Khóa luận tốt nghiệp Y tế: Trần đức ngọc nghiên cứu bào chế kem chống nắng

Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ của Trần Đức Ngọc về nghiên cứu bào chế kem chống nắng có chứa titan dioxyd nano, ứng dụng công nghệ tiên tiến.

• Tác giả: Trần Đức Ngọc
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Mai Anh
• Trường học: Trường Đại học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu bào chế kem chống nắng chứa titan dioxyd nano
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Bào Chế Kem Chống Nắng Titan Dioxyd Nano

Trần Đức Ngọc đã thực hiện một nghiên cứu bào chế kem chống nắng đầy ý nghĩa tại Trường Đại học Dược Hà Nội dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Mai Anh. Khóa luận tốt nghiệp này tập trung vào việc phát triển các công thức kem bôi da hiệu quả với titan dioxyd nano như chất chống UV chính. Nghiên cứu này không chỉ khám phá các tính chất vật lý-hóa học của sản phẩm mà còn đánh giá tính an toàn và hiệu quả bảo vệ da của kem. Việc sử dụng titan dioxyd nano trong bào chế kem chống nắng mở ra những hướng mới cho công nghệ chế phẩm dược phẩm hiện đại, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về các sản phẩm chăm sóc da an toàn và hiệu quả.

1.1. Ý Nghĩa Của Nghiên Cứu Kem Chống Nắng

Kem chống nắng là sản phẩm quan trọng trong phòng chống tác hại của tia UV đối với da. Tia UV gây ra các vấn đề da liễu nghiêm trọng như photoaging, tàn nhang, và ung thư da. Việc bào chế kem chống nắng với các thành phần hiệu quả giúp bảo vệ và duy trì sức khỏe da. Nghiên cứu của Trần Đức Ngọc về titan dioxyd nano trong công thức kem có giá trị khoa học và ứng dụng thực tiễn cao.

1.2. Mục Tiêu Chính Của Khóa Luận

Mục tiêu chính của khóa luận là khảo sát các công thức kem chống nắng tối ưu, xác định các thông số kỹ thuật phù hợp, và đánh giá chỉ số SPF (Sun Protection Factor). Nghiên cứu cũng tập trung vào việc khảo sát thiết bị nhũ hóa, tỷ lệ thành phần, và tính ổn định hóa lý của kem. Cuối cùng, đánh giá tính kích ứng trên da để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

II. Các Nguyên Vật Liệu Và Phương Pháp Bào Chế Kem Chống Nắng

Phương pháp bào chế kem chống nắng của Trần Đức Ngọc sử dụng những nguyên vật liệu tiêu chuẩn và thiết bị hiện đại. Công thức kem được thiết kế với cấu trúc nhũ tương D/N (dầu trong nước) để tạo ra sản phẩm dễ sử dụng và thẩm thấu tốt. Titan dioxyd nano được chọn làm chất chống UV chính với khả năng phản xạ và tán xạ tia UV hiệu quả. Các thành phần pha dầu và pha nước được lựa chọn cẩn thận để đảm bảo độ ổn định và tính an toàn. Chất nhũ hóa được sử dụng để giữ ổn định cấu trúc nhũ tương. Quá trình bào chế bao gồm các bước khảo sát thiết bị, thời gian, và cường độ nhũ hóa để tìm ra điều kiện tối ưu nhất.

2.1. Nguyên Vật Liệu Và Thiết Bị Nghiên Cứu

Nghiên cứu sử dụng nguyên vật liệu dược phẩm chất lượng cao từ các nhà sản xuất (NSX) uy tín. Titan dioxyd nano được đặc biệt khảo sát với các đặc tính hình thái và kích thước tiểu phân. Thiết bị bào chế bao gồm máy nhũ hóa, các dụng cụ đo lường chính xác, và thiết bị kiểm định chất lượng. Động vật thí nghiệm (chuột) được sử dụng để đánh giá tính kích ứng của kem trên da.

