Khóa luận: Bào chế mỹ phẩm Saponin Tam Thất - Nguyễn Nhật Hà Phương

Khóa luận Dược sĩ nghiên cứu bào chế mỹ phẩm từ Saponin Tam Thất. Tìm hiểu công thức, quy trình bào chế và ứng dụng thực tiễn trong chăm sóc da.

• Tác giả: Nguyễn Nhật Hà Phương
• Người hướng dẫn: PGS. Vũ Thị Thu Giang
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu bào chế mỹ phẩm chăm sóc da từ saponin tam thất (Panax notoginseng (Burk). Chen)
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Saponin Tam Thất Nguồn Gốc và Thành Phần Hoạt Chất

Saponin tam thất (Panax notoginseng) là một thành phần quý từ cây tam thất, được sử dụng trong chăm sóc da từ lâu đời. Cây tam thất chứa nhiều saponin có hoạt tính cao, đặc biệt là protopanaxtriol saponins (PTS), giúp cải thiện tình trạng da hiệu quả. Những hoạt chất này có khả năng kích thích tuần hoàn máu, giảm viêm và tái tạo tế bào da. Thành phần hóa học đa dạng của saponin tam thất làm cho nó trở thành nguyên liệu lý tưởng cho bào chế mỹ phẩm chuyên nghiệp. Nghiên cứu khoa học cho thấy saponin tam thất có tính chống oxy hóa mạnh mẽ, bảo vệ da khỏi tác hại của các gốc tự do.

1.1. Tên Khoa Học và Đặc Điểm Nhân Dạng

Panax notoginseng (Burk.) Chen là tên khoa học chính xác của cây tam thất. Đây là loài thực vật thuộc họ Araliaceae, được trồng rộng rãi ở vùng núi phía bắc Việt Nam. Cây tam thất có chiều cao từ 30-50cm, lá phức hợp mọc so le, hoa nhỏ màu xanh nhạt. Rễ tam thất là phần có giá trị cao nhất, được khai thác sau 3-4 năm trồng, chứa nồng độ saponin tối ưu.

1.2. Các Thành Phần Saponin Chính

Saponin tam thất bao gồm protopanaxtriol saponins (PTS) và protopanaxadiol saponins (PDS). Những saponin này có khả năng hòa tan trong nước, tạo bọt khi lắc, và có tính sinh học hoạt động. Hàm lượng saponin có thể lên đến 10-15% trong rễ khô, được xác định bằng phương pháp HPLC (sắc ký lỏng hiệu năng cao).

II. Tác Dụng của Saponin Tam Thất Đối Với Da

Saponin tam thất có múi tác dụng phong phú trong chăm sóc da, làm cho nó trở thành thành phần quý trong công thức mỹ phẩm hiện đại. Hoạt chất này giúp cải thiện độ đàn hồi da, giảm nếp nhăn và tăng cường khả năng giữ ẩm. Tác dụng kháng viêm của saponin giúp làm dịu da kích ứng, giảm mẩn đỏ và mụn. Ngoài ra, saponin tam thất có khả năng thúc đẩy tuần hoàn máu và tái tạo tế bào, giúp da trở nên sáng mịn hơn. Các nghiên cứu khoa học chứng minh rằng saponin có tác dụng chống oxy hóa mạnh, bảo vệ da khỏi tác hại môi trường.

2.1. Tác Dụng Dưỡng Ẩm và Cải Thiện Kết Cấu Da

Saponin giúp tăng khả năng giữ nước trong lớp biểu bì, cải thiện độ mịn và mềm mại của da. Hoạt chất này kích thích sản xuất collagen tự nhiên, tăng độ đàn hồi và giảm nếp nhăn. Mỹ phẩm chứa saponin tam thất thường cho hiệu quả nhanh chóng, đặc biệt với da khô và da nhạy cảm.

2.2. Tác Dụng Kháng Viêm và Làm Sạch Da

Saponin tam thất có tính kháng viêm, giúp giảm mụn, viêm nang lông và các tổn thương da. Với tính chất sạch khuẩn tự nhiên, saponin giúp loại bỏ bã nhờn và bụi bẩn hiệu quả. Đây là lý do mỹ phẩm chứa saponin được khuyên dùng cho da mụn và da dầu.

