LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
MEDICINOS AKADEMIJA
FARMACIJOS FAKULTETAS
VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA
KAUNAS, 2018
LAURINTA IVANAUSKYTĖ
PUSKIEČIO KOSMETINIO PREPARATO SU UV APSAUGA
TECHNOLOGIJOS KŪRIMAS, KOKYBĖS IR STABILUMO
TYRIMAS
Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovas:
Doc. dr. Zenona Kalvėnienė
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
MEDICINOS AKADEMIJA
FARMACIJOS FAKULTETAS
VAISTŲ TECHNOLOGIJOS IR SOCIALINĖS FARMACIJOS KATEDRA
KAUNAS, 2018
TVIRTINU:
PUSKIEČIO KOSMETINIO PREPARATO SU UV APSAUGA
TECHNOLOGIJOS KŪRIMAS, KOKYBĖS IR STABILUMO
TYRIMAS
Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovas:
Doc. dr. Zenona Kalvėnienė
Data:
Recenzentas:
Data:
Darbą atliko:
Magistrantė Laurinta Ivanauskytė
TURINYS
SANTRAUKA ... 5 SUMMARY ... 7 PADĖKA ... 9 SANTRUMPOS ... 10 SĄVOKOS ... 12DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI ... 13
ĮVADAS ... 14
1. LITERATŪROS APŢVALGA ... 15
1.1. UV spinduliuotė ... 15
1.2. Ultravioletinių saulės spindulių indeksas (UVI) ... 16
1.3. UV spinduliuotės daroma ţala ţmogui ... 17
1.4. Apsauginės priemonės nuo UV spindulių ... 17
1.5. UV spindulių filtrai ... 18
1.5.1. Neorganiniai titano dioksido ir cinko oksido filtrai ... 20
1.5.2. Organiniai filtrai – cinamatas ir jo dariniai ... 22
1.5.3. Natūralios medţiagos naudojamos, kaip UV filtrai ... 22
1.6. Apsaugos nuo saulės faktorius (SPF) ir jo nustatymas ... 24
1.7. Pusiau kieti odos preparatai ... 25
1.8. Kosmetinių preparatų nuo saulės apţvalga ... 26
1.9. Literatūros apţvalgos apibendrinimas ... 27
2. TYRIMO METODIKA ... 27
2.1. Tyrimo planavimas ... 27
2.2. Tyrimo objektas ... 28
2.2.1. Naudotos medţiagos ... 28
2.2.2. Tyrime naudota įranga ... 29
2.3. Tyrimo metodikos ... 30
2.3.1. Vandeninių ištraukų ruošimas iš medetkų ir kiaulpienių ţiedų ... 30
2.3.2. SPF tyrimas UV spektrofotometriniu metodu ... 30
2.3.3. Titano dioksido dispergavimas naudojant ultragarsą ... 31
2.3.5. Centrifugavimo testas ... 32 2.3.6. pH reikšmės nustatymas ... 32 2.3.7. Tekstūros analizė ... 32 2.3.8. Mikrostruktūros tyrimas ... 34 2.3.9. Stabilumo tyrimai ... 34 2.3.10. Statistinė analizė ... 34 3. REZULTATAI ... 35
3.1. Natūralaus UV filtro parinkimas ... 35
3.2. Puskiečio kosmetinio preparato su UV apsauga sudėties parinkimas ir gamyba ... 36
3.3. Pagamintų puskiečių preparatų centrifugavimo testas ... 37
3.4. Pagamintų preparatų pH reikšmės nustatymas ... 37
3.5. Puskiečių preparatų su UV apsauga SPF vertės tyrimas ... 38
3.6. Puskiečio preparato mikrostruktūros tyrimas ... 39
3.7. Pusiau kieto preparato stabilumo tyrimai ... 39
3.7.1. Centrifugavimo testas stabilumo tyrimų metu ... 40
3.7.2. SPF vertės matavimas stabilumo tyrimų metu ... 40
3.7.3. pH reikšmių pokyčiai stabilumo tyrimų metu ... 41
3.7.4. Tekstūros analizė stabilumo tyrimų metu ... 41
3.8. SPF vertės nustatymas komerciniuose apsaugos nuo saulės priemonėse ... 43
4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 44
5. IŠVADOS ... 46
6. PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS ... 48
7. LITERATŪROS SĄRAŠAS... 49
SANTRAUKA
Laurinta Ivanauskytė „Puskiečio kosmetinio preparato su UV apsauga technologijos kūrimas, kokybės ir stabilumo tyrimas“/ Mokslinio darbo vadovė doc. dr. Z. Kalvėnienė; Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos akademija, Farmacijos fakultetas, Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedra, Kaunas, 2018.
Tyrimo tikslas: sukurti pusiau kietą kosmetinį preparatą su UV apsauga ir įvertinti jo
kokybę. Tyrimo uţdaviniai: 1. Surinkti ir susisteminti mokslinę literatūrą apie UV spinduliuotę, jos daromą ţalą ţmogui, medţiagas naudojamas kaip UV spindulių filtrai, jų vertinimo metodus, pusiau kietų odos preparatų technologinius ypatumus ir kokybės vertinimo metodus. 2. Įvertinti augalinių preparatų įtaką SPF vertei. 3. Sumodeliuoti sudėtį ir panaudojant reikiamas technologines procedūras, pagaminti puskietį kosmetinį preparatą su UV apsauga. 4. Įvertinti pagaminto puskiečio kosmetinio preparato su UV apsauga kokybę, nustatant SPF vertę, pH reikšmę, vertinant tekstūrą ir stabilumą.
Tyrimo metodai: puskiečiai preparatai su UV apsauga buvo gaminami naudojant maišyklę, kokybė
vertinta atliekant centrifugavimą, nustatant SPF vertę ir pH reikšmę, mikrostruktūrą, spalvą, kvapą ir vertinant tekstūrą. Stabilumo tyrimai atlikti laikant mėginius 25 ± 2°C temperatūroje, kokybę vertinant po savaitės, 1, 5 ir 10 mėnesių. Rezultatai statistiškai apdoroti naudojant Microsoft® Office Excel 2010 programą, pateikiant rezultatų vidurkius su vidutinėmis standartinėmis paklaidomis, skirtumai tarp vidurkių patikimi, jei p < 0,05. Tyrimo objektas: pagamintas pusiau kietas preparatas su UV apsauga. Tyrimo
rezultatai: įvertintos augalinių preparatų SPF vertės. Pagaminti 7 sudėčių puskiečiai preparatai su UV
apsauga ir atlikti kokybės, stabilumo tyrimai. Atlikus SPF tyrimą su komerciniais apsauginiais nuo saulės preparatais nustatyti SPF vertės neatitikimai su gamintojo nurodytais. Išvados: 1. Apsauginio puskiečio preparato nuo saulės spinduliuotės gamybai nuspręsta naudoti neorganinį UV filtrą – titano dioksidą, organinį – etil cinamatą, ir natūralų UV filtrą. Apsaugos nuo UV spinduliuotės įvertinimui buvo pasirinktas SPF vertės nustatymas spektrofotometriniu in vitro metodu. 2. Atlikus augalinių medţiagų SPF vertės tyrimą reikšmingai didţiausia SPF vertė buvo nustatyta kiaulpienių ţiedų ištraukoje, medetkų ir aviečių sėklų aliejuose. Medetkų aliejus (jo SPF vertė 2,43 ± 0,03) įtrauktas į apsauginio nuo saulės puskiečio preparato sudėtį, kaip natūralus UV filtras. 3. Išmatavus komercinių apsauginių
nuo saulės preparatų SPF vertę nustatyti neatitikimai su gamintojo nurodyta SPF verte ir didesnės nei 40 SPF vertės išmatuoti nepavyko. 4. Tyrimo metu buvo sumodeliuotos 7 puskiečio preparato sudėtys. Nustatyta preparatų SPF vertė (9,19 ± 0,03, 25,04 ± 0,03 iki 40,00) priklausomai nuo etil cinamato kiekio (be etil cinamato, 2,5 proc. ir 5 proc). Nustatyta labai stipri koreliacija tarp SPF vertės ir etil cinamato koncentracijos (r=0,9914). 2,5 proc. etil cinamato koncentracija produktui suteikė priimtiną kvapą ir spalvą. Ultragarsu 10 minučių disperguotas titano dioksidas (dalelių dydis 0,1 ± 0,018 µm) preparato SPF vertę padidina statistiškai reikšmingai (nuo 1,77 ± 0,04 iki 9,12 ± 0,03). 5. Atlikus
puskiečio preparato su UV apsauga kokybės ir stabilumo tyrimus nustatyta, kad statistiškai reikšmingai keitėsi konsistencija – sumaţėjo po 5 mėn. ir klampos indeksas – sumaţėjo po 1 mėn., tačiau kiti tekstūros parametrai – deformacijos jėga ir lipnumas keitėsi nereikšmingai. Pagaminto preparato spalva ir kvapas nepakito, centrifugavimas sinerezės nesukėlė, pH reikšmės ir SPF vertės pokyčiai nebuvo statistiškai reikšmingi. 6. Atsiţvelgiant į tyrimo rezultatus sumodeliuotas puskietis preparatas su UV apsauga, kurio sudėtyje yra 5 proc. medetkų aliejaus, 5 proc. titano dioksido, disperguoto 10 min. ir maţesnė 2,5 proc. etil cinamato koncentracija, dėl jo suteikiamų juslinių savybių, sukuria SPF 25,04 ± 0,03 apsaugą, kuri 10 mėnesių stebėjimo laikotarpyje statistiškai nepakito ir galėtų būti tinkamas tolimesniems tyrimams atlikti.
Praktinės rekomendacijos: siūlome pratęsti darbą atliekant pagaminto preparato juslinių savybių tyrimus ir SPF vertę nustatyti kitais metodais, pavyzdţiui in vivo.
SUMMARY
Laurinta Ivanayskytė Creation of Technology of Semi-solid Cosmetic Preparation with UV Protection,
Quality and Stability Evaluation / Scientific adviser: doc. dr. Z. Kalvėnienė; Lithuanian University of
Health Sciences, Medical Academy, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Technology and Social Pharmacy, Kaunas, 2018.