2.2. Quy Trình Bào Chế Và Đánh Giá Chất Lượng

Quy trình bào chế kem bao gồm nhiều giai đoạn khảo sát để tối ưu hóa. Khảo sát thiết bị nhũ hóa xác định thiết bị phù hợp nhất. Khảo sát thời gian và cường độ nhũ hóa giúp tìm điều kiện tốt nhất. Đánh giá sản phẩm bao gồm kiểm định độ ổn định cấu trúc hóa lý, đo chỉ số SPF, và đánh giá tính kích ứng trên da động vật thí nghiệm.

III. Kết Quả Thực Nghiệm Và Đánh Giá Kem Chống Nắng

Kết quả thực nghiệm của khóa luận Trần Đức Ngọc cho thấy những thành công đáng kể trong bào chế kem chống nắng với titan dioxyd nano. Công thức kem chứa titan dioxyd nano đạt được chỉ số SPF cao, cho thấy khả năng bảo vệ da chống tia UV hiệu quả. Độ ổn định cấu trúc hóa lý của kem được duy trì tốt trong các điều kiện lưu trữ khác nhau. Kết quả đánh giá kem với các loại titan dioxyd khác nhau chỉ ra rằng titan dioxyd nano có hiệu suất vượt trội. Tính kích ứng của kem được đánh giá ở mức độ thấp, đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Bám dính của kem trên da được kiểm định, cho thấy khả năng lưu lại kem tốt sau tiếp xúc với nước.

3.1. Chỉ Số SPF Và Khả Năng Chống UV

Chỉ số SPF (Sun Protection Factor) là chỉ tiêu quan trọng nhất trong đánh giá kem chống nắng. Các công thức kem khác nhau cho chỉ số SPF khác nhau tùy thuộc vào tỷ lệ % titan dioxyd nano. Kết quả cho thấy tỷ lệ titan dioxyd nano tăng dẫn đến chỉ số SPF tăng theo. Kem bào chế cuối cùng đạt được SPF cao, đáp ứng yêu cầu bảo vệ da hiệu quả.

3.2. Độ Ổn Định Và Tính An Toàn Của Sản Phẩm

Độ ổn định cấu trúc hóa lý của kem được theo dõi qua thời gian lưu trữ. Kem chống nắng duy trì được cấu trúc nhũ tương ổn định, không tách lớp. Tính kích ứng được đánh giá bằng bảng chia điểm mức độ kích ứng da, cho thấy kem có mức độ an toàn cao. Kết quả cho phép khẳng định sản phẩm kem chống nắng an toàn sử dụng lâu dài.

IV. Ứng Dụng Và Triển Vọng Phát Triển Kem Chống Nắng Titan Dioxyd

Nghiên cứu của Trần Đức Ngọc mở ra những triển vọng mới cho ứng dụng kem chống nắng trong công nghiệp dược phẩm. Titan dioxyd nano với các tính chất vượt trội trở thành lựa chọn hàng đầu cho bào chế kem chống nắng hiện đại. Sản phẩm có thể được cải tiến thêm bằng việc kết hợp các chất chống nắng khác để tăng phổ bảo vệ UV. Ứng dụng kem chống nắng từ nghiên cứu này có thể được chuyển giao sang sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Công thức kem có thể được điều chỉnh để phù hợp với các loại da khác nhau. Tiếp theo, nghiên cứu có thể mở rộng sang các dạng bào chế khác như gel, spray chống nắng để đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường. Kết quả này có tác động tích cực đến ngành công nghiệp mỹ phẩm dược phẩm Việt Nam.

4.1. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Sản Phẩm Kem Chống Nắng

Kem chống nắng từ khóa luận có thể được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực chăm sóc da và phòng chống tác hại UV. Sản phẩm phù hợp cho các nhóm người cần bảo vệ da cao như lao động ngoài trời, vận động viên. Công thức kem có thể được điều chỉnh để phục vụ các đối tượng khác nhau với các loại da khác nhau. Ứng dụng kem chống nắng giúp giảm nguy cơ photoaging, ung thư da, và các bệnh da liễu khác.

