Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Kỹ thuật Hoá học - Bộ môn Kỹ thuật Hoá hữu cơ
Đồ án chuyên ngành
Đánh giá khả năng dẫn thấm qua da của
hệ huyền phù mangiferin và định hướng phát triển mỹ phẩm
SVTH: Nguyễn Quỳnh Anh - 1910019
Trương Vĩnh Thịnh - 1910570
GVHD: PGS. TS. Lê Thị Hồng Nhan
Thành phố Hồ Chí Minh, 12/2022
Nội dung trình bày
1
Tổng quan
2
Nội dung nghiên cứu
3
Kết quả và bàn luận
4
Kết luận và dự kiến công việc
2
Tổng quan về da
Da có cấu trúc gồm 3 lớp [1]
Lớp biểu bì (Epidermis)
Lớp hạ bì (Dermis)
Lớp mô dưới da (Hypodermis)
[1] H. Shimizu, Shimizu's Textbook of Dermatology, Faculty of Medicine and Graduate School of Medicine Hokkaido University, 2007.
Ảnh: allroundclub.com
3
Tổng quan về da
Làn da khỏe mạnh
4
Tổng quan về da
Một số vấn đề thường gặp của da
Lão hoá
Thiếu ẩm
Mụn
5
Tổng quan về mangiferin
Origins
Never A Dull Moment
Skin-brightening
Clarins
Double Serum Traitement
Complete Age Control Concentrate
Omorovicza
Balancing Moisturizer
RE:CIPE
Crystal Sun Spray
SPF50+ PA+++
6
Tổng quan về mangiferin
Mangiferin được sử dụng trong chăm sóc da nhờ khả năng kháng viêm,
chống oxy hóa, chống tia cực tím, hỗ trợ ngăn ngừa lão hóa da [2]
Độ tan tương đối kém làm
giảm tính thấm qua da [3]
Tạo hệ huyền phù mangiferin
giúp cải thiện độ tan
[2] Telang, M., Dhulap, S., Mandhare, A., & Hirwani, R., “Therapeutic and cosmetic applications of mangiferin”, Expert Opinion on Therapeutic Patents, 2013. 23(12): p. 1561–1580.
[3] A. Jhoany, “Determination of mangiferin solubility in solvents used in the biopharmaceutical industry”, Journal of pharmacy and pharmacognosy research, 2016. 4(2): pp. 49-53.
7
Mô hình khuếch tán
Tế bào khuếch tán dọc
(Franz cell)
Tế bào khuếch tán ngang
(Side-by-side cell)
Tế bào dòng chảy
(In-line cell)
8
Tế bào khuếch tán Franz
Màng tổng hợp
Cellulose acetate
9
Công trình nghiên cứu liên quan
Năm 2017, nghiên cứu của Ochaka và cộng sự đã chỉ ra rằng mangiferin thấm qua
lớp sừng, thâm nhập vào lớp biểu bì và hạ bì với số lượng tương đương
Năm 2021, sinh viên Trần Thị Kim Nở đã tạo thành công hệ huyền phù mangiferin
có kích thước trung bình 2.181 μm bằng phương pháp đồng hoá với lecithin
Các nghiên cứu của sinh viên Lê Minh Huy (2020) và sinh
viên Nguyễn Hoàng Tuấn Kiệt (2022) cho thấy hiệu suất
khuếch tán khi phối trộn hệ vào nền mỹ phẩm giả lập
10
Nội dung nghiên cứu
Mục tiêu
nghiên cứu
1
Đánh giá khả năng thấm qua da của mangiferin bằng tế bào khuếch tán Franz
2
Chứng minh hiệu quả của huyền phù mangiferin trong một số nền mỹ phẩm
3
Xây dựng quy trình đánh giá khả năng thấm qua da của huyền phù mangiferin
Nội dung thực hiện
Chuẩn bị và
đánh giá hệ
Thiết lập điều
kiện cho quy
trình đánh giá
Khảo sát khả
năng dẫn thấm
Khảo sát trong
một số nền mỹ
phẩm giả lập
So sánh, đánh
giá kết quả
11
Kết quả và bàn luận
1
2
3
Xác định hàm lượng
mangiferin
Chuẩn bị và đánh giá hệ
phân tán
Xây dựng mô hình đánh giá
tính thấm qua da
12