Aim of research: to design a semi solid cosmetic sunscreen preparation and evaluate the
quality of the product. Objectives of research: 1) To collect and organize scientific literature on: UV radiation, its harm to humans, materials used as UV filters, their evaluation methods, semi solid skin preparations technological peculiarities and quality assessment methods; 2) To rate the effect of plant preparations on the value of SPF; 3) To design a formulation and to prepare a semi solid cosmetic preparation with UV protection by using necessary technological procedures; 4) To evaluate the quality of the prepared semi solid cosmetic preparation with UV protection by estimating its SPF value, pH value, evaluating texture and stability. Research methods: the semi solid preparation with
UV protection was prepared by using mixer; the quality was evaluated by centrifugation, determining the pH value, microstructure, color, odor and texture. The stability analysis was conducted by keeping the samples at a temperature of 25 ± 2°C and by evaluating their quality after one week, 1, 5 and 10 months. The obtained results were statistically processed using Microsoft® Office Excel 2010 software. The averages of the results were provided with the average standard deviation; the differences among averages are reliable if p<0.05. Object of the research: the prepared semi-solid sunscreen product. Results: the estimated values of the SPF for herbal preparations. Produced 7 composites of semi solid preparations with UV protection and performed quality, stability studies. In the SPF study with commercial sunscreens, discrepancies were found with the manufacturer's stated SPF values. Conclusions: 1. Production of a semi solid sunscreen preparation was decided the use of an inorganic UV filter - titanium dioxide, organic - ethyl cinnamate, a natural UV filter. For evaluation of UV protection, the SPF value was determined by spectrophotometric in vitro method. 2. After examining the value of the SPF for vegetable matter, the highest value for SPF was found in the extract of dandelion flowers, in calendula and raspberry seed oil. Calendula oil (its SPF value is 2.43 ± 0.03) is included in the composition of semi solid cosmetic preparation with UV protection. 3. Measuring the value of the SPF for commercial sunscreen products, identify the disparities with the manufacturer's stated SPF value, and the SPF value greater than 40 were not measurable. 4. Created semi-solid preparation of seven compositions. Determined the SPF values (9.19 ± 0.03, 25.04 ± 0.03 to 40.00) depending of the ethinyl cinnamate content (without ethyl cinnamate, 2.5% and 5%). A very strong correlation was found between the SPF value and the ethinyl cinamate concentration (r =
0.9914). 2.5 percent The concentration of ethyl cinnamate in the production gave it an acceptable aroma and color. The dispersed titanium dioxide (particle size 0.1 ± 0.018 μm) ultrasound dispersed for 10 minutes increases the SPF value statistically significantly (from 1.77 ± 0.04 to 9.12 ± 0.03). 5. After a semi solid preparation with UV protection, quality and stability studies showed that there was a statistically significant change in the consistency - decreased by 5 months and the viscosity index - decreased by 1 month, but other texture parameters - deformation strength and glue did not change significantly. The color and odor of the manufactured product did not change, there was no synergistic centrifuge, pH values and changes in the SPF value were not statistically significant. 6. Depending on the results of the study, created a semi-solid product with UV protection containing 5% calendula oil, 5% titanium dioxide, dispersed for 10 min. and a lower consentration of 2.5 percent etil cinamate due to its organoleptic properties, produces an SPF 25.04 ± 0.03 protection, which did not change statistically during the 10-month observation period and could be suitable for further research.
Practical recommendations: We suggest extending the work on the organoleptic properties of the preparations and determining the value of the SPF by other methods such as in vivo.
PADĖKA
Dėkoju Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos akademijos Farmacijos fakulteto Vaistų technologijos ir socialinės farmacijos katedrai uţ suteiktas kokybiškas darbo sąlygas ir galimybę atlikti magistro baigiamąjį darbą tema „Puskiečio kosmetinio preparato su UV apsauga technologijos kūrimas, kokybės ir stabilumo tyrimas“.
Nuoširdţiai dėkoju darbo vadovei doc. dr. Zenonai Kalvėnienei uţ pagalbą, konsultacijas, pastabas, pasiūlymus, pozityvumą ir palaikymą moksliniame tyrime.
SANTRUMPOS
al. – aliejusaps./min. – apsisukimų skaičius per minutę A/V – aliejus vandenyje
DNR – dezoksiribonukleino rūgštis Eur. F. – Europos farmakopėja g – gramas
HEC – hidroksietilceliuliozė MED – minimali eriteminė dozė mėn. – mėnuo mg – miligramas min. – minutė ml – mililitras μm – mikrometras n – bandymų skaičius p – patikimumo lygmuo pav. – paveikslas
pH – vandenilio jonų (H+) koncentracijos tirpale matas proc. – procentai (%)
r – koreliacijos koeficientas
ROS – reaktyvios deguonies formos sav. – savaitė
SPF – apsaugos nuo saulės faktorius TiO2 – titano dioksidas
Tween 80 – polisorbatas 80 UV – ultravioletiniai spinduliai
UVA – ultravioletinių spindulių zona apimanti 320 – 400 nm spektrą UVB – ultravioletinių spindulių zona apimanti 280 – 320 nm spektrą UVC – ultravioletinių spindulių zona apimanti < 280 nm spektrą UVI – ultravioletinių spindulių indeksas
UV-VIS – matomų ultravioletinių spindulių spektroskopija V/A – vanduo aliejuje
ZnO – cinko okidas °C – Celsijaus laipsniai
SĄVOKOS
Antioksidacinės mdţiagos – medţiagos, apsaugančios nuo oksidacinių procesų.
Fotostabilizavimas – ultravioletinės radiacijos stabilizavimas (apsaugos nuo UV spinduliuotės suteikimas).
Minimali eriteminė dozė (MED) – yra maţiausias laiko tarpas arba UV šviesos spinduliavimo dozė, kuri sukelia minimalius, pastebimus eritemos simptomus ant neapsaugotos odos. Kuo didesnis SPF, tuo apsauginis produktas nuo saulės yra veiksmingesnis.
Sinerezė – fazių atsiskyrimas.
SPF – apsaugos nuo saulės priemonės veiksmingumas, kuris paprastai išreiškiamas apsaugos nuo saulės faktoriumi.
Tekstūra – medţiagos sandaros ypatybės, atsiradusios veikiant fiziologiniams, cheminiams ir fiziniams procesams.
DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI
Tikslas: sukurti pusiau kietą kosmetinį preparatą su UV apsauga ir įvertinti jo kokybę.
Uţdaviniai:
1. Surinkti ir susisteminti mokslinę literatūrą apie UV spinduliuotę, apie jos daromą ţalą ţmogui, medţiagas naudojamas, kaip UV spindulių filtrai, jų vertinimo metodus, pusiau kietų odos preparatų technologinius ypatumus ir kokybės vertinimo metodus.
2. Įvertinti augalinių preparatų įtaką SPF vertei.
3. Sumodeliuoti sudėtį ir panaudojant reikiamas technologines procedūras, pagaminti puskietį kosmetinį preparatą su UV apsauga.
4. Įvertinti pagaminto puskiečio kosmetinio preparato su UV apsauga kokybę, nustatant SPF vertę, pH reikšmę, vertinant tekstūrą ir stabilumą.
ĮVADAS
Odos įdegis yra apsauginė organizmo reakcija į saulės spindulių poveikį. Ultravioletiniai saulės spinduliai yra skirstomi į tris tipus: UV – A, UV – B ir UV – C. Nematomas saulės poveikis atsiranda tada, kai pernelyg stiprūs UV spinduliai ilgą laiką veikia odos ląsteles, taip sukeldami ląstelių pokyčius ir silpnindami imunitetą, ko pasekoje atsiranda paraudimai ar nudegimai. Per didelės UVA ir UVB spindulių dozės sutrikdo kolageno atsinaujinimo procesus, pagreitina raukšlių atsiradimą, silpnina organizmo imuninę sistemą, gali iššaukti kraujagyslių pakitimus, paskatinti odos vėţio atsiradimą [1, 2]. Apsaugoti odą nuo ţalingų UV spindulių galima ribojant buvimo laiką saulėje, pridengiant kuo daugiau kūno drabuţiais ir naudojant apsauginius kosmetinius preparatus.
Apsauginai kremai ir kitos kosmetinės priemonės nuo saulės gali būti dvejopos: priemonės su organiniu UV spindulių filtru, kitaip vadinamu cheminiu, kurių veiksmingumas susijęs su cheminiais pokyčiais molekulėse, neleidţiančiais UV radiacijai pasiekti odos, arba priemonės su neorganiniu filtru, kitaip vadinamu fiziniu, kurių veikimas susijęs su UV spinduliuotės išsibarstymu ir atspindėjimu [3, 4]. Gaminamos apsauginės priemonės ir su dvejopais filtrais, apimančiais platų UV spindulių spektrą. Pastaruoju metu dėl jų saugumo vis daugiau dėmesio skiriama natūraliems augalinės kilmės filtrams, tai medetkų ţiedų, aviečių sėklų aliejai ir kt. [5, 6].
Šio tiriamojo darbo tikslas buvo, išnagrinėjus ir apţvelgus mokslinę literatūrą apie UV spinduliuotę, jos daromą ţalą ţmogui, fizinius, cheminius ir natūralius UV spindulių filtrus, jų vertinimo metodus, pagaminti pusiau kietą kosmetinį preparatą su UV apsauga, įvertinti jo kokybę ir stabilumą.
1. LITERATŪROS APŢVALGA
1.1. UV spinduliuotė
Saulės spinduliuotė susideda iš matomosios, infraraudonosios ir ultravioletinės dalies. UV spinduliai yra elektromagnetinė spinduliuotė, kurios bangų ilgis yra 2 – 400 nm. Ţemės paviršių pasiekia tik 300 – 400 nm ilgio ultravioletiniai spinduliai. Ultravioletinių spindulių zona skirstoma į 3 dalis: UV – A (320 – 400 nm), kai kuriuose šaltiniuose UV – A dar skirstoma į UVA I (bangos ilgių diapazonas 320 – 340nm) ir UVA II (bangų ilgio diapazonas 340-400 nm), tai ţemo energijos lygio spinduliai kurie prasiskverbia giliau į odą (į dermą ir uţ jos ribų), ir sukelia ilgalaikio pobūdţio ţalingą poveikį, tai odos senėjimas ir paţeidimai, atsiradę neapsaugojus odos nuo ultravioletinių spindulių poveikio, galinčio sukelti sunkias ligas, pvz., odos vėţį. UV – B (280 – 320 nm), tai didelio energijos lygio spinduliai, absorbuojami tiesiai virš dermos ir turi įdegio ir nudegimų poveikį. UV – C (<280 nm) trumpieji spinduliai, kurie yra ţalingiausi gyvoms sistemoms, laimei, dėl ozono sluoksnio šie spinduliai mūsų nepasiekia [1, 7].