4.2. Triển Vọng Phát Triển Công Nghệ Bào Chế Tương Lai

Nghiên cứu của Trần Đức Ngọc là nền tảng cho các nghiên cứu bào chế sâu hơn trong tương lai. Có thể phát triển kem chống nắng với các chất chống nắng hỗn hợp kết hợp titan dioxyd nano với các thành phần khác. Công nghệ bào chế có thể được cải tiến bằng việc ứng dụng công nghệ nano tiên tiến. Triển vọng lớn nằm ở việc phát triển các sản phẩm dược phẩm mới với hiệu quả cao hơn, an toàn hơn cho người tiêu dùng Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Cấu tạo cơ bản của da Da là tổ chức lớn nhất trong cơ thể người tiếp xúc với môi trường. Da người bao gồm hai lớp chính là lớp biểu bì và lớp hạ bì. Da có cấu tạo phức tạp gồm biểu mô, mô liên kết, dây thần kinh, và các tuyến [7].

Lớp biểu bì Lớp biểu bì là lớp ngoài cùng của da có chức năng như một lớp bảo vệ chống lại các ảnh hưởng bên ngoài. Biểu bì có độ dày thay đổi tuỳ từng vùng cơ thể (từ 0,07 - 2,5 mm). Sự khác nhau về độ dày của biểu bì do ảnh hưởng của môi trường xung quanh tác động vào da lớp bên ngoài không giống nhau. Lòng bàn tay và lòng bàn chân là những vùng có biểu bì dày nhất có thể đạt tới 1,5 - 2 mm.

Biểu bì có thể gổm hàng chục lớp tế bào tạo thành. Từ trong ra ngoài, biểu bì được phân thành năm lớp: lớp đáy, lớp sợi, lớp hạt, lớp bóng và lớp sừng. Biểu bì chứa tế bào hắc tố chịu trách nhiệm sản xuất melanin. Melanin cung cấp khả năng bảo vệ quang cho da chống lại tia cực tím (UV).

Tế bào Langerhans đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch cơ thể. Tế bào Merkel nằm gần với các đầu dây thần kinh cảm giác [1]. Lớp sừng và lớp biểu bì là một rào cản quang học chủ yếu bằng cơ chế hấp thụ bức xạ và tán xạ. Ở vùng cực tím nhỏ hơn 300 nm, acid amin thơm, acid nucleic, acid urocanic và melanin được xem là chất hấp thụ tia cực tím chính ở biểu bì.

Trong vùng bước sóng 350 - 1200 nm, melanin là chất hấp thụ chính của bức xạ trong lớp biểu bì, đặc biệt là ở bước sóng ngắn hơn [20]. Cấu tạo cơ bản của da. Lớp hạ bì Lớp hạ bì là lớp thứ hai của da nằm bên dưới lớp biểu bì và dày hơn lớp biểu bì. Lớp hạ bì chủ yếu được tạo thành từ các sợi collagen và elastin.

Nó cũng chứa các mạch máu, dây thần kinh, cơ quan cảm giác, tuyến bã nhờn, tuyến mồ hôi và nang lông [7]. 2 Lớp hạ bì có mức độ tán xạ quang học nghịch đảo với bước sóng và đóng vai trò chính trong việc xác định độ sâu mà bức xạ có độ dài sóng khác nhau xuyên qua [20]. Tổng quan về tia UV 1. Tia UV Tia UV (tia cực tím) là sóng điện từ nằm trong phổ điện từ giữa ánh sáng nhìn thấy và tia X.

Tia UV có bước sóng nằm trong dải từ (100 nm - 400 nm) tương ứng với dãy tần số 8E14 Hz - 3E16 Hz. Mặt trời là một nguồn tỏa ra tia cực tím lớn nhất. Một số nguồn khác có thể tạo ra tia cực tím là đèn tiệt trùng, đèn hơi thủy ngân, đèn halogen, đèn huỳnh quang … [22]. Tia UV trong bức xạ mặt trời [7].

Bức xạ UV có thể được chia thành ba loại dựa trên bước sóng, hoạt động sinh học và mức độ xâm nhập vào da. Bước sóng càng ngắn, bức xạ UV càng có hại. Tuy nhiên, bức xạ tia cực tím bước sóng ngắn ít có khả năng xuyên qua da [25]. Trong khi gần như toàn bộ các tia UVC và hầu hết các tia UVB đều bị hấp thụ bởi khí quyển thì tất cả tia UVA và khoảng 10% bức xạ UVB chạm tới được mặt đất vì vậy thành phần tia UV nằm trong quang phổ mặt trời chiếu xuống trái đất nằm trong khoảng 290 - 400 nm [7].