Xác định hàm lượng mangiferin
0,50
0,50
0,45
0,45
0,40
0,40
0,35
0,35
Độ hấp thu A
Độ hấp thu A
Đo quang phổ hấp thu xác định hàm lượng mangiferin
0,30
0,25
0,20
0,15
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,10
0,05
0,05
0,00
0,00
350
370
390
410
430
450
470
490
510
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Bước sóng (nm)
Nồng độ (μg/mL)
λmax = 410 nm
A = 0.0049∗C + 0.0025 (R2 = 0.9996)
100
13
Chuẩn bị và đánh giá hệ phân tán
Chuẩn bị hệ huyền phù mangiferin
Thiết bị đồng hoá: FSH-2A - Tốc độ đồng hoá: 12 000 vòng/phút
Thời gian đồng hoá: 15 phút - Nhiệt độ đồng hoá: nhiệt độ phòng
14
Chuẩn bị và đánh giá hệ phân tán
Đánh giá hệ huyền phù mangiferin
Ban đầu
Sau 3 ngày
Sau 7 ngày
Sau 14 ngày
15
Xây dựng mô hình đánh giá tính thấm qua da
Mô hình nạp mẫu
Sau 8 giờ
Không khử khí
Có khử khí
16
Xây dựng mô hình đánh giá tính thấm qua da
So sánh với đối chứng
Hiệu suất khuếch tán (%)
16
13,24
14
12
10
8
6
5,00
4
2
0
ĐC1
S
Việc sử dụng chất hoạt động bề mặt kết hợp
quá trình đồng hoá tốc độ cao là có hiệu quả
17
Xây dựng mô hình đánh giá tính thấm qua da
Ảnh hưởng của thể tích nạp mẫu
Hiệu suất khuếch tán (%)
12
10
7,94
8
6
5,39
4,61
4,76
4,82
1,50
1,60
8,59
7,64
5,77
5,21
5,08
4
2
0
1,00
1,20
1,70
1,80
1,90
2,00
2,20
2,50
Thể tích nạp mẫu (mL)
18
Xây dựng mô hình đánh giá tính thấm qua da
Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng
Hiệu suất khuếch tán (%)
24
20
16
15,86
13,94
13,24
13,13
11,05
12
8
4
0
1
2
4
8
12
Tỷ lệ pha loãng (lần)
19
Xây dựng mô hình đánh giá tính thấm qua da
Ảnh hưởng của thời gian khuếch tán
Hiệu suất khuếch tán (%)
24
20
16
12
8
13,15
13,24
13,09
6
8
12
10,51
5,39
4
0
2
4
Thời gian (h)
20
Xây dựng mô hình đánh giá tính thấm qua da
Kết luận các điều kiện sử dụng cho mô hình Franz
Nạp mẫu
Khuếch tán
Pha loãng
1.6 mL
8 giờ
2 lần
21
Xây dựng mô hình đánh giá tính thấm qua da
So sánh với các hoạt chất khác
28
Hiệu suất khuếch tán (%)
24,64
24
(*) Số liệu từ nghiên cứu của tác giả Lê Minh Huy
20
(**) Số liệu từ nghiên cứu của tác giả Tô Nguyễn Phương Thảo
16
13,24
Lecithin hiệp đồng HC40 giúp
curcumin phân tán tốt, làm tăng
vượt trội hiệu suất khuếch tán
12
8
4
1,106
0
Mangiferin + Lecithin Curcumin + Lecithin Curcumin + Lecithin +
(*)
HC40 (**)
22
Kết luận và dự kiến công việc
Đã hoàn thành
Tạo hệ
1
Đồng hoá với lecithin
2
Vàng nâu, trong suốt
3
Hạn sử dụng 01 tuần
Tế bào Franz
1
Màng cellulose acetate, pH 7.03
2
Pha loãng 2 lần trước khi đo UV-Vis
3
Tối ưu ở 8 giờ và 1.6 mL mẫu tiêm
Dự kiến công việc
1/2023
Đánh giá kích thước
hạt của hệ phân tán
2/2023
Thử nghiệm khuếch tán
với những điều kiện đã
xây dựng
3/2023
Đánh giá khi thay đổi
pH, loại màng, thời
gian ngâm màng
4/2023
Đánh giá trong một số
nền mỹ phẩm giả lập
5/2023
Tổng hợp số liệu và viết
báo cáo đồ án tốt nghiệp
23
Tài liệu tham khảo
[1]
[2]
[3]
H. Shimizu, Shimizu's Textbook of Dermatology, Faculty of Medicine and Graduate School of Medicine Hokkaido University , 2007.