UV spinduliuotės dydis priklauso nuo ozono sluoksnio storio. Kuo jis didesnis, tuo daugiau sugeria ultravioletinių spindulių, tačiau jam plonėjant saulės aktyvumas didėja. Taigi Ţemės atmosfera vaidina svarbų vaidmenį apsaugant organizmą nuo ţalingiausių UV spindulių. Saulės UV-C spinduliuotę pilnai sugeria atmosferos ozono sluoksnis, tačiau pastaruoju metu ozono sluoksnis atmosferoje kasmet plonėja, todėl dramatiškai išaugo UV spinduliuotės iki 325nm kiekis, pasiekiantis ţemę. UV – B spinduliuotės augimas prie ţemės paviršiaus didina gyvų organizmų DNR pokyčių pavojų, todėl reikia dar labiau rūpintis apsauga nuo saulės spindulių.
UV spinduliuotės, kuri pasiekia ţemės paviršių, intensyvumui įtaką daro ir tokie aplinkos veiksniai kaip aukštis virš jūros lygio, debesuotumas, aplinkos teršalai, geografinė platuma ir metų laikai. Aukštis virš jūros lygio UV spinduliuotę ir intensyvumą gali padidinti iki 4 proc. Kiekvienas geografinės platumos laipsnis gali sumaţinti ar padidinti UV – B spindulių perdavimą 3 proc. Kai kurie oro veiksniai, pavyzdţiui, rūkas, debesys ir tarša, gali labai sumaţinti UV spindulių perdavimą net iki 10-90 proc. [2, 8].
Reikia paminėti, kad be tiesioginių saulės spindulių, tuo pačiu principu veikia ir dirbtiniai UV spinduliai – soliariumai [9, 10].
1.2. Ultravioletinių saulės spindulių indeksas (UVI)
Sukurta ir šiuo metu naudojama priemonė, siekiant informuoti visuomenę apie galimą UV kenksmingumo laipsnį ir apsaugos priemonių reikalingumą – UV Indeksas (UVI). Indeksas nusako UV spinduliuotės poveikį ţmogaus odai. Efektyvi UV dozė, sukelianti pastebimą visiškai baltos odos paraudimą, vadinama minimalia eritemine doze (MED). UV indekso reikšmės mūsų geografinėse platumose svyruoja nuo 1 iki 10 ir skirstomos taip: 1-3 – ţemas; 4-6 – vidutinis; 7-9 – aukštas; daugiau uţ 9 – ekstremalus. Norint praktiškai naudoti UVI, reikia ţinoti, kuriam iš 4 tipų priklauso ţmogaus oda [11].
Ţmogaus odos tipai skirtomi: I – as tipas (ypač šviesi strazdanota oda, akys mėlynos, plaukai rusvi, oda sunkiai įdega, tačiau nudega, gali atsirasti pūslės). II – as tipas (oda šiek tiek tamsesnė, retos strazdanos, plaukai šviesūs, akys mėlynos ar ţalios, įdega silpnai, didelis polinkis į nudegimą). III – as tipas (oda šviesi – šviesiai ruda, plaukai rudi, akys pilkos ar ţalios, gerai įdega, nudega retai). IV – as tipas (oda šviesiai ruda – tamsiai ruda, plaukai juodi, akys rudos, labai gerai įdega). V – as tipas (oda tamsiai ruda nudega retai, bet stipriai įdega.) VI – as tipas (oda tamsiai ruda – juoda, niekada nenudega, oda labai pigmentuota) [12].
Taigi, priklausomai nuo odos tipo reikalinga atitinkama apsauga nuo saulės. Jei ţmogaus odos tipas I-as, reikalinga didesnė apsauga, patariama daugiau laiko praleisti pavėsyje, vilkėti kuo daugiau kūną dengiančius drabuţius ir naudoti priemones su didesne SPF verte (SPF ≥ 40), o jei odos tipas priklauso V-VI kategorijai, šie ţmonės, nenaudodami apsauginio kremo, saulės spinduliuose gali praleisti ţymiai daugiau laiko ir apsauginius kremus nuo saulės gali rinkti su maţesniu SPF [12, 13]. Fonseca AP, Rafaela N. (2013) pateikia lentelę, kurioje nurodyta rekomeduojama SPF vertė apsauginiuose nuo saulės produktuose pagal odos tipą [12].
1 lentelė. Rekomenduojamas SPF kiekis pagal odos tipą [Fonseca A.P., Rafaela N.]
Odos tipas Rekomenduojama SPF vertė
I >40 II 20-40 III 7-20 IV 6-15 V 5-10 VI 4
Nustatyta, kad saulės spindulių ţala yra panaši bet kuriam odos tipui, tik nudegimai yra ne tokie ryškūs V – ojo odos tipo ţmonėms lyginant su I – uoju tipu išbuvus saulėje tokį patį laiką, tačiau
visi kiti procesai vyksta vienodai – sutrinka kolageno atsinaujinimo procesai, pagreitėja odos senėjimas, gali išsivystyti vėţiniai odos susirgimai [13].
1.3. UV spinduliuotės daroma ţala ţmogui
Odos įdegis yra apsauginė organizmo reakcija į saulės spindulių poveikį. Nematomas saulės poveikis atsiranda tada, kai pernelyg stiprūs UV spinduliai ilgą laiką veikia odos ląsteles, taip sukeldami ląstelių pokyčius ir silpnindami imunitetą, ko pasekoje atsiranda paraudimai ar nudegimai. Per didelės dozės UVA ir UVB spindulių, sutrikdo kolageno atsinaujinimo procesus, pagreitina raukšlių atsiradimą, silpnina organizmo imuninę sistemą, sukelia kraujagyslių pakitimus, odos senėjimą bei gali sukelti kai kurias odos vėţio formas – piktybinę melanomą, tokių susirgimų Europoje kasmet daugėja [14]. Odos senėjimo esminė prieţastis yra laisvųjų radikalų formavimasis dėl saulės radiacijos. Saulės matomųjų ir infraraudonųjų spindulių fotonų energija, biologinių sistemų pagalba kaupiama odoje, iššaukia laisvųjų radikalų susidarymą [10, 11].
Clarke, F.S. (Santjagas) savo tyrimuose nustatė, kad ozono lygio sumaţėjimas vienu procentu, UVB spinduliuotę planetos paviršiuje padidina 1 – 2 proc. Dėl padidėjusios UVB spinduliuotės kiekvienas ozono kiekio sumaţėjimo procentas sukelia odos vėţio rizikos kiekybinį padidėjimą maţdaug 1,6 proc. plokščiųjų ląstelių karcinomos ir 1 proc. bazinių ląstelių karcinomos [15].
1.4. Apsauginės priemonės nuo UV spindulių
Apsaugoti odą nuo ţalingų UV spindulių galima ribojant buvimo laiką saulėje, ypač vengiant tiesioginių saulės spindulių didţiausio UV spinduliuotės daţnio metu – nuo 10 iki 15 val., taip pat aprangos, skrybėlių, skėčių, akinių nuo saulės, apsauginių kosmetinių priemonių naudojimas.
Apsauginiai kremai ir kitos kosmetinės priemonės nuo saulės gali būti dvejopos: kremas su organiniu UV spindulių filtru, kai tam tikros medţiagos prasiskverbia į odą ir apsaugo ją chemiškai - absorbuoja UV spindulius, arba kremas su neorganiniu filtru, kuris odą iš išorės padengia specifiniu sluoksniu – atspindinčiu arba išsklaidančiu spindulius ir taip apsaugančiu nuo nudegimų. Gaminamos odos apsauginės priemonės ir su dvejopais filtrais, apimančiais platų UV spindulių spektrą, taip pat vis daţniau yra naudojami ir naturalios kilmės augaliniai filtrai, daţniausiai augalinai aliejai ir ištraukos.
Apsauginės priemonės nuo saulės suteikia pakankamą apsaugą UV diapazone, nes filtrų medţiagos sugeria arba išsklaido UV spindulius. Tačiau iki 50 proc. laisvųjų radikalų, esant saulės radiacijai, suformuojami matomųjų ir infraraudonųjų spindulių spektruose, kur apsauga nėra visiškai uţtikrinama. Ankstesni komerciškai prieinamų produktų tyrimai parodė, kad be fizinių filtrų, apsauginiam poveikiui labai svarbūs yra antioksidantai, kurie suteikia apsauginį poveikį neutralizuodami spinduoliuotės suformuotus laisvuosius radikalus.
Atlikti įvairūs tyrimai įrodė, kad saulės spinduliai ne tik skatina laisvųjų radikalų susidarymą ultravioletinių spindulių (UV) spektre, bet taip pat matomųjų (VIS) ir infraraudonųjų spindulių spektruose. Buvo atliktas tyrimas, kuris parodė reaktyvaus deguonies (ROS) formavimąsi in vivo VIS spektre ir nustatyta, kad apsaugos priemonės nuo saulės, kurių sudėtyje yra antioksidantų labiau neutralizuoja susiformavųsį ROS. Šie duomenys skatino didesnį sąmoningumą dėl saulės poveikio ar naujos apsaugos nuo saulės strategijos, todėl apsauginės priemonės nuo saulės yra nuolat tobulinamos. Ankstesnės apsaugos priemonės nuo saulės sudarytos tik iš filtrų nuo UV – B tipo ultravioletinių saulės spindulių, tačiau šiuolaikinių apsaugos priemonių sudėtyje yra platesnio veikimo filtrų – nuo UV-A tipo ultravioletinių saulės spindulių [9, 16].
Australijos mokslinikų atlikti tyrimai parodė, kad reguliariai naudojamos apsaugos nuo saulės priemonės gali padėti apsaugoti odą nuo kai kurių vėţio rūšių ir kitų odos paţeidimų [17].
