelyje G1 (6 % BKSD gelis), į kurio sudėtį vitaminai nebuvo įterpti. Palyginus pH rodiklį tarp skirtingų sudėčių oleogelių, galima teigti, kad šviežiai pagamintų oleogelių, išskyrus G5 ir G6 gelius, pH reikšmė skyrėsi reikšmingai (p<0,05).

20 pav. Skirtingų sudėčių oleogelių pH reikšmės vertinimas po pagaminimo; * p>0,05 G5 (19 % MAS) ir G6 (19 % MAS + 0,1 % vit. A) oleogeliai (n=3). Gelių sudėtis žr. 5 lentelėje

Įvertinus tiriamųjų mėginių pH rodiklį po oleogelių pagaminimo, matavimai atlikti praėjus 1 savaitei, 2 savaitėms, 4 savaitėms, 8 savaitėms ir 12 savaičių. Viso tyrimo metu oleogeliai laikyti esant 25 ± 2°C temperatūrai. Kadangi G5-G8 oleogeliai (19 % MAS) po 8 savaičių buvo nestabilūs (įrodyta vertinant juslines savybes ir centrifugavimo testo metu, stebėti sinerezės reiškiniai), šių gelių mėginių pH reikšmė po 8 ir 12 savaičių nevertinta. Atliktų matavimų duomenys (n=3) su standartiniais nuokrypiais pateikti 7 lentelėje.

7 lentelė. Oleogelių pH reikšmės pokyčiai stabilumo tyrimo metu

Mėginio žymuo #

Tyrimo laikas

0 sav. 1 sav. 2 sav. 4 sav. 8 sav. 12 sav.

G1 5,93 ±0,01 6,07 ±0,006* 6,07 ±0,01 6,04 ±0,006 6,33 ±0,006**** 6,88 ±0,012***** G2 6,01 ±0,01 5,91 ±0,01* 5,76 ±0,006** 5,75 ±0 6,29 ±0**** 6,42 ±0,006***** G3 6,21 ±0,01 6,11 ±0* 6,05 ±0,006** 5,98 ±0,006*** 5,87 ±0,012**** 5,82 ±0,006***** G4 6,12 ±0,006 6,00 ±0,006* 5,80 ±0,006** 5,40 ±0,006*** 5,37 ±0**** 5,22 ±0,006*****

G5 6,73 ±0,006 6,51 ±0,012* 6,36 ±0,006** 6,61 ±0,006*** - - G6 6,72 ±0,006 6,65 ±0,006* 6,51 ±0,006** 6,4 ±0*** - - G7 6,77 ±0,006 6,69 ±0,006* 6,51 ±0,01** 6,42 ±0,006*** - - G8 6,90 ±0,006 6,84 ±0,006* 6,7 ±0,01** 6,65 ±0,006*** - -

* p<0,05 vs pH reikšmė po pagaminimo (n=3); ** p<0,05 vs pH reikšmė po 1 savaitės (n=3);

*** p<0,05 vs pH reikšmė po 2 savaičių (n=3); **** p<0,05 vs pH reikšmė po 4 savaičių (n=3); ***** p<0,05 vs pH reikšmė po 8 savaičių (n=3); # žiūrėti 5 lentelę

Praėjus 1 savaitei po oleogelių pagaminimo, pH reikšmė reikšmingai (p<0,05) pakito visuose tirtuose geliuose (G1-G8). G2-G8 gelių mėginiuose nustatytas pH reikšmės mažėjimas, o G1 oleogelyje, priešingai nei kituose oleogeliuose, pH rodiklis padidėjo (nuo 5,93±0,01 iki 6,07±0,006). Po 2 savaičių, atlikus matavimą, paaiškėjo, kad pH reikšmė geliuose statistiškai reikšmingai mažėjo, išskyrus G1 oleogelį. Praėjus mėnesiui, stebėtas reikšmingas G3, G4, G6, G7 ir G8 lipofilinių gelių mėginių pH rodiklio mažėjimas ir G5 oleogelio pH reikšmės padidėjimas (nuo 6,36±0,006 iki 6,61±0,006). Tuo tarpu, G1 ir G2 mėginių pH reikšmė beveik nepakito (p>0,05). Po 8 ir 12 savaičių dėl įrodyto G5-G8 gelių nestabilumo (žiūrėti 3.8.2. skirsnį) matavimas vykdytas tik oleogeliuose, kurie gelifikuoti BKSD. Atitinkamai šiais laikotarpiais atliktų matavimų metu pastebėta, kad G1 ir G2 oleogelių pH reikšmė reikšmingai padidėjo, o G3 ir G4 oleogeliuose reikšmingai sumažėjo. Į oleogelių sudėtį įterpti vitaminai – retinolio acetatas ir α-tokoferolis gelių pH rodiklio pokyčio nesumažino, o pH reikšmė per 3 mėnesių laikotarpį mažiausiai svyravo G1 (6 % BKSD) oleogelyje, kuriame vitaminų nebuvo įterpta. Nustatytos tiriamųjų mėginių pH reikšmės atitinka fiziologinį sveikos žmogaus odos pH rodiklį, kuris įvairių literatūros šaltinių teigimu varijuoja nuo 4 iki 7 [31] [32]. Tačiau labiau tinkami odos priežiūrai būtų 6 % BKSD oleogeliai (G1-G4), nes jų pH reikšmės yra žemesnės nei 19 % MAS lipofilinių gelių (G5-G8).

3.8.4. Oleogelių tekstūros parametrų pokyčiai stabilumo tyrimo metu

Lipofilinių gelių G1-G8 (žiūrėti 5 lentelę) tekstūros parametrų (kietumo, konsistencijos, tepumo, klampos indekso) pokyčiai vertinti 3 mėnesius, oleogeliai buvo laikomi kambario temperatūroje (25 ± 2°C), sandariai uždaryti ir apsaugoti nuo šviesos poveikio. Atliekant šį tyrimą, buvo svarbu

nustatyti, kokią įtaką gelių stabilumui daro laiko pokytis ir į sudėtį įterpti vitaminai. Praėjus 2 mėn. po gelių pagaminimo, MAS oleogeliai (G5-G8) buvo nestabilūs (žiūrėti 3.8.2. skirsnį), todėl toliau matavimai buvo atlikti tik BKSD (G1-G4) gelių mėginiuose.

Kietumo, konsistencijos, tepumo ir klampos indekso parametrai G1-G8 oleogeliuose, atsižvelgiant į skirtingą jų sudėtį, išlaikė bendrus pokyčių dėsningumus. Didžiausios tekstūros parametrų reikšmės visais atskaitiniais laikotarpiais buvo nustatytos oleogeliuose, kuriuose įterptas α-tokoferolis (G3 ir G7), o mažiausios buvo gautos geliuose, kurių sudėtyje buvo retinolio acetato (G2 ir G6), nepriklausomai nuo to, kokia GM oleogelis buvo gelifikuotas.

Nustatytos BKSD (G1-G4) ir MAS (G5-G8) lipofilinių gelių tekstūros parametrų reikšmės, atitinkamai per 3 mėn. ir 2 mėn., mažėjo (p<0,05). Apibendrinant galima teigti, kad po viso stabilumo tyrimo laikotarpio G1-G8 oleogeliai buvo mažiau kieti, skystesnės konsistencijos, lengviau tepūs ir mažiau klampūs.