A. Watkinson, “Transdermal and Topical Drug Delivery Principles and Practice,” in Transdermal and Topical Drug Delivery, New Jersey: John
Wiley & Sons, Inc., Publication, 2011.
Proksch, E., et al., “Dry skin management: practical approach in light of latest research on skin structure and function,” Journal of
Dermatological Treatment, tập 31, số 7, pp. 716-722, 2020.
[4]
N. Puizina-Ivic, “Skin aging,” Acta Dermatovenerologica Alpina Panonica Et Adriatica, vol. 17, no. 2, p. 47, 2008.
[5]
E. Tanghetti, “The Role of Inflammation in the Pathology of Acne,” The Journal of clinical and aesthetic dermatology, vol. 6, no. 9, p. 27, 2013.
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
Odeh, F., H. Al-Jaber, and D. Khater, “Nanoflora—how nanotechnology enhanced the use of active phytochemicals,” Application of
Nanotechnology in Drug Delivery, no. IntechOpen, 2014.
S. Perveen, “Introductory Chapter: Terpenes and Terpenoids.,” in Terpenes and Terpenoids., 2018.
Saha, S., Sadhukhan, P., & Sil, P. C. , “Mangiferin: A xanthonoid with multipotent anti-inflammatory potential.,” BioFactors, vol. 42, no. 5, pp.
459-474, 2006.
A. Jhoany, “Determination of mangiferin solubility in solvents used in the biopharmaceutical industry,” Journal of pharmacy and pharmacognosy
research, vol. 4, no. 2, pp. 49-53, 2016.
Vyas, A., Syeda, K., Ahmad, A., Padhye, S., & H. Sarkar, F., “Perspectives on Medicinal Properties of Mangiferin,” Mini-Reviews in Medicinal
Chemistry, tập 12, số 5, pp. 412-425, 2012.
25
Tài liệu tham khảo
[11]
Khurana, R. K., Kaur, R., Lohan, S., Singh, K. K., & Singh, B., “Mangiferin: a promising anticancer bioactive.,” Pharmaceutical Patent Analyst,
tập 5, số 3, pp. 169-181, 2016.
[12]
Zendrini Rechenchoski, D., Fontana Agostinho, K., Carla Faccin-Galhardi, L., Alesandra Stinghen Garcia Lonni, A., Vinícius Honório da Silva, J.,
Goulart de Andrade, F., … Elisa Carvalho Linhares, R., “Mangiferin: a promising natural xanthone from Mangifera indica for the control of acyclovir
– resistant herpes simplex virus 1 infection.,” Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2020.
[13]
Telang, M., Dhulap, S., Mandhare, A., & Hirwani, R., “Therapeutic and cosmetic applications of mangiferin: a patent review.,” Expert Opinion on
Therapeutic Patents., tập 23, số 12, p. 1561–1580, 2013.
[14]
Ochocka, R., Hering, A., Stefanowicz–Hajduk, J., Cal, K., & Barańska, H., “The effect of mangiferin on skin: Penetration, permeation and
inhibition of ECM enzymes.,” PLOS ONE, tập 12, số 7, 2017.
[15]
Hou S, Wang F, Li Y, et al., “Pharmacokinetic study of mangiferin in human plasma after oral administration,” Food Chem, tập 132, số 1, 2012.