1.5. UV spindulių filtrai
Apsaugos nuo saulės priemonės gali būti gaminamos su organiniais ir neorganiniais UV filtrais, galinčiais transformuoti, išsklaidyti arba absorbuoti ultravioletinę spinduliuotę. Organiniai UV filtrai dar vadinami cheminiais filtrais, jų veikimas yra susijęs su cheminiais pokyčiais molekulėse, neleidţiančiais UV radiacijai pasiekti odos. Neorganiniai UV filtrai vadinami fiziniais, nes jų veikimas susijęs fiziniais reiškiniais, tokiais kaip UV spinduliuotės išsibarstymas ir atspindėjimas [3, 7, 18]. Tačiau tikslesni UV filtrų pavadinimai yra neorganiniai ir organiniai, nes visi jie yra cheminiai produktai, tik molekulės skiriasi sudėtimi, o fiziniai bei cheminiai terminai nurodyti dėl UV filtrų veikimo pobūdţio [4]. Pagal Morabito K. et al. (2010) aktyvių apsauginių medţiagų suskirstymą į grupes pateikiame 1 paveiksle [4].
1 pav. Aktyvių apsauginių medžiagų suskirstymas į grupes [Morabito K., Shapley, N.C., Steeley K.G., Tripathi A.]
Neorganiniai UV filtrai, tokie kaip cinko oksidas, titano dioksidas, geleţies oksidas, kaolinas, ichtamolis, talkas, kalaminas, fosfatai ir karbonatai. UV filtrai pagaminti iš nanomedţiagų arba grynos medţiagos, išsklaido, atspindi ir (arba) absorbuoja saulės spinduliuotę, kuri pasiekia odą. Daţniausiai neorganiniam filtrui naudojamos dvi medţiagos, tai titano dioksidas ir cinko oksidas. Jos daţniausiai randamos prekyboje sutinkamose apsaugos nuo UV priemonėse.
Organiniai UV filtrai paprastai yra aromatiniai junginiai su karbonilo grupe (C=O). Tokie filtrai adsorbuoja UV fotonų energiją, vykstant konformacijos pokyčiams [15].
Organiniai apsaugos nuo saulės filtrai yra: salicilatai, cinamatas ir jo dariniai, benzofenonai, antranilatai, dibenzoilmetanai ir p-aminobenzoatai [4, 15]. Organinių ir neorganinių UV filtrų veikimo mechanizmą pagal Eloísa Berbel Manaia et al. (2013) pateikiame 2 paveiksle [4].
2 pav. Organinio ir neorganinio filtrų veikimas
[Eloísa Berbel Manaia, Renata Cristina Kiatkoski Kaminski, Marcos Antonio Corrêa, Leila Aparecida Chiavacci]
Neorganiniai ir organiniai UV filtrai gali apsaugoti odą nuo UV-A ir UV-B spinduliuotės. Tačiau ne visi organiniai filtrai sugeria visus UV spindulius, daugelis jų sugeria tik UV-B spinduliuotę. Neorganiniai UV filtrai kai kuriais aspektais yra pranašesni uţ organinius filtrus, jie suteikia platesnio spektro apsaugą (apima UV-A ir UV-B), yra fotostabilūs, maţiau sukelia alergijas ir dirginimą lyginant su organiniais filtrais. Be to, absorbuojant UV fotonus, organiniai filtrai gali išskirti laisvuosius radikalus ir taip pakenkti odos kolagenui, elastinui ar ląstelių DNR, todėl laikantis saugumo, organinių filtrų kiekis apsauginiuose nuo saulės produktuose yra ribojamas [2].
1.5.1. Neorganiniai titano dioksido ir cinko oksido filtrai
Daţniausiai naudojami neorganiniai UV filtrai yra titano dioksidas (TiO2) ir cinko oksidas (ZnO), šios medţiagos daugelyje literatūros šaltinių minimos, kaip tariamai saugesnės lyginant su cheminiais filtrais. Tyrimai atlikti su šiomis neorganinėmis medţiagomis parodė aktyvų ultravioletinių spindulių slopinimą ir apsaugą odai nuo paţeidimų [6].
Kietosios dalelės (fiziniai filtrai) suformuoja apsauginį sluoksnį ant odos paviršiaus – raginio sluoksnio, pro kurį UV spinduliuotė maţiau skverbiasi į gilesnius sluoksnius. Tokios medţiagos atspindi arba išsklaido UV spindulius, taip apsaugodamos odos ląstelių DNR nuo radiacijos [16, 17]. Daugelis neorganinių filtrų gali apsaugoti odą nuo platesnio UV spindulių spektro, nei cheminiai filtrai. Vienas tokių yra TiO2. Jo UV spinduliuotės apsaugos diapazonas yra platus, nuo UV – A iki UV – B srities, tačiau ZnO apsauga yra tik UV-A diapazone. Taigi TiO2 yra daţnai naudojamas vien todėl, kad jis suteikia apsaugą UV – A ir UV – B spektruose [19].
Nagrinėtoje literatūroje aprašyta daug tyrimų, atliktų, siekiant išsiaiškinti, kaip neorganinių filtrų TiO2 ir ZnO dalelės padengia odą, kokia yra dalelių skvarba, koks jų toksiškumas, ir atsparumas
UV spinduliuotei. Nustatyta, kad titano dioksido nanodalelių įtraukimas į apsaugos nuo saulės priemones nesukelia didelės grėsmės sveikatai, nes nepakankamai įsiskverbia į sveiką odą, tačiau paţeista oda leidţia TiO2 dalelėms prasiskverbti per odą. Titano dioksidas yra laikomas saugiu filtru koncentracijomis iki 25 proc. atsiţvelgiant į kūno masę [17].
Nemaţai tyrimų buvo atlikta susijusių su TiO2 ir ZnO dalelių dydţiu, nes nepaisant šių neorganinių filtrų teigiamų savybių, šių filtrų didelės dalelės yra maţiau priimtinos kosmetikos produktuose dėl to, kad odą padengia baltos spalvos sluoksniu ir tokie preparatai yra nepatrauklūs vartotojui. Todėl buvo ieškoma būdų, šiai problemai išspęsti [20]. Po daugelio atliktų tyrimų buvo nustatyta, kad TiO2 ir ZnO maţesnės dalelės maţiau odą daţo balta spalva uţ didesnes TiO2 ar ZnO daleles [6], o nano dalelės suteikia ţymiai didesnę apsaugą nuo UV spindulių lyginant su didesnėmis šių oksidų dalelėmis [21]. Kaip tik dėl tokių savybių šių medţiagų nano dalelės yra daţniau naudojamos kosmetikos preparatuose. Jų panaudojimas padidėjo nuo 2000 tonų (2004 metais) iki 58 000 tonų (2011 metais) [2].
Europos vartotojų mokslinis komitetas apie šias daleles kosmetikos produktuose pateikė keletą nuomonių, bet šiuo metu nepakanka informacijos, kad galima būtų tinkamai įvertinti TiO2 ir ZnO nanodalelių skvarbą. Trūksta duomenų ir apie tai, ar nanodalelės patenka tik į epidermį ar ir į gilesnius odos audinius juos vartojant lokaliai [6]. Tačiau jau yra ţinoma, kad ant odos įvestos nanodalelės lokalizuojasi regioniniuose limfmazgiuose, per odos makrofagus ir Langerhanso ląsteles, todėl šios medţiagos padidino priešuţdegiminio arba citotoksinio poveikio baimę. [6, 21].
Tačiau daugeliui mokslininkų, kurie atliko įvairius tyrimus su nano dalelėmis, nepavyko aptikti jokios mikronizuotų TiO2 dalelių (kristalų dydis maţdaug 17 nm) absorbcijos į epidermį, net ir po pakartotinio tyrimo. A/V emulsija – kosmetikos priemonė su TiO2 nano dalėlėmis, savanoriams buvo panaudota ant rankų odos ir laikyta keletą valandų. Tyrimo duomenys parodė, kad TiO2 nano dalelės prasiskverbė tik į viršutinį raginį sluoksnį ir į plaukų folikulus. Alvarez-Roman R. ir kitų mokslinikų atlikti kiti tyrimai parodė, kad TiO2 mikrodalelės prasiskverbia ir į gilesnius audinius [22]. Tačiau, tyrimai Nakissa Sadrieh ir kt. 2010 m. parodė, kad iš tiesų ši skvarba buvo susijusi su plaukų folikulų angomis, o ne dėl tiesioginės difuzijos per epidermio sluoksnius kas sutapo su 2001 m Nokynek GJ ir Shaefer H. padaryta išvada [21, 23].
Atlikti analogiški tyrimai nustatant ir ZnO nanodalelių skvarbą į epidermį ir gilesnius audinius, iš apsauginių nuo saulės kosmetikos produktų. Nustatyta prasiskverbiančio cinko koncentracija pro epidermio membranas in vitro per 24 valandų laikotarpį po lokalaus kosmetikos produkto su ZnO nanodalelėmis panaudojimo. Gauti rezultatai parodė, kad nebuvo reikšmingo skirtumo tarp panaudoto kosmetinio preparato su ZnO nano dalelėmis ir placebo, nustatyta, kad absorbuotas bendras Zn kiekis yra maţesnis negu 0,03 proc. panaudotos medţiagos kiekio [6].
1.5.2. Organiniai filtrai – cinamatas ir jo dariniai
Vis daugiau dėmesio skiriama augalų junginiams dėl jų stipraus antioksidantinio veikimo ir reikšmingo poveikio įvairioms ligoms, kurias sukelia oksidacinis stresas. Per pastaruosius metus fenolio junginių ekstrahavimas ir identifikavimas tapo labai svarbūs sveikatos ir medicinos tyrimų srityje [24]. Fenoliai, tokie kaip cinamatas ir jo dariniai, greitai iliuminuoja ROS (reaktyvųjį deguonies tipą) savo nefermentinio ir fermentinio antioksidacinio potencialo dėka, o tai labai svarbu odos ligų prevencijai, nes pastovi ROS (reaktyviojo deguonies tipo) generacija odos keratinocituose ir fibroblastuose veikiant UV spinduliuotei yra pagrindinė įvairių odos ligų prieţastis. Taip veikdami cinamatai (ir kitų fenoliai) uţkerta kelią kenksmingam ROS poveikiui ir išlaiko prooksidacinį/antioksidacinį balansą, todėl ląstelės ir audiniai yra stabilizuojami. Manoma, kad šios molekulės veikia redukciniu būdu slopindamos ţalą DNR molekulėms. Parodyta, kad fosfolinės rūgšties (3,4-dihidroksicinaminės rūgšties) ir ferulio rūgšties (4-hidroksi-3-metoksicinaminės rūgšties) fosfolipidinės membranos apsaugo nuo UV sukeltas peroksidacijas, slopindamos lipidų peroksidacinės grandininės reakcijos sklidimą ir reaguojant su azoto oksidais. Buvo įrodyta, kad cinamatas ir jo dariniai yra veiksmingi apsaugant ţmogaus odą nuo UV-B spinduliuotės sukeltos eritemos [24, 25].