III. Công Nghệ Nanoemulgel Giải Pháp Bào Chế Tiên Tiến

Nanoemulgel là công nghệ bào chế hiện đại kết hợp nhũ tương nano với gel, tạo ra một sản phẩm mỹ phẩm chất lượng cao với khả năng thấm da tuyệt vời. Công nghệ này cho phép đóng gói saponin tam thất vào các hạt nano có kích thước 50-500nm, giúp tăng cường khả năng hấp thụ hoạt chất. Nanoemulgel chứa saponin tam thất mang lại cảm giác mịn, nhẹ khi sử dụng, không để lại cảm giác nhờn. Phương pháp này bảo vệ hoạt chất khỏi bị oxy hóa và phân hủy, kéo dài độ bền của sản phẩm. So với hệ thống bào chế truyền thống, nanoemulgel cho hiệu quả dùng cao hơn đáng kể.

3.1. Nguyên Tắc Hoạt Động của Hệ Nanoemulgel

Nanoemulgel tạo thành từ ba thành phần chính: dầu, nước và nhũ hóa tác. Các hạt dầu nano được phân tán đều trong nước, tạo một hệ thống ổn định và đặc biệt. Khi tác dụng lên da, hạt nano dễ dàng thấm vào lỗ chân lông, giải phóng từng từ saponin tam thất để hấp thụ tối ưu. Độ mịn của hạt nano cho phép hệ thống thấm sâu vào các lớp da mà không gây tắc nghẽn.

3.2. Ưu Điểm So Với Các Hệ Thống Khác

Nanoemulgel vượt trội hơn kem truyền thống với cảm giác sử dụng nhẹ hơn và thấm nhanh hơn. Độ ổn định cao hơn so với nhũ tương thường, bảo vệ hoạt chất tốt hơn. Sản phẩm nanoemulgel có thể bảo quản lâu dài mà vẫn giữ được hiệu quả dùng, không cần bảo quản lạnh.

IV. Quy Trình Bào Chế và Đánh Giá Chất Lượng Nanoemulgel Saponin Tam Thất

Quy trình bào chế nanoemulgel saponin tam thất đòi hỏi sự kiểm soát chính xác từng bước để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Trước tiên, cao saponin tam thất được chuẩn bị và định lượng bằng phương pháp HPLC để xác định nồng độ saponin chính xác. Các tá dược được chọn lựa cẩn thận để tương hợp với hoạt chất và tạo hệ thống ổn định bền vững. Quá trình nhũ hóa được thực hiện ở nhiệt độ và áp lực kiểm soát để tạo ra hạt nano kích thước đều. Sau đó, hệ nanoemulgel được thêm gel độc lập để tăng độ sệt và tính thẩm mỹ. Đánh giá chất lượng bao gồm kiểm tra kích thước hạt, độ ổn định, khả năng thấm da và an toàn cho da.

4.1. Các Tá Dược Sử Dụng trong Bào Chế

Các tá dược tạo gel như CMC, carbomer và HEC được sử dụng để tạo độ sệt và cảm giác sử dụng tốt. Nhũ hóa tác bao gồm Tween 80, Span 80 được chọn để tạo hệ thống ổn định bền vững. Chất giữ ẩm như glycerin giúp cải thiện khả năng dưỡng ẩm. Chất bảo quản và chống oxy hóa được thêm vào để kéo dài hạn sử dụng của sản phẩm mà không ảnh hưởng đến hoạt tính của saponin.

4.2. Phương Pháp Đánh Giá Chất Lượng Nanoemulgel

Kích thước hạt được đo bằng máy đo kích thước động lực kết tương (DLS) để đảm bảo hạt ở mức nano. Đánh giá ổn định qua bài test nhiệt (centrifuge, nhiệt độ cao) kéo dài. Khả năng giải phóng được kiểm tra bằng chuồng khuếch tán Franzfor xác định tốc độ saponin thấm qua da. Kiểm tra an toàn trên da thỏ nhằm đánh giá nguy cơ gây kích ứng và phản ứng dị ứng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về tam thất 1. Tên khoa học Tên khoa học: Panax notoginseng (Burk. Họ: Nhân sâm (Araliaceae).