[16]
Opatha, S. A. T., Titapiwatanakun, V., & Chutoprapat, R., “Transfersomes: A Promising Nanoencapsulation Technique for Transdermal Drug
Delivery.,” Pharmaceutics, tập 12, số 9, p. 885, 2020.
[17]
Park, Y., Park, J., Chu, G. S., Kim, K. S., Sung, J. H., & Kim, B, “Transdermal delivery of cosmetic ingredients using dissolving polymer
microneedle arrays.,” Biotechnology and Bioprocess Engineering, tập 20, số 3, pp. 543-549, 2015.
[18]
Changsun Kang, E.J., Hyejin Hyeon, Semee Seon, Dongwon Lee, “Acid activatable polymeric curcumin nanoparticles as therapeutic agents for
osteoarthritis.,” Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, vol. 23, pp. 102-104, 2020.
26
Tài liệu tham khảo
[19]
Alshamrani, M.; Khan, M.K.; Khan, B.A.; Salawi, A.; Almoshari, Y, “Technologies for Solubility,” Dissolution and Permeation Enhancement of
Natural Compounds. Pharmaceuticals,, vol. 15, p. 653, 2022.
[20]
Costa, R., & Santos, L., “Delivery systems for cosmetics - From manufacturing to the skin of natural antioxidants,” owder Technology, vol. 322, pp.
402-416, 2017.
[21]
Sharma, D., A.A.E. Ali, and L.R. Trivedi, “n Updated Review on: Liposomes as drug delivery system,” Pharma Tutor, vol. 6, no. 2, pp. 50-62, 2018.
[22]
Patravale, V. B., & Mandawgade, S. D., “Novel cosmetic delivery systems: an application update,” International Journal of Cosmetic Science, vol.
30, no. 1, pp. 19-33, 2008.
[23]
Ahmadi Ashtiani H R, Bishe P, Lashgari N, Nilforoushzadeh M A, Zare S., “Liposomes in Cosmetics.,” Journal of Skin and Stem Cell, vol. 3, no. 3,
2016.
[24]
Bilal, M., & Iqbal, H. M. N., “New Insights on Unique Features and Role of Nanostructured Materials in Cosmetics.,” Cosmetics, vol. 7, no. 2, p. 24,
2020.
[25]
(Godin, B., & Touitou, E., “Ethosomes: New Prospects in Transdermal Delivery.,” Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, vol. 20,
no. 1, pp. 63-102, 2003.
[26]
Nainwal, N., Jawla, S., Singh, R., & Saharan, V. A., “Transdermal Applications of Ethosomes – A Detailed Review.,” Journal of Liposome
Research, vol. 1, p. 32, 2018.
[27]
N. Dayan, E. Touitou, “Carriers for skin delivery of trihexyphenidyl HCl: ethosomes vs. liposomes.,” Biomaterials, vol. 21, pp. 1879-1885, 2000.
27
Tài liệu tham khảo
[28]
Jain, S., Jain, P., Umamaheshwari, R. B., & Jain, N. K., “Transfersomes—A Novel Vesicular Carrier for Enhanced Transdermal Delivery:
Development, Characterization, and Performance Evaluation,” Drug Development and Industrial Pharmacy, vol. 29, no. 9, pp. 1013-2026, 2003.
[29]
Opatha, S. A. T., Titapiwatanakun, V., & Chutoprapat, R. , “ Transfersomes: A Promising Nanoencapsulation Technique for Transdermal Drug
Delivery.,” Pharmaceutics, vol. 12, no. 9, p. 855, 2020.
[30]
Otto, A., du Plessis, J., & Wiechers, J. W.,, “ Formulation effects of topical emulsions on transdermal and dermal delivery.,” International Journal
of Cosmetic Science, vol. 31, no. 1, pp. 1-19, 2009.
[31]
Santosh Nemichand Kale ,Sharada Laxman Deore., “Emulsion Micro Emulsion and Nano Emulsion: A Review,” Systematic Reviews in
Pharmacy., vol. 8, no. 1, pp. 39-47, 2017.