Organinių filtrų apsauginiuose nuo saulės kosmetiniuose gaminiuose rekomenduojamas kiekis yra apie 2 proc. – 5 proc. [26].
1.5.3. Natūralios medţiagos naudojamos, kaip UV filtrai
Šiuo metu, apsaugai nuo saulės yra naudojamos organinės (cheminės) ir neorganinės (fizinės) medţiagos, tačiau ir natūralios kilmės medţiagos gali suteikti UV apsaugą. Per pastaruosius metus buvo atlikta daug tyrimų su augalinės kilmės preparatais, kurie gali būti naudojami apsaugai nuo UV spindulių. Tyrimai buvo atlikti naudojant skirtingas metodikas, gauti skirtingi rezultatai, todėl sunku juos palyginti. Tai yra viena iš prieţasčių kodėl, nėra oficialiai patvirtinta natūralių UV filtrų, kurie naudojami apsauginiuose kosmetikos preparatuose. Daugelis nuo saulės apsauginių kosmetikos preparatų, esančių rinkoje, savo sudėtyje turi natūralių augalinių medţiagų, dėl jų savybių, nesusijusių su UV apsauga [5, 13, 27].
2013 metais Indijos mokslininkai atliko in vitro tyrimą, kurio tikslas buvo nustatyti augalinių vandeninių ištraukų SPF vertę, atsiţvelgiant į spektrofotometru išmatuotą UV absorbciją. Atlikus šį tyrimą buvo pastebėta, kad visos ištirtos augalinės medţiagos turi SPF vertę. Visų mėginių SPF vertės parodytos 2 lentelėje [28].
2 lentelė. Augalinių ekstratų SPF vertės
[C. Malsawmtluangi, Deepak Kumar Nath, Italini Jamatia, Lianhimgthangi, E. Zarzoliana, Lalduhsanga Pachuau]
Didţiausia SPF vertė buvo nustatyta vandeniniame kokosų ekstrakte, kurio SPF vertė buvo 7,38 ± 0,22, o maţiausia SPF vertė nustatyta vandeniniame arbūzų ekstrakte – 0,97 ± 0,41 [28].
Per pastaruosius metus natūralios kilmės kosmetika įgijo stiprų susidomėjimą, didelis dėmesys buvo skirtas į saugesnes medţiagas, natūralius produktus, augalinės kilmės ţaliavas, sertifikuotų ekologiškų prekių ţenklus. Suvokimas, kad planetos resursai nėra neišsemiami privertė vis daugiau vartotojų keisti savo gyvenimo įpročius, ieškant tokių kosmetikos produktų, kurie labiau tausotų aplinką ir būtų saugesni jų odai. Sánchez-Quiles & Tovar Sánchez (2015) naujausi tyrimai buvo orientuoti į ekologiškus apsauginius nuo saulės produktus, taip pat į esamą riziką ţmonių sveikatai ir gamtai, dėl padidėjusios vandens pakrančių, jūrų zonų taršos, kuri susijusi ir dėl padidėjusio apsauginių nuo saulės produktų vartojimo [5, 13].
Atlikti preliminarūs tyrimai dėl Camellia sinensis, parodė dviejų ekstraktų (ţaliosios ir juodosios arbatos) fotostabilizavimo savybes (antioksidacinį aktyvumą ir apsaugą nuo UV spindulių). Tyrime nurodyta, kad apsauginėse nuo saulės emulsijose, aliejus vandenyje (A/V), kaip išorinė vandeninė fazė mėginiuose buvo naudojamas C. sinensis ekstraktas, o kitame išgrynintas vanduo. Visų tirtų mėginių sudėtyje buvo avobenzonas ir oktilmetoksicinamatas, kaip organiniai UV filtrai. Atlikus
in vitro ir stabilumo tyrimą rezultatai parodė, kad abu ekstraktai pagerina fotostabilizaciją palyginus su
kontroliniu vandeniniu mėginiu. Padaryta išvada, kad C. sinensis ekstraktus galima ţiūrėti, kaip į galimas saugesnes, efektyvesnes ir sinergistinį efektą suteikiančias medţiagas apsauginių nuo UV priemonių sudėtyje [29, 30, 31].
Iš natūralių medţiagų į odos prieţiūros produktų sudėtį daţnai įeina medetkų aliejus, nes jis padeda ląstelėms atsinaujinti, skatina ţaizdų gijimą, maţina uţdegimą, ramina ir minkština odą. Medetkų aliejuje yra randami flavonoidai, kumarinai, chinonai, eterinis aliejus, karotinoidai ir amino rūgštys. Teigiama, kad medetkų aliejus sumaţina laisvųjų radikalų susidarymą, todėl jis gali būti taikomas apsauginiuose nuo UV poveikio produktuose [32].
Atlikti tyrimai vertinant Calendula officinalis eterinio aliejaus ir su juo pagaminto kremo SPF vertę. Naudotas in vitro UV spektrofotometrijos metodas. Atlikto tyrimo duomenys parodė, kad
kremo, kurio sudėtyje buvo medetkų aliejaus, SPF vertė: 14.84 ± 0.16. Tai rodo gerą apsaugos nuo saulės aktyvumą, siekiant apsaugoti odą nuo tiesioginių saulės spindulių [33].
1.6. Apsaugos nuo saulės faktorius (SPF) ir jo nustatymas
Apsaugos nuo saulės priemonės veiksmingumas paprastai išreiškiamas apsaugos nuo saulės faktoriumi (SPF), kuris apibūdinamas kaip UV energija, reikalinga minimaliai eriteminei dozei (MED) pagaminti apsaugotoje odoje, padalintai iš UV energijos dozės, reikalingos MED pagaminti neapsaugotoje odoje.
Lygtis:
Minimali eriteminė dozė yra maţiausias laiko tarpas arba UV šviesos spinduliavimo dozė, kuri sukelia minimalius, pastebimus eritemos simptomus ant neapsaugotos odos. Kuo didesnis SPF, tuo apsauginis produktas nuo saulės yra veiksmingesnis.
Produktų SPF nustatymo metodai in vitro yra dviejų tipų. Vieni metodai pagrįsti absorbcijos matavimu arba UV spinduliuotės perdavimu per apsaugines priemones ant kvarco plokštelės ar biomembranų. Kiti metodai, kuriuose apsauginių agentų absorbcijos nustatomos taikant spektrofotometrinę analizę praskiestiems tirpalams [11].
Spektrofotometrija atliekama nuo 290 iki 320 nm bangų intervale. Gauti duomenys yra apskaičiuojami pagal formulę:
[11].
Taigi, in vitro metodu apsauginėse nuo saulės priemonėse, SPF vertė apskaičiuojama nuo 290 iki 320 nm bangų intervale ir apsauga nuo saulės nustatoma nuo UVB spindulių.
1.7. Pusiau kieti odos preparatai
Atsiţvelgiant į Europos farmakopėjos (Ph. Eur. 01/2008:0132) apibūdinimą – „pusiau kieti preparatai vartoti ant odos, skirti gauti veikliųjų medţiagų vietinį poveikį ar poveikį per odą, minkštinantį ar apsauginį veikimą. Jie yra homogeniškos išvaizdos. Pusiau kieti preparatai, skirti vartoti ant odos, susideda iš paprasto ar sudėtinio pagrindo, kuriame būna ištirpinta ar disperguota viena ar daugiau veikliųjų medţiagų. Priklausomai nuo sudėties, pagrindas gali turėti įtakos preparato veikimui” [34].
Pagrindas gali būti sudarytas iš natūralių ar sintetinių medţiagų, gali būti vienafazis arba daugiafazis. Atsiţvelgiant į pagrindo prigimtį, preparatas gali turėti hidrofilinių ar hidrofobinių savybių, sudėtyje gali turėti antimikrobinių konservantų, antioksidantų, stabilizatorių, emulsiklių, tirštiklių, skvarbą gerinančių medţiagų. Pusiau kietuose preparatuose pagrindo sudėtis turi suteikti modeliuojamam preparatui ne tik puskietę konsistenciją, bet ir atlikti veikliųjų medţiagų nešėjo vaidmenį [34, 35].
Puskiečiai preparatai gali būti sudėtingos dispersinės sistemos (suspensijos ir emulsijos). Suspensija yra dispersinė sistema, kurios dispersinė fazė (kieta fazė) sudaryta iš smulkių kietųjų dalelių, pasiskirščiusių dispersinėje terpėje (išorinė fazė – skystis ar klampi masė), jos netirpios arba labai maţai tirpios dispersinėje terpėje [36]. Emulsija tai dviejų fazių sistema, sudaryta iš dviejų tarpusavyje nesimaišančių skysčių. Vienas jų yra hidrofilinis, o kitas lipofilinis. Hidrofilinė fazė daţniausiai yra vanduo, o hidrofobinė – mineraliniai arba augaliniai aliejai. Emulsinės sistemos gali būti dviejų tipų aliejus vandenyje – A/V ir vanduo aliejuje – V/A [37].