Tên đồng nghĩa: Aralia quinquefolia var. notoginseng Burkill; Panax pseudoginseng var.Tseng hoặc Panax pseudoginseng Wall. Tên thường gọi: sâm tam thất, kim bất hoán, nhân sâm tam thất, điền thất [12]. Phân bố Tam thất có nguồn gốc ở phía nam Trung Quốc: cây được trồng nhiều ở các tỉnh Vân Nam, Quảng Tây, Tứ Xuyên, Hồ Bắc, Giang Tây.

Ở Việt Nam, cây tam thất được trồng từ lâu nhưng với số lượng ít tại một số tỉnh như: Hà Giang (Đồng Văn), Lào Cai (Mường Khương, Bát Xát, Phà Lùng), Cao Bằng…tại các vừng núi cao 1200- 1500m [12]. Thành phần hóa học Cho đến ngày nay, gần 100 chất đã được tìm thấy trong PNG, bao gồm: ginsenosid, polysaccharid, acid amin, tinh dầu, flavonoid và polyacetylen [13] [14]. Ngoài saponin, các thành phần khác được phân lập từ tam thất cũng có tác dụng dược lý, tuy nhiên, do hàm lượng saponin cao hơn đáng kể so với các hợp chất khác nên các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào saponin [15]. Hiện nay, người ta đã phân lập được 56 saponin từ các bộ phận khác nhau của PNG.

Saponin trong PNG chủ yếu là các triterpen dammaran với 35 trong số 56 saponin được phân loại thuộc nhóm protopanaxadiol và 21 saponin còn lại thuộc nhóm protopanaxatriol [16] [15]. Mặc dù có sự đa dạng như vậy, nhưng có 5 loại saponin chính chiếm tới 90 % tổng PNS được nghiên cứu trong thí nghiệm về dược lý: notoginsenosid R1 (~ 7 – 10 %), ginsenosid Rb1 (~ 30 – 36 %), Rg1 (~ 20 – 40 % ), Rd (~ 5 - 8,4 %) và Re (~ 3,9 – 6 %) [16]. Hàm lượng PNS tổng số vào khoảng 15 % phụ thuộc vào tuổi, bộ phận của cây, phương pháp bảo quản, vụ mùa thu hoạch và phương pháp chiết xuất [13]. Hàm lượng các loại PNS trong các bộ phận khác nhau là khác nhau: Rb1 có nhiều ở tất cả các bộ phận (rễ, thân rễ và nụ hoa), Rg1 có nhiều rễ và thân rễ, Rb3 có nhiều trong nụ hoa [16].

Theo Dược điển Việt Nam V, hàm lượng notoginsenosid R1 không ít hơn 0,4 % và tổng hàm lượng ba saponin notoginsenosid R1, ginsenosid Rb1 và Rg1 không ít hơn 5 % trong mẫu dược liệu rễ củ khô kiệt. 2 Theo Dược điển Trung Quốc 2015, tổng hàm lượng của ba saponin notoginsenosid R1, Rb1 và Rg1 không được ít hơn 5 % trong dược liệu khô kiệt. Đối với saponin toàn phần thì hàm lượng notoginsenosid R1 ở mức khoảng 5,0 %, ginsenosid Rg1 không ít hơn 25,0 %, ginsenosid Re không được ít hơn 2,5 %, ginsenosid Rb1 không ít hơn 30,0 %, ginsenosid Rd không ít hơn 5,0 %. Tổng hàm lượng 5 saponin này không được ít hơn 75 % (dùng đường uống) hoặc 85 % (dùng đường tiêm) [17].

Cấu trúc hóa học của notoginsenosid R1 (a) và ginsenosid Rb1 (b). Cấu trúc hóa học của ginsenosid Rg1 (a) và ginsenosid Rd (b). Cấu trúc hoá học của ginsenosid Re. Đặc tính lý hóa của các saponin trong Tam thất Các saponin ginsenosid được phân loại vào nhóm III trong hệ thống phân loại sinh dược học BCS do có độ hòa tan tốt và tính thấm thấp[8] [9].

Cấu trúc của PNS bao gồm phần aglycon và phần đường, trong đó phần aglycon gồm khung 17 nguyên tử cacbon trong cấu trúc 4 vòng gắn với các gốc đường đa dạng, chẳng hạn như glucose, rhamnose , xylose và arabinose ở vị trí C-3 và C-20. Do đó, khả năng hòa tan trong nước của ginsenosid bị ảnh hưởng đáng kể bởi số lượng gốc đường gắn trong cấu trúc[18] [19]. Các saponin notoginsenosid R1, ginsenosid Rb1, ginsenosid Rg1, ginsenosid Rd và ginsenosid Re có hệ số thấm khoảng từ 10-7 tới 10-6 cm/s [10]. Do tính thấm thấp như vậy nên sự hấp thu PNS qua khuếch tán thụ động là không đáng kể, quá trình hấp thu của PNS phụ thuộc vào sự có mặt của các protein vận chuyển tích cực [20].