[32]
Zhu W., Yu A., Wang W., Dong R., Wu J., Zhai G., “Formulation design of microemulsion for dermal delivery of penciclovir,” Int. J. Pharm, vol.
360, pp. 184-190, 2008.
[33]
Souto EB, Cano A, Martins-Gomes C, Coutinho TE, Zielińska A, Silva AM , “Microemulsions and Nanoemulsions in Skin Drug Delivery.,”
Bioengineering (Basel), vol. 9, no. 4, p. 158, 2022.
[34]
Patravale, V. B., Date, A. A., & Kulkarni, R. M., , “Nanosuspensions: a promising drug delivery strategy.,” Journal of Pharmacy and
Pharmacology, vol. 56, no. 7, pp. 827-840, 2004.
[35]
Müller, R. ., Jacobs, C., & Kayser, O., “Nanosuspensions as particulate drug formulations in therapy.,” Advanced Drug Delivery Reviews, vol. 47,
no. 11, pp. 3-19, 2001.
28
Tài liệu tham khảo
[36]
Shi, T., Lv, Y., Huang, W., Fang, Z., Qi, J., Chen, Z., Zhao, W., Wu, W., Lu, Y., “ Enhanced transdermal delivery of curcumin nanosuspensions: A
mechanistic study based on co-localization of particle and drug signals.,” International Journal of Pharmaceutics, p. 588, 2020.
[37]
Muller, R.H., Runge, S.A., Ravelli, V., Thünemann, A.F., Mehnert, W., Souto, E.B., “Cyclosporine-loaded solid lipid nanoparticles (SLN): drug-lipid
physicochemical 392 interactions and characterization of drug incorporation,” Eur J Pharm Biopharm, 2008. 68(3): p. 535-544, vol. 68, no. 3, pp. 535544, 2008.
[38]
Yang, S., Zhu, J., Lu, Y., Liang, B., Yang, C., “Body distribution of camptothecin solid lipid nanoparticles after oral administration.,” Pharm Re, vol.
16, no. 5, pp. 751-757, 1999.
[39]
Garud, A., Singh, D., & Garud, N., “Solid Lipid Nanoparticles (SLN): Method, Characterization and Applications.,” International Current
Pharmaceutical Journal, vol. 1, no. 11, pp. 384-393, 2012.
[40]
S. Wissing, “Cosmetic applications for solid lipid nanoparticles (SLN).,” International Journal of Pharmaceutics, 2003., vol. 254, no. 1, pp. 65-68,
2003.
[41]
Tanojo, H., Roemelé, P. E. H., van Veen, G. H., Stieltjes, H., Junginger, H. E., & Boddé, H. E., “New design of a flow-through permeation cell for
studying in vitro permeation studies across biological membranes,” Journal of Controlled Release, vol. 45, no. 1, pp. 41-47, 1997.
[42]
Bartosova, L., & Bajgar, J., “Transdermal Drug Delivery In Vitro Using Diffusion Cells.,” Current Medicinal Chemistry, vol. 19, no. 27, pp. 46714677, 2012.
[43]
Seo, J.-E., Kim, S., & Kim, B.-H., “In vitro skin absorption tests of three types of parabens using a Franz diffusion cell.,” ournal of Exposure
Science & Environmental Epidemiology, vol. 27, no. 3, pp. 320-325, 2016.
29
Tài liệu tham khảo
[44]
Tanojo, H., Roemelé, P. E. H., van Veen, G. H., Stieltjes, H., Junginger, H. E. & Boddé, H. E., “New design of a flow-through permeation cell for
studying in vitro permeation studies across biological membranes.,” Journal of Controlled Release, vol. 45, no. 1, pp. 41-47, 1997.
[45]
Benveniste, H., & Hüttemeier, P. C. , “Microdialysis—Theory and application.,” Progress in Neurobiology, vol. 35, no. 3, pp. 195-215, 1990.
[46]
Holmgaard, R. and J.B. Nielsen, “Dermal absorption of pesticides: evaluation of variability and prevention.,” 2009.