Emulsiniai pagrindai yra difiliniai, pasiţymintys hidrofilinėmis ir hidrofobinėmis savybėmis, jie yra dviejų rūšių: A/V ir vanduo aliejuje V/A, tai daugiakomponenčiai pagrindai, turintys vandens. Emulsiniai pagrindai maišosi ir gerai emulguoja daugelį medţiagų, soliubilizuoja netirpias medţiagas ir emulsiniuose pagrinduose, gerai pasiskirsto vaistinės medţiagos. Jie maţina paviršiaus įtampą tarp tepalo ir odos, todėl lengviau vaistinės medţiagos prasiskverbia į odą ir yra nesutrikdomi odos kvėpavimo ir šilumos reguliacijos procesai [36, 38]
Emulsinių pagrindų privalumai: pagerina vaistinių medţiagų sugėrimą į odą, turi odą minkštinantį poveikį, suteikia jai elastingumo ir maţina uţdegiminius procesus. Labai svarbu tai, kad vaistines medţiagas galima įterpti tiek į vandeninę, tiek į hidrofobinę terpę, tad galima rinktis vaistines medţiagas tiek tirpias vandenyje, tiek tirpias riebaluose.
V/A emulsiniai pagrindai pasiţymi geru stabilumu, turi gerą išvaizdą ir konsistenciją, todėl pagamintas tepalas yra geros prekinės išvaizdos, taip pat V/A pagrindai suteikia didesnį drėkinamąjį poveikį, nes jie suteikia riebalinę plėvelę, kuri sumaţina vandens netekimą nuo raginio odos sluoksnio. Tačiau jie pasiţymi silpnesniu vaistinės medţiagos prasiskverbimu į odą uţ A/V emulsinius pagrindus.
A/V emulsiniai pagrindai yra maţiau stabilūs, tačiau tai ištaisoma naudojant stabilizatorius ir konservantus [36, 38, 39].
Pusiau kieti odos preparatai Europos farmakopėjoje skirstomi į kelias kategorijas: kremus, tepalus, gelius, pastas, šuteklius, vaistinius pleistrus [34].
Tepalai sudaryti iš vienos fazės pagrindo ir jame disperguotos skystos arba kietos medţiagos. Emulsinio tipo tepaluose, emulsiklių pagalba, į riebalinį pagrindą įterpiama vandenyje tirpi medţiaga arba atvirkščiai [40].
Kremai yra sudėtingesnės sistemos, jų pagrindas – daugiafazis, sudarytas iš vandeninės ir lipofilinės fazių. Todėl kremai skirstomi į lipofilinius ir hidrofilinius. Lipofiliniai kremai sudaryti iš dispersinės terpės, sudėtyje turi V/A tipo emulsiklių, o hidrofilinių nepertraukiama fazė vandeninė, sudėtyje yra A/V tipo emulsiklių. Kremų sudėtyje būna viena ar daugiau vaistinių medţiagų, kurios ištirpinamos arba disperguojamos atitinkamame pagrinde [40].
Gelius sudaro skysčiai, kurie yra gelifikuoti tam tikromis medţiagomis. Geliai taip pat gali būti lipofiliniai ir hidrofiliniai [41].
1.8. Kosmetinių preparatų nuo saulės apţvalga
Šiuo metu vartotojui yra pateikiama daug įvairiausių puskiečių kosmetikos preparatų su UV apsauga. Beveik kiekvienas kosmetikos gamintojas pristato priemonių su UV apsauga liniją.
Apţvelgus kosmetinių priemonių su SPF verte formas, padaryta įţvalga, kad didţiausia pasiūla yra kūno kremų ir losjonų. Be jų gamintojai siūlo emulsijas, purškiamuosius kūno pienelius, purškiamuosius kūno aliejus, putas ir pieštukus. Apsauginės nuo saulės priemonės skiriamos visam kūnui, skirtingai veido odai – į aknę linkusiai odai, sausai, sudirgusiai, mišriai, pigmentuotai odai, priemonės skirtos jautrioms vietoms: ausims, lūpoms. Platus apsauginių nuo saulės priemonių asortimentas pastaruoju metu pateikiamas vaistinėse. Paklausios priemonės yra turinčios didesnę SPF vertę – SPF 30, SPF 50, ir maţiau perkamos SPF 15 , SPF 10 ir SPF 5. Dauguma gamintojų etiketėse nurodo, kad priemonės apsaugo nuo ţalingos UV – A ir UV – B spinduliuotės, kai kurios priemonės skirtos tik apsaugai nuo UV – B spindulių, o ant kai kurių preparatų, gamintojai ţenklinime tokios informacijos nepateikia.
1.9. Literatūros apţvalgos apibendrinimas
Apsauginis nuo saulės produktas turi ne tik efektyviai sustabdyti UV spindulius, bet turėti ir kitų vartotojui priimtinų savybių: lengvą tekstūrą, patrauklią išvaizdą, ilgai išsilaikyti ant odos. Labai svarbu, kad tokios priemonės būtų saugios, chemiškai inertiškos, nedirginančios, netoksiškos ir fotostabilios. Suderinti šias savybes viename produkte ne visada įmanoma, taigi nepaisant to, kad rinkoje yra daug apsaugos nuo saulės priemonių, naujų sudėčių paieška išlieka aktuali ir dabar, tiek naujų produktų kūrėjams tiek gamintojams. Labai aktualu yra natūralios kilmės filtrų panaudojimas, nes tokie filtrai odai nesukelia nepageidaujamų poveikių, o daţniausiai turi antioksidacinių savybių ir veikia raminančiai. Be apsauginių medţiagų – UV filtro, labai svarbu yra ir puskiečio preparato bazei panaudotos medţiagos, kurios lemia tiek produkto patrauklumą suteikdamos tinkamą tekstūrą, tepamumą ir išlaiko produkto stabilumą laikymo metu.
2. TYRIMO METODIKA
2.1. Tyrimo planavimas
Prieš pradedant puskiečio preparato su UV apsauga modeliavimą buvo sudarytas planas, kurio laikantis buvo vykdomas tyrimas, o kokybės ir stabilumo vertinimas buvo pagrindinė šio plano dalis. Tyrimo organizavimas susidėjo iš daugelio etapų: puskiečio preparato bazės formulavimas, UV filtrų parinkimas ir sudėties modeliavimas, SPF kiekio nustatymas. Numatyti kokybės vertinimo kriterijai atliekant centrifugavimo testą, SPF vertės ir pH reikšmės nustatymą, mikrostruktūros ir tekstūros analizę (nustatant kietumą, konsistenciją, koheziją, klampos indeksą) pagaminus ir jų pokyčius laikymo metu. Įvertinus pagrindų kokybę bei stabilumą laikymo metu pasirinkta pusiau kieto preparato su UV apsauga sudėtis. Tyrimo atlikimo schema pateikiama 3 paveiksle.
3 pav. Tyrimo atlikimo planas
2.2. Tyrimo objektas
Pagamintas pusiau kietas preparatas su UV apsauga.
2.2.1. Naudotos medţiagos
2 – hidroksietilceliuliozė (Aldrich, Vokietija) Glicerolis augalinis (Prancūzija)
2 – fenoksietanolis(Fluka Sigma Sigma Aldrich, Vokietija) Išgrynintas vanduo (LSMU laboratorija)
Behentrimonium metosulfatas (VšĮ „Biokosmetikos akademija“, Lietuva) Tween 80 – Polisorbatas 80 (Scharlau, Ispanija)
Ceterilo alkoholis(Aldrich, Vokietija) Ricinų aliejus (Carl roth Gmbh, Vokietija)
Glicerilio stearatas(VšĮ „Biokosmetikos akademija“, Lietuva) Isopropilo miristatas(Appli Chem, Vokietija)
α tokoferolio acetatas – vitaminas E (Sigma Aldrich Chemie GmbH, Vokietija) Titano dioksidas (VšĮ „Biokosmetikos akademija“, Lietuva)
Etil cinamatas (Sigma Aldrich, Vokietija)
Medetkų aliejus (UAB „Medicata Filia“, Lietuva) Aviečių sėklų aliejus(„Aroma natura“, Vokietija) Etilo alkoholis 96 proc. (UAB „Stumbras“, Lietuva) Medetkų ţiedai (UAB„Acorus Calamus“, Lietuva) Kiaulpienių ţiedai (rinkti Kelmės raj., Lietuva)
Komerciniai apsauginiai nuo saulės preparatai: (I emulsija – SPF vertė 30, II losjonas – SPF vertė 50, III losjonas – SPF vertė 30, IV kremas SPF vertė 50)
2.2.2. Tyrime naudota įranga
Analitinės svarstyklės (Axis AD 510, Lenkija ir Mettler Toledo); Termometras (LCD Digital Portable Multi – Thermometer, Kinija); Vandens vonelė (J. P. selecta, s.a., Ispanija);
Kaitinimo plytelė (,,Farel”, Lenkija); Centrifuga („SIGMA3-18KS“, Vokietija);
Spektrofotometras (Shimadzu Europa GmbH, Vokietija);
Tekstūros analizatorius (TA.XT.plus Stable Micro Systems Ltd, Godalming, Surrey, Jungtinė Karalystė);
Maišyklė (IKA® EUROSTAR 200 digital, Vokietija); Automatinės pipetės (Ependorf, Didţioji Britanija);
pH-metras (WTW Laboratory ISE Benchtop Meter inoLab® pH/ION 7320, Vokietija) Klampomatis („ALPHA SERIES“ FUNGILAB, S.A., Ispanija);
Mikroskopas (Motic®, Motic China Group Co., Ltd., Kinija); Kiuvetės (1cm 4 ml talpos, kvarcinio stiklo, Vokietija); Ultragarso vonelė(Bandelin DT156HB, Vokietija)
2.3. Tyrimo metodikos
2.3.1. Vandeninių ištraukų ruošimas iš medetkų ir kiaulpienių ţiedų
Ištraukos buvo gaminamos santykiu 1:10. 30 g ţiedų ţaliavos sudedama į kaitinimo kolbą ir uţpilama 360 ml šalto vandens. Vandens kiekis apskaičiuojamas naudojant vandens sugerties koefcientą (2,0). Kolba kaitinama vandens vonelėje 15min. Ištrauka vėsinama 45 min., nupilama nuspaudţiant ţaliavą. Košiama ir papildoma išgrynintu vandeniu iki 300 ml.
2.3.2. SPF tyrimas UV spektrofotometriniu metodu
Puskiečio preparato SPF vertė tyrimo metu buvo nustatoma J. S. Mansur ir kt. pasiūlytu in
vitro metodu, naudojant UV spektrofotometriją ir SPF vertę apskaičiuojant pagal šią lygtį:
SPF = (λ) × I (λ) × Abs (λ) EE – eriteminio poveikio spektras;
I – yra saulės intensyvumo spektras; Abs – absorbcija;
CF – pataisos koeficientas (= 10).