Khái niệm về phân chia phổ UV thành các vùng phổ khác nhau lần đầu tiên được đưa ra tại cuộc họp Copenhagen của Đại hội quốc tế về ánh sáng lần thứ hai được tổ chức trong thời gian tháng 8 năm 1932 về ba quang phổ được xác định như sau: • Tia UVA (400 nm - 315 nm) hay còn gọi là tia UV gần. • Tia UVB (280 nm - 315 nm) hay gọi là tia UV trung bình. • Tia UVC (180 nm - 280 nm) hay gọi là tia UV xa. 3 Các nhà khoa học về môi trường và da liễu cũng đa chia phổ UV thành ba vùng bước sóng là: • UVA: 400 - 320 nm UVB: 320 - 290 nm UVC: 290 - 200 nm Sự phân chia giữa UVB và UVC được chọn là 290 nm vì tia UV ở bước sóng ngắn hơn không có khả năng có mặt trong ánh sáng mặt trời trên mặt đất.

Chọn 320 nm là sự phân chia giữa UVB và UVA tùy tiện hơn. Mặc dù bức xạ ở bước sóng ngắn hơn 320 nm thường hoạt động mạnh hơn về mặt quang học so với bức xạ UV bước sóng dài hơn, những tiến bộ trong quang sinh học phân tử chỉ ra rằng một phân khu ở 330 - 340 nm có thể phù hợp hơn và vì lý do này UVA khu vực gần đây đã được chia thành UVAI (340 - 400 nm) và UVAII (320 - 340 nm) [25]. Ảnh hưởng của tia UV Tia UV được biết đến với một số lợi ích: Giúp cơ thể tổng hợp vitamin D, chống còi xương, phòng ngừa ung thư ruột kết, chữa một số bệnh ngoài da như vảy nến, giúp tâm trạng vui vẻ, hữu ích trong lĩnh vực khử trùng… Ngoài ra, ở liều lượng vừa phải, tia cực tím còn kích thích mọi quá trình hoạt động chính của cơ thể. Ngoài những lợi ích khi được sử dụng hợp lý, tia UV cũng gây ra các tác hại khác nhau: - UVA: Với bước sóng dài và năng lượng thấp, tia UVA xâm nhập vào sâu các lớp da phía dưới (hạ bì) đồng thời kích hoạt sắc tố đã có sẵn ở các tế bào da phía trên, làm tổn hại cho da.

UVA gây ra chứng lão hóa da sớm do ảnh hưởng gián tiếp đến DNA thông qua sự hình thành các gốc tự do. Một số nghiên cứu gần đây đã cho thấy rằng tia UVA cũng có khả năng gây ung thư và ức chế miễn dịch. - UVB: Với bước sóng ngắn và năng lượng cao, tia UVB có thể chạm đến các tế bào sâu nhất của lớp biểu bì, kích thích sự sản sinh sắc tố mới gây ra tình trạng rám nắng kéo dài và là nguyên nhân chính làm tổn thương da cấp tính như bỏng nắng, đỏ da, rát da. UVB làm tổn thương trực tiếp DNA.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng UVA oxy hóa melanin có sẵn, gây sạm màu ngay. UVB gây viêm, giải phóng melanin mới dẫn đến sạm da kéo dài hơn nhiều so với sạm da do tác động UVA [29]. Khả năng bức xạ tia cực tím gây tổn thương da tăng theo cấp số nhân với bước sóng giảm. Ánh sáng tia cực tím ở bước sóng 280 nm có hại gấp 1000 lần so với ánh sáng ở bước sóng 340 nm, do đó, ngăn chặn tia UVB là yếu tố quan trọng hơn cần xem xét khi áp dụng các biện pháp để ngăn chặn các tác động làm tổn hại da của ánh nắng mặt trời [19].