Năm 2022, trong khóa luận tốt nghiệp dược sĩ “Nghiên cứu bào chế pellet saponin Tam thất” của dược sĩ Mỵ Thị Khánh Huyền [21] đã thực hiện đánh giá các đặc tính của saponin toàn phần trong Tam thất với các kết quả được ghi nhận như sau: *Đặc tính vật lý:  Một số đặc tính vật lý của cao khô Tam thất nguyên liệu: - Cao khô saponin Tam thất ở dạng bột rất mịn theo DĐVN V. - Hình ảnh SEM cho thấy cao khô saponin Tam thất có hình dạng góc cạnh, bề mặt nhẵn. -Cao khô saponin có kết quả mất khối lượng do làm khô thấp dưới 5%, đạt tiêu chuẩn về mất khối lượng do làm khô cho cao khô theo DĐVN V. - Điểm nóng chảy của saponin Tam thất là 196,67 0C, nhiệt độ này cũng gần với pic điểm thu nhiệt ở giản đồ DSC.

Nhiệt độ nóng chảy của cao khô saponin Tam thất nguyên liệu gần với kết quả nhiệt độ nóng chảy của ginsenosid Rb1 (197 0C) và của ginsenosid Rg1 (194 0C) trong nghiên cứu của Kim và cộng sự [22], điều này có thể do ginsenosid Rb1 và Rg1 chiếm tỷ lệ cao nhất (trên 60%) trong cao khô saponin Tam thất.  Dạng thù hình ở trạng thái rắn - Cao khô saponin Tam thất được đặc trưng bởi các dải sóng: 3228 cm-1 (các liên kết O-H), 2929 cm-1 (các liên kết C-H), 1252 cm-1, 1088 cm-1 và 1047 cm-1 (các liên kết C-O). Giản đồ nhiệt DSC của cao khô saponin Tam thất có một điểm thu nhiệt ở 210,07 0C, đây có thể là nhiệt độ nóng chảy của cao khô Tam thất [23] [24], trong khi đó phổ nhiễm xạ tia X cũng không có đỉnh nhiễu xạ đặc trưng. Từ kết quả này cho thất cao khô saponin Tam thất tồn tại ở trạng thái vô định hình.

 Độ tan trong nước ở các pH khác nhau 4 - Cao khô saponin Tam thất và các saponin notoginsenosid R1, ginsenosid Rg1, ginsenosid Re, ginsenosid Rb1 và ginsenosid Rd tan tốt trong các môi trường pH 1,2; 4,5; 6,8 và 7,5.  Tính hút ẩm - Cao khô saponin Tam thất có bản chất là cao dược liệu nên khá hút ẩm, chỉ sau khoảng 4 giờ thì hàm ẩm trong cao đã tăng lên hơn 10,14%. Tính hút ẩm đóng một vai trò quan trọng trong tương tác giữa các tiểu phân trong cao khô dược liệu, do vậy trong quá trình bào chế cần lưu ý kiểm soát độ ẩm môi trường. *Độ ổn định của saponin Tam thất  Độ ổn định hóa học trong dung dịch - Các saponin notoginsenosid R1, ginsenosid Rg1, ginsenosid Re, ginsenosid Rb1 và ginsenosid Rd trong Tam thất bền trong môi trường dung dịch NaOH 1N, đệm phosphat pH 4,5; đệm phosphat pH 6,8; peroxid 3% trong 24 giờ.