EE x I reikšmė yra pastovi, nustatyta (Sayre ir kt., 1986) ir pateikta 3 lentelėje [11, 32].
3 lentelė. EE x I reikšmės naudojamos SPF vertės apskaičiavimas [E. A. Dutra, D. A. G. C. Oliveira, E. R. M. Kedor-Hackmann, M. I. R. M. Santoro]
Mėginių paruošimas spektrofotometrinei analizei. Atsveriama 1,0 g tiriamojo mėginio į matavimo kolbą, įpilama 96 proc. etanolio iki 100 ml ir 5 min. laikoma ultragarso vonelėje, tirpalas
filtruojamas pro vatą. 5,0 ml gauto tirpalo perkeliama į matavimo kolbą ir skiedţiama 96 proc. etanoliu iki 25 ml. Gauto tirpalo absorbcijos spektrai matuojami 290-320 nm bangų diapazone, 5 nm intervale. Matavimai buvo kartojami tris kartus ir SPF vertė apskaičiuojama taikant Mansur lygtį [33], naudojantis Microsoft Excel programa.
2.3.3. Titano dioksido dispergavimas naudojant ultragarsą
Šiame tyrime turimi TiO2 milteliai buvo disperguojami, remiantis Siti Hajar Othman ir kt., 2012 bei Wen-Bin Tsai ir kt., 2016 atliktais darbais ir tolimesniame tyrime buvo vertinama TiO2 dalelių dydţio įtaka SPF vertei.
TiO2 dispergavimas: milteliai suberiami į indą ir uţpilami išgrynintu vandeniu, kad milteliai būtų apsemti, indas uţdengiamas ir talpinamas į ultragarso vonelę. Parinktas reţimas: 1) trukmė: 10 min., temperatūra: 25 °C; 2) trukmė: 30 min., temperatūra 25 °C [42, 43].
2.3.4. Puskiečio kosmetinio preparato su UV apsauga gamyba
Tyrimo metu buvo pagaminti septynių sudėčių puskiečiai preparatai su skirtingais UV filtrais ir skirtingais jų kiekiais, naudojant tą pačią technologiją.
Lipofilinės medţiagos: behentrimonium metosulfatas, ceterilo alkoholis, glicerolio stearatas, izopropilo miristatas ir ricinų, medetkų, aviečių sėklų, kiaulpienių aliejai šildomi pridedant jas lydymosi temperatūros maţėjimo tvarka.Vandeninė fazė paruošiama vandenyje tirpinant Tween 80, 2-fenoksietanolį, HEC gelį. Titano dioksidas disperguojamas su gliceroliu ir sumaišoma su vandeniniu tirpalu. Lipofilinės ir hidrofilinės fazių temperatūros suvienodinamos pašildant iki 70 ± 2 ºC (literatūroje iki 66-80 ºC) [44]. Vandeninė fazė, maţais kiekiais, intensyviai maišant, įterpiama į aliejinę fazę, sujungus fazes, maišoma kol sistema atvėsta iki 40 ºC , tada sulašinama etil cinamatas ir α tokoferolio acetatas.
Maišymas atliekamas maišyklės, IKA EUROSTAR 200 digital (Vokietija) pagalba, į lipofilinę fazę srovele pilama vandeninė fazė. Emulsinimas vyksta maišant, todėl ši gamybos stadija lemia produkto stabilumą. Naudotas maišymo greitis pradţioje 15 min. 800 aps/min., aušinant 5 min. palaikomas 500 aps/min greitis. Maišymo intensyvumas ir fazių temperatūros lemia emulsinės
sistemos kokybę. Dispersinės sistemos gamybai svarbi ir aušinimo stadija. Naudojant greitą vėsinimą emulsinė sistema gali išsisluoksniuoti. Vėsinimas turėtų būti vykdomas apie 2,0 º C/min..
2.3.5. Centrifugavimo testas
Vertinant pagamintos dispersinės sistemos stabilumą, taikomas centrifugavimo testas. Naudota centrifuga „SIGMA3-18KS“ (Vokietija). Šio testo metu tiriama ar pusiau kietos sudėtinės (emulsinės/suspensinės) sistemos išlieka stabilios veikiant išcentrinei jėgai. Testui naudoti centrifuginiai mėgintuvėliai, uţpildyti tiriamuoju mėginiu, sveriant po 2,0 ± 0,02 g. Mėgintuvėliai patalpinami į centrifugos būgną, rotorius 12131. Centrifuguojama 5 min. esant 20 ± 2 OC temperatūrai,
3000 aps./min. Fazių atsiskyrimas vertinamas vizualiai. Šiuo testu buvo vertinti švieţiai pagaminti pusiau kieti preparatai ir atliekant stabilumo tyrimus laikymo metu. Matavimai buvo atliekami centrifuguojant po penkis vienodus mėginius ( n=5). Vizualiai vertinama ar neįvyko fazių atsiskyrimas – sinerezė [45].
2.3.6. pH reikšmės nustatymas
pH reikšmės nustatymas puskiečio preparato mėginiui atliekamas pagaminus 5 proc. puskiečio preparato tirpalą. pH reikšmė nustatoma naudojant pH-metrą – WTW Laboratory ISE Benchtop Meter inoLab® pH/ION 7320, Vokietija. 45 ml išgryninto vandens šildant ištirpinami 5,0 g puskiečio preparato (60-70°C). Šiltas tirpalas filtruojamas per popierinį filtrą, atvėsinamas iki 20 ± 2 o
C. Kiekvieno mėginio pH reikšmės matavimai atlikti tris kartus (n=3), po kiekvieno matavimo elektrodas nuplaunamas išgrynintu vandeniu. pH reikšmė apskaičiuojama išvedant aritmetinį vidurkį.
2.3.7. Tekstūros analizė
Tekstūros analizė buvo atliekama tekstūros analizatoriumi TA.XT plus (Stable Micro Systems Ltd, Godalming, Surrey, Jungtinė Karalystė). Tyrimo metu buvo įvertinta produkto kokybė nustatant deformacijos jėgą, konsistenciją, lipnumą, klampos indeksą ir jų pokyčius laikymo metu.
Programoje „Exponent“ pasirinktas tyrimas, skirtas kosmetinių odos preparatų vertinimui. Pasirinkti parametrai: distancija 5,0 mm, jėga 5,0 g, greitis prieš bandymą 1,00 mm/s, bandymo greitis 2,00 mm/s, greitis po bandymo 10,00 mm/s. Matavimai atlikti esant 20 ± 2 ºC mėginio temperatūrai. Matavimams atlikti naudotas zondas su organinio stiklo 3,5 cm skersmens disku. Tiriamasis pusiau kietas preparatas kraunamas į atitinkamo skersmens indą (mėginys turi būti be oro tarpų, tiriamasis paviršius turi likti lygus). Prasidėjus darbui, prietaiso diskas leidţiasi į tiriamąjį mėginį. Matuojama mėginio konsistencija (g*s), klampos indekas (g*s), deformacijos jėga (g) ir lipnumas (g). Rezultatus programa pateikia grafikuose ir lentelėse. Tokio grafiko pavyzdys pateikiamas 4 paveiksle. Tyrimas kartotas 3 kartus (n=3), pateikiami vidutiniai rezultatai su paklaida.
4 pav. Tekstūros analizės grafiko pavyzdys [Stable Micro Systems Ltd, Godalming, Surrey]
Pagaminto puskiečio preparato su UV filtrais deformacijos jėga (kietumas) buvo vertinama išmatavus jėgą, kuri yra reikalinga, norint išspausti pagamintą masę ir išreiškiama sunaudota jėga gramais. Išmatuotas dydis (jėga) parodo, kad kuo didesnės jėgos reikia norint suspausti preparatą, tuo preparatas yra kietesnės būsenos ir tepumas vertinamas blogiau [46]. Deformacijos jėga gali priklausyti nuo skystosios ir kietosios lipofilinių dalių santykio, sistemos vienalytiškumo, didelę įtaką gali daryti kietosios dalelės arba oro intarpai. Taip pat buvo nustatyta konsistencija (šlytis), puskiečio preparato tirštumas – pasipriešinimas deformacijai. Šiuos abu parametrus paskaičiuoja prietaiso programa ir pateikia grafike, kaip dydţius teigiama reikšme. Lipnumą (kohezija – medţiagų dalelių sukibimas) ir klampos indeksą (pasipriešinimas šlyčiai) švieţiai pagamintuose mėginiuose, taip pat paskaičiuoja prietaiso programa, o grafike pateikia, kaip dydţius neigiama reikšme. Lipnumą sąlygoja skystosios ir kietosios lipofilinių dalių santykis, dėl molekulių sąveikos ar cheminio ryšio jėgų. Jis
apsprendţia puskiečių preparatų riebumo ir lipnumo pojūtį odai. Kuo šis rodiklis yra maţesnis tuo tekstūra yra lengvesnė ir geriau susigeria į epidermį, nepalikdama plėvelės ar riebumo jausmo ant odos.
2.3.8. Mikrostruktūros tyrimas
Puskiečio preparato mikrostruktūra buvo vertinama optiškai, elektroniniu mikroskopu Motic® (Motic china Group Co., Ltd., Kinija), su integruota kamera ir Motic programine įranga. Naudotas 40 kartų didinantis lęšis, objektyvas didina l0 kartų, todėl vaizdas gaunamas padidintas 400 kartų.
2.3.9. Stabilumo tyrimai
Pagaminti emulsinio pagrindo mėginiai buvo laikomi vėdinamoje spintoje, sandariuose induose, tamsoje, esant 25 ± 2°C temperatūrai. Stebima jų išvaizda ir kokybė. Tikrinamas fazių atsiskyrimas (mėginiai laikomi stabiliais, jei centrifugavimo metu prie nurodyto reţimo, jie neišsisluoksniuoja), SPF vertė (mėginiai laikomi stabiliais jei SPF vertė nesikeičia statistiškai reikšmingai), pH reikšmė turėtų išlikti, tinkama, ţmogaus odos (nuo 4,0 iki 7,0), tekstūros kitimai (klampos indekso, lipnumo, konsistencijos ir deformacijos jėgos) nustatomi palyginant švieţiai pagaminto mėginio su stabilumo tyrimų metu nustatytais, stebimos juslinės savybės (spalva, kvapas). Kokybės tyrimai atlikti iškart pagamintiems mėginiams, po savaitės, 1, 5 ir 10 mėnesių.