4 Không chỉ gây ảnh hưởng đến da, tia UV còn gây nhiều ảnh hưởng đến mắt, là nguyên nhân gây đục thủy tinh thể, tổn thương mắt hay trầm trọng hơn là suy hoại võng mạc và cườm mắt – làm lòa hay mù mắt. Tia UVB cũng có thể gây ức chế miễn dịch… Hình 1. Khả năng xâm nhập qua da của tia UV 1. Các chất chống UV 1.

Định nghĩa Các chất chống tia UV là các chất có thể bảo vệ da khỏi tác hại của tia UV thông qua cơ chế hấp thụ, phản xạ hay tán xạ. Mục tiêu sử dụng các chất này là hạn chế tối đa các ảnh hưởng xấu gây ra bởi ánh nắng mặt trời đồng thời tạo được cảm giác dễ chịu và an toàn cho da [32]. Cơ chế chống tia UV của các chất chống nắng 1. Phân loại chất chống nắng Dựa trên cơ chế tác dụng có thể chia các chất chống nắng thành các nhóm: • Chất chống UV vô cơ Trong số các chất chống tia UV, các chất vô cơ có xu hướng sử dụng ngày càng tăng.

Titan dioxyd và kẽm oxyd là các oxyd kim loại được sử dụng rộng rãi nhất để chống tia UV. Các chất này bảo vệ da theo cả cơ chế phản xạ, tán xạ và hấp thụ tia UV. Ở bước sóng trên 400 nm, hiệu ứng phản xạ và tán xạ chiếm ưu thế, ở bước sóng dưới 400nm, các chất chống UV vô cơ cũng có đặc tính hấp thụ tia cực tím [18]. Nhóm này khá ổn định về mặt hóa học, ít bị phá hủy khi tiếp xúc với ánh nắng vì thế duy trì được khả năng bảo vệ trong thời gian dài.

Đồng thời, do không thâm nhập 5 được qua da, nên các chất chống UV vô cơ ngày càng phổ biến và được yêu thích vì ít độc tính và ít gây kích ứng. Nhược điểm chính là chúng phản xạ và tán xạ bức xạ vùng khả kiến (trên 400 nm), tạo vệt màu trắng trên da sau khi sử dụng. Điều này có thể làm cho sản phẩm chống UV kém hấp dẫn và làm giảm sự thích thú của người dùng [7]. • Chất chống UV hữu cơ: Cấu trúc của chất chống UV hữu cơ có sự liên hợp của liên kết đơn và đôi cho phép phân tử hấp thụ năng lượng dọc theo phổ điện từ.

Các thành phần hữu cơ được sử dụng trong các công thức chống UV có ưu điểm là khá phong phú và đa dạng so với các thành phần vô cơ. Điều này mang lại cho nhà sản xuất sự linh hoạt với các đặc tính của công thức như hệ số chống nắng (SPF), khả năng chống nước và tạo cảm giác dễ chịu trên da. Các thành phần hữu cơ kém bền hơn vì chúng hấp thụ bức xạ UV hơn là phản xạ hoặc tán xạ, vì vậy dễ bị biến đổi và tạo các gốc tự do. Tuy nhiên, mối quan tâm chính với chất chống UV hữu cơ là khả năng kích ứng da và thấm qua da.

Các chất chống UV hữu cơ được sử dụng hiện nay khá đa dạng và được chia thành 5 nhóm chính: các dẫn xuất para-aminobenzoic acid (PABA), benzophenon, salicylat, cinnamat và các chất khác. Chất chống nắng titan dioxyd 1. Cấu trúc tinh thể và tính chất lý hóa Titan dioxyd, hay còn gọi là titan (IV) oxyd có công thức phân tử là TiO2 với khối lượng phân tử 79,865 g/mol. Trong tự nhiên, titan dioxyd tồn tại chủ yếu dưới 3 dạng tinh thể khác nhau là rutile, anatase và brookite.

Cấu trúc tinh thể các dạng thù hình của titan dioxyd Rutile là dạng thù hình bền và phổ biến nhất của titan dioxyd, anatase và brookite là các dạng thù hình giả bền, khi bị nung nóng sẽ chuyển thành dạng rutile.