Tuy nhiên sau sau 7 và 14 ngày thì các saponin vẫn còn bền trong môi trường nước và đệm phosphat pH 4,5, còn trong các môi trường dung dịch NaOH 1N, đệm phosphat pH 6,8 và peroxid 3% thì hầu hết các saponin đều bị phân hủy gần như hoàn toàn, riêng chỉ có ginsenosid Rd là bền vững hơn so với các saponin khác. Trong khi đó có thể dễ dàng nhận thấy các saponin rất kém bền trong môi trường pH 1,2; chỉ sau khoảng 4 giờ phần trăm các saponin còn lại đều dưới 50% và gần như bị thủy phân hết sau 24 giờ. Trên sắc kí đồ của dung dịch saponin trong môi trường acid sau 4 giờ có xuất hiện nhiều pic lạ, chứng tỏ saponin đã bị thủy phân thành các chất khác. Do vậy cần tránh phối hợp saponin với các tá dược có tính acid và tính oxy hóa mạnh.

 Độ ổn định hóa học ở trạng thái rắn - Trong các điều kiện bị tác động nhiệt độ cao, hàm ẩm cao và ánh sáng UV thì nguyên liệu saponin vẫn giữ được trạng thái vô định hình thể hiện qua hình ảnh phổ nhiễu xạ tia X. Kết quả định lượng cho thấy nguyên liệu cao khô saponin Tam thất hàm lượng vẫn cao thay đổi không nhiều (trên 94%), chỉ riêng có mẫu ở nhiệt độ 105 0C thì hàm lượng các saponin giảm còn xuống khoảng 90%. Ngoài ra giản đồ nhiệt DSC không xuất hiện pic lạ, các mẫu đều có điểm chảy giống với mẫu nguyên liệu ban đầu ở 210 °C. Với kết quả nghiên cứu thu được, trong quá trình nghiên cứu bào chế cần chú ý kiểm soát điều kiện nhiệt độ không quá 80 °C.

*Hệ số phân bố dầu nước 5 - Các saponin Tam thất notoginsenosid R1, ginsenosid Rg1, ginsenosid Re, ginsenosid Rb1 và ginsenosid Rd có Log P khoảng từ -0,82 tới 0,52. Dược chất với giá trị log P < 1,72 được phân loại thuộc nhóm thấm kém [25] [26], như vậy các saponin notoginsenosid R1, ginsenosid Rg1, ginsenosid Re, ginsenosid Rb1 và ginsenosid Rd được phân loại vào nhóm thấm kém.  Từ những kết quả trên thấy được rằng cao khô saponin Tam thất có độ tan tốt nhưng có mặt hạn chế về tính thấm kém và độ ổn định. Vì vậy, để có thể ứng dụng trong các chế phẩm dùng trên da cần phải cải thiện các hạn chế trên.

Bên cạnh đó, để phù hợp với pH sinh lý và hạn chế gây kích ứng da, pH của các chế phẩm mỹ phẩm bôi tại chỗ nằm trong khoảng từ 4 – 7 [27] [28], cùng với kết quả độ ổn định của saponin trong dung dịch ở trên, vì vậy định hướng pH của mỹ phẩm saponin Tam thất khoảng 5,0 – 6,5. Tác dụng của saponin Tam thất trên da 1. Tác dụng chống viêm Saponin từ rễ Tam thất đã được chứng minh có tác dụng chống viêm hiệu quả. Nghiên cứu của Yangqi Li và cộng sự (2018) đã đánh giá hiệu quả của gel Panax notoginseng (PN) trên mô hình chuột mắc bệnh vẩy nến do bôi kem imiquimod (5%) trong 7 ngày.

Chuột được chia thành ba nhóm: đối chứng âm tính (chỉ bôi imiquimod), nhóm PN (bôi gel PN 1% hai lần/ngày kết hợp imiquimod), và nhóm đối chứng. Kết quả cho thấy gel PN giúp giảm đáng kể các triệu chứng như dày da, bong vảy và ban đỏ. Quan trọng hơn, gel PN còn làm giảm biểu hiện các cytokine gây viêm như ICAM-1, IL-8, TNF-α và IL-17 trong mô da, từ đó ức chế quá trình viêm và tiến triển bệnh vẩy nến. Với những kết quả này, tác giả kết luận rằng saponin từ Tam thất có tiềm năng lớn trong việc phát triển các liệu pháp mới để quản lý và điều trị các bệnh viêm da, đặc biệt là vẩy nến [1].

Tác dụng làm nhanh lành vết thương trên da và ngăn ngừa hình thành sẹo Nghiên cứu của Yan Zhi (năm 2017) đã sử dụng mô hình sẹo phì đại trên tai thỏ để đánh giá tác dụng của saponin từ rễ Tam thất (PNS) trong việc ngăn ngừa hình thành sẹo.