2.3.10. Statistinė analizė
Tyrimų metu gauti duomenys buvo apdoroti ir susisteminti naudojant Microsoft® Office Excel
2010 programą. Rezultatai pateikiami nurodant aritmetinius vidurkius ir su vidutinėmis standartinėmis
3. REZULTATAI
3.1. Natūralaus UV filtro parinkimas
Renkant natūralų UV filtrą buvo ištirtos šešios augalinės medţiagos: trys augaliniai aliejai, dvi vandeninės ištraukos, kurios buvo gamintos pagal aprašytą gamybos metodą skyrelyje 2.3.1. ir ekstraktas. Buvo nustatyta šių medţiagų SPF vertė in vitro, naudojant UV spektrofotometrą ir taikant J. S. Mansuro matematinę lygtį (Mansur JS et al., 1986) buvo apskaičiuota SPF vertė. Tyrimas kartotas tris kartus. Nustatytos augalinių medţiagų SPF vertės, parodytos 5 paveiksle.
5 pav. Augalinių medžiagų SPF vertė (n=3)
Augalinių medţiagų SPF vertės svyruoja nuo 1,71 ± 0,04 iki 2,43 ± 0,03. Statistiškai reikšmingai didesnės SPF vertės nustatytos aviečių sėklų, medetkų aliejams ir kiaulpienių ištraukai, lyginant su kitais tirtais mėginiais (p < 0,05).
Išanalizavus gautus rezultatus buvo nuspręsta apsauginio nuo saulės produkto gamyboje, kaip natūralų UV filtrą, naudoti medetkų aliejų, jo SPF vertė 2,43 ± 0,03.
2,09 2,41 2,43 2,39 1,71 1,82 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Medetkų
ištrauka Kiaulpieniųištrauka Medetkų al. Aviečių sėklųal.
Šaltalankių al. Ţaliosios
arbatos ekstraktas
SPF vertė
3.2. Puskiečio kosmetinio preparato su UV apsauga sudėties parinkimas ir gamyba
Apţvelgus informaciją literatūroje, buvo nuspręsta, kaip neorganinį UV filtrą gamyboje naudoti titano dioksidą, kaip organinį filtrą – etil cinamatą ir pagal gautus natūralių medţiagų SPF vertės duomenis, kaip natūralų UV filtrą gamyboje buvo pasirinkta naudoti medetkų aliejų.Buvo sumodeliuotos 7 puskiečio preparato sudėtys su natūraliu, neorganiniu ir organiniu filtrais, skirtingais jų kiekiais, taip pat skirtingu neorganinio filtro dalelių dydţiu ir jo dispergavimo laiku, visuose preparatuose bazėbuvo tokia pati, šios sudėtys parodytos 4 lentelėje.
4 lentelė. Puskiečių preparatų sudėtis
Medţiaga
Pusiau kietas preparatas
A B C D E F G Kiekis (%) Vand en in ė faz ė 2- hidroksietilceliuliozė 1 1 1 1 1 1 1 Glicerolis (augalinis) 2 2 2 2 2 2 2 2 – fenoksietanolis 1 1 1 1 1 1 1 Išgrynintas vanduo 84,1 76,1 76,1 76,1 76,1 73,6 71,1 Tween 80 3 3 3 3 3 3 3 Aliej in ė f az ė Behentrimonium metosulfatas 2 2 2 2 2 2 2 Ceterilo alkoholis 1 1 1 1 1 1 1 Ricinų aliejus 2 - - - - Glicerolio stearatas 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Izopropilo miristatas 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
α tokoferolio acetatas – vitaminas E 1 1 1 1 1 1 1
Aktyvios med
ţiagos
Medetkų al. - 10 5 5 5 5 5
TiO2 (nedisperguotas) - - 5 - - - - TiO2 (disperguotas 10min.) - - - 5 - 5 5 TiO2 (disperguotas 30min.) - - - - 5 - -
Etil cinamatas - - - 2,5 5
3.3. Pagamintų puskiečių preparatų centrifugavimo testas
Centrifugavimo testas buvo atliktas norint įvertinti pagamintų pusiau kietų dispersinių sistemų stabilumą. Tyrimas atliktas pagal metodiką aprašytą 2.3.5. skyriuje. Pavyzdţiai pateikti 6 paveiksle.
6 pav. Centrifugavomo testo rezultatai
Tyrimo metu nustatyta, kad visos pagamintos pusiau kietos dispersinės sistemos su UV filtrais išlieka stabilios, nebuvo matyti sinerezės reiškinių centrifuguojant 3000 aps/min, 5 minutes, esant 20 ± 2 ºC temperatūrai.
3.4. Pagamintų preparatų pH reikšmės nustatymas
pH reikšmės nustatymas atliktas A, B, C, D, E, F, G puskiečiams preparatams, kurių sudėtys pateiktos 3.2. skyriuje, 2 lentelėje. Tyrimas atliktas pagal metodiką aprašytą 2.3.6. skyriuje. Naudotas pH-metras (WTW Laboratory ISE Benchtop Meter inoLab® pH/ION 7320, Vokietija). Tyrimai kartoti 3 kartus, rezultatai pateikti 5 lentelėje.
5 lentelė. Šviežiai pagamintų puskiečių preparatų pH reikšmės (n=3)
Mėginys A B C D E F G pH reikšmė 5,5421 ± 0,02 5,5849 ± 0,03 5,5924 ± 0,02 5,5947 ± 0,04 5,6823 ± 0,02 5,7212 ± 0,02 5,8112 ± 0,03
Švieţiai pagamintų pusiau kietų odos preparatų su UV filtrais, mėginių pH reikšmės nustatytos tarp 5,5421 ± 0,0174 ir 5,8112 ± 0,0282. Tokia terpė yra tinkama odos preparatams, todėl produktas turėtų nedirginti odos ir būti tinkamas visiems odos tipams.
3.5. Puskiečių preparatų su UV apsauga SPF vertės tyrimas
Šiame tyrime buvo įvertinti septyni pagaminti skirtingos sudėties puskiečiai apsauginiai nuo saulės preparatai in vitro metodu, naudojant UV spektrofotometriją ir taikant J. S. Mansuro et al. (1986) matematinę lygtį, nustatant SPF vertę. Tyrimas kartotas tris kartus. SPF vertės buvo paţymėtos skalėje nuo 1 iki 40. SPF vertės tyrimo duomenys pateikti 7 paveikslo grafike.
7 pav. SPF vertės, gautos taikant UV spektrofotometrinį metodą (n=3)
Pagamintų puskiečių preparatų SPF vertės svyruoja nuo 1,14 ± 0,03 iki 40,00. Statistiškai reikšmingas SPF vertės skirtumas buvo nustatytas tarp puskiečio preparato su neorganiniu filtru TiO2 nedisperguotos – 1,77 ± 0,04 ir disperguotos – 9,12 ± 0,03 formos (p < 0,05). Nustatyta, kad dispergavimo laiką ilginant iki pusės valandos, SPF vertė (6,81 ± 0,04) gaunama reikšmingai maţesnė, lyginant su 10 min. trukmės dispergavimo rezultatais (9,12 ± 0,03).
Didţiausia SPF vertė buvo nustatyta puskiečio preparato su cheminiu UV filtru (p < 0,05). Iš grafiko matyti, kad į sudėtį įterptas organinis filtras – etil cinamatas gamintam preparatui suteikė didţiausią UV apsaugą SPF = 25,04 ± 0,03, esant 2,5 proc. koncentracijai ir SPF = 40,00, esant 5 proc. koncentracijai.
Etil cinamatas pagamintam preparatui suteikia ne tik SPF apsaugą, bet ir gelsvą spalvą bei būdingą kvapą, kuris esant 5 proc. koncentracijai tampa įkyrus. Atsiţvelgiant į tai, buvo nuspręsta tolimesniems tyrimams naudoti puskietį preparatą F, kurio sudėtyje yra 2,5 proc. etil cinamato. Stabilumo tyrimams atlikti pagaminti mėginiai, kurių kokybė vertinta po 1 sav., 1 mėn., 5 mėn., ir 10 mėn. 1,14 2,11 1,77 9,12 6,81 25,04 40,00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 A B C D E F G S P F ve rtė
3.6. Puskiečio preparato mikrostruktūros tyrimas
Šis tyrimas buvo atliktas naudojant elektroninį mikroskopą Motic® (Motic china Group Co., Ltd., Kinija), su integruota kamera. Naudotas 40X didinantis lęšis, objektyvas didina l0 kartų, todėl vaizdas gaunamas padidintas 400 kartų. Buvo ištirtas F puskietis preparatas su UV apsauga. Vaizdas parodytas 8 paveiksle.
8 pav. Puskiečio preparato mikroskopinis vaizdas (padidinta 400x )
Naudojant Motic programinę įrangą buvo išmatuotas TiO2 ir emulsinių dalelių skersmuo, išmatuota daugiau nei 100 dalelių (n=100). Titano dioksido dalelių skersmuo buvo išmatuotas ≤ 0,1 ± 0,018 µm, o emulsinių dalelių skersmuo ≥ 0,2 ± 0,015 µm.
Mikroskopinis tyrimas parodė, kad tiek emulsinės tiek suspensinės dalelės yra panašaus dydţio, pagamintas puskietis preparatas naudojant maišyklę, IKA EUROSTRA 200 digital gaunamas homogeniškas.
3.7. Pusiau kieto preparato stabilumo tyrimai
Atsiţvelgiant į 3.5 skyriuje aptartus rezultatus, tolimesniems stabilumo tyrimams atlikti buvo naudotas puskietis preparatas F sudėties. Pgaminti mėginiai, stabilumo tyrimų metu, buvo laikyti esant 25 ± 2°C temperatūrai. Po 1 savaitės, 1, 5 ir 10 mėnesių buvo nustatinėjami tie patys kokybės parametrai, kaip ir iš karto pagaminus puskietį preparatą.