[47]
P. H., “xamination of the epidermis by the strip method of removing horny layers. I. Observation on thickness of the horny layer, and on mitotic
activity after stripping.,” J. Invest. Dermatol, vol. 16, pp. 383-386, 1951.
[48]
Tsai J-C, Weiner ND, Flynn GL, Ferry J., “Properties of adhesive tapes used for stratum corneum stripping.,” Int J Pharm, vol. 72, pp. 227-231,
1991.
[49]
Escobar-Chavez, J. J., Merino-Sanjuán, V., López-Cervantes, M., Urban-Morlan, Z., Piñón-Segundo, E., Quintanar-Guerrero, D., & GanemQuintanar, A., “The Tape-Stripping Technique as a Method for Drug Quantification in Skin.,” Journal of Pharmacy & Pharmaceutical Sciences, vol. 11,
no. 1, p. 104, 2008.
[50]
Allaw M, Pleguezuelos-Villa M, Manca ML, Caddeo C, Aroffu M,Nacher A, Diez-Sales O, Saurí R, Ferrer EE, Fadda AM, ManconiM , “Innovative
strategies to treat skin wounds withmangiferin: fabrication of transfersomes modified with glycols andmucin.,” Nanomedicine., vol. 15, pp. 1671-1685,
2020.
[51]
Hering, A.; Ochocka, J.R.;Baranska, H.; Cal, K.; Stefanowicz-Hajduk, J., “Mangiferin and Hesperidin Transdermal Distribution and Permeability
through the Skin from Solutions and Honeybush Extracts (Cyclopia sp.) - Comparison Ex Vivo Study.,” Molecules, vol. 26, p. 6547, 2021.
[52]
Nở.T.T.K, “Nghiên cứu một số hệ phân tán từ chiết xuất lá dó bầu và định hướng ứng dụng,” 2022.
30
Tài liệu tham khảo
[53]
L. Huy, “ENHANCING TRANSDERMAL DELIVERY OF CURCUMIN IN COSMETIC APPLICATIONS,” 2020.
[54]
T. Thảo, “Nghiên cứu khả năng thấm vào da của curcumin và định hướng phát triển mỹ phẩm,” 2021.
[55]
N. Kiệt, “Đánh giả khả năng thấm qua da của hệ bao bọc dáng béo rắn salicylic acid và định hướng phát triển mỹ phẩm,” 2-22.
[56]
CHIA-CHI CHANG1, MING-HUA YANG, HWEI-MEI WEN1 AND JIING-CHUAN CHERN, “Estimation of Total Flavonoid Content in Propolis by
Two Complementary Colorimetric Methods,” Journal of Food and Drug Analysis, tập 10, số 3, pp. 178-182, 2002.
31
Cảm ơn thầy cô đã lắng nghe!
Phụ lục 1
32
Phụ lục 2
Lecithin, hay còn gọi là phosphatidyl choline, bao gồm
phosphoric acid, cholines, esters hay glycerol, và hai acid béo.
Lecithin tinh khiết màu trắng, màu tối đi khi tiếp xúc với không
khí. Lecithin thương mại có màu dao động từ nâu đến vàng nhạt,
ở dạng dung dịch.
Lecithin được tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm như lòng đỏ
trứng, đậu nành, hướng dương hoặc các nguồn động vật.
Chỉ số HLB của lecithin nằm trong khoảng 8 – 9. Lecithin có
khả năng tan thấp trong nước nhưng là chất chuyển thể nhũ tốt.
33
Phụ lục 3
Kết quả đo độ ẩm nguyên liệu
34
Phụ lục 4
Kết quả khảo sát đường chuẩn nồng độ
35
Phụ lục 5
Thông số của tế bào khuếch tán Franz
36
Phụ lục 6
Kết quả khảo sát thể tích mẫu tiêm
37
Phụ lục 7
Kết quả so sánh với đối chứng
38
Phụ lục 8
Kết quả khảo sát tỷ lệ pha loãng
39
Phụ lục 9
Kết quả khảo sát thời gian dẫn thấm
40
Phụ lục 10
Cấu trúc cellulose acetate
41