Nghiên Cứu Ứng Dụng Nano Rutin Trong Sản Phẩm Mỹ Phẩm - Luận Văn Thạc Sĩ Công Nghệ Hóa Học

Luận văn thạc sĩ công nghệ hóa học nghiên cứu ứng dụng nano rutin trong mỹ phẩm, mở ra tiềm năng phát triển sản phẩm chăm sóc da hiệu quả.

Chuyên ngành

Công nghệ Hóa học

Tác giả

Phan Kim Anh

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn thạc sĩ

2013

156
2
0

Phí lưu trữ

45 Point

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Nano Rutin và ứng dụng trong mỹ phẩm

Nano Rutin là một hợp chất flavonoid có hoạt tính sinh học cao, được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực mỹ phẩm nhờ khả năng chống oxy hóa, chống ung thư và bảo vệ da. Rutin có nguồn gốc từ thực vật như cây kiều mạch và hoa hòe, nhưng khả năng hòa tan kém trong nước hạn chế hiệu quả sử dụng. Công nghệ nano đã giải quyết vấn đề này bằng cách giảm kích thước hạt rutin xuống mức nanomet, tăng khả năng phân tán và thẩm thấu qua da. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng Nano Rutin trong sản phẩm mỹ phẩm, cụ thể là kem dưỡng da, nhằm tối ưu hóa hiệu quả của hoạt chất này.

1.1. Tính chất và hoạt tính sinh học của Rutin

Rutin là một glycoside thuộc nhóm flavonoid, có công thức hóa học C27H30O16. Hoạt chất này có khả năng chống oxy hóa mạnh, bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do. Rutin cũng được chứng minh có tác dụng chống ung thư, bảo vệ thận và hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường. Tuy nhiên, khả năng hòa tan kém trong nước là rào cản lớn trong việc ứng dụng rutin vào các sản phẩm mỹ phẩm. Công nghệ nano đã giúp cải thiện đáng kể tính chất này, tạo ra các hạt Nano Rutin có kích thước nhỏ, dễ dàng phân tán và thẩm thấu qua da.

1.2. Công nghệ nano và ứng dụng trong mỹ phẩm

Công nghệ nano đã mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong lĩnh vực mỹ phẩm, đặc biệt là việc tạo ra các hạt nano có kích thước nhỏ, tăng khả năng thẩm thấu và hiệu quả sử dụng. Các hạt Nano Rutin được tạo ra bằng kỹ thuật đồng hóa, có kích thước trung bình từ 52,6 nm đến 247 nm. Khi được phối vào nền kem dưỡng da, các hạt này phân bố đều, làm tăng độ mịn và đồng đều của sản phẩm. Nghiên cứu này cũng đánh giá độ bền của kem dưỡng da chứa Nano Rutin dưới các điều kiện bảo quản khác nhau, từ đó xác định điều kiện tối ưu để duy trì hiệu quả của hoạt chất.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu này tập trung vào việc tạo ra các hệ phân tán Nano Rutin dưới dạng nhũ và huyền phù, sau đó phối vào nền kem dưỡng da. Các phương pháp phân tích như SEM, TEM được sử dụng để đánh giá sự phân bố của các hạt nano trong nền kem. Kết quả cho thấy, các hạt Nano Rutin phân bố đều, làm tăng độ mịn và đồng đều của sản phẩm. Độ bền của kem dưỡng da chứa Nano Rutin được đánh giá thông qua các thông số như độ lún kim, hàm lượng rutin và màu sắc dưới tác động của sốc nhiệt, sóng siêu âm và ly tâm.

2.1. Tạo nền kem dưỡng da và hệ phân tán Nano Rutin

Nền kem dưỡng da được tạo ra từ các thành phần cơ bản như dầu, nước và chất nhũ hóa. Hệ phân tán Nano Rutin được tạo ra bằng kỹ thuật đồng hóa, với kích thước hạt trung bình 52,6 nm cho nhũ nano và 247 nm cho huyền phù nano. Các hệ phân tán này được phối vào nền kem với tỷ lệ 5-15% cho nhũ nano và 2,5-7,5% cho huyền phù nano. Kết quả SEM và TEM cho thấy, các hạt Nano Rutin phân bố đều trong nền kem, làm tăng độ mịn và đồng đều của sản phẩm.

2.2. Đánh giá độ bền của kem dưỡng da chứa Nano Rutin

Độ bền của kem dưỡng da chứa Nano Rutin được đánh giá thông qua các thông số như độ lún kim, hàm lượng rutin và màu sắc dưới tác động của sốc nhiệt, sóng siêu âm và ly tâm. Kết quả cho thấy, kem dưỡng da chứa Nano Rutin cần được bảo quản trong điều kiện tối và nhiệt độ mát để hạn chế sự phân hủy của rutin. Các phương trình ước tính tỷ lệ phân hủy rutin trong kem cũng được xây dựng, giúp tối ưu hóa điều kiện bảo quản sản phẩm.

III. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng ứng dụng của Nano Rutin trong sản phẩm mỹ phẩm, đặc biệt là kem dưỡng da. Các hạt Nano Rutin phân bố đều trong nền kem, làm tăng độ mịn và đồng đều của sản phẩm. Độ bền của kem dưỡng da chứa Nano Rutin được đánh giá cao, với khả năng duy trì hiệu quả của hoạt chất dưới các điều kiện bảo quản khác nhau. Nghiên cứu cũng đề xuất các phương pháp tối ưu hóa điều kiện bảo quản để duy trì hiệu quả của sản phẩm.

3.1. Tiềm năng ứng dụng của Nano Rutin trong mỹ phẩm

Nano Rutin là một hoạt chất có tiềm năng lớn trong lĩnh vực mỹ phẩm, nhờ khả năng chống oxy hóa, chống ung thư và bảo vệ da. Nghiên cứu này đã chứng minh hiệu quả của việc ứng dụng Nano Rutin trong kem dưỡng da, với khả năng phân bố đều và tăng độ mịn của sản phẩm. Các kết quả nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới cho các sản phẩm mỹ phẩm chứa Nano Rutin, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.

3.2. Hướng phát triển trong tương lai

Nghiên cứu này đề xuất các hướng phát triển trong tương lai, bao gồm việc tối ưu hóa công thức và điều kiện bảo quản sản phẩm mỹ phẩm chứa Nano Rutin. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc đánh giá hiệu quả lâm sàng của sản phẩm, cũng như mở rộng ứng dụng Nano Rutin trong các dòng sản phẩm mỹ phẩm khác như serum, mặt nạ và kem chống nắng.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

21/02/2025
Luận văn thạc sĩ công nghệ hóa học thử nghiệm ứng dụng nano rutin trong sản phẩm mỹ phẩm

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. GIỚI THIỆU VỀ RUTIN Rutin là hợp chất glycoside bao gồm quercetin thuộc nhóm flavonone và phần đường rutinose. Tên của nó đi từ tên của Ruta graveolens, một cây cũng chứa chất rutin. Tên IUPAC: 2-(3,4-Dihydroxyphenyl)-4,5-dihydroxy-3-[3,4,5-trihyd-roxy- 6-[(3,4,5-trihydroxy-6methyl-oxan-2-yl)oxymethyl]oxan-2-yl]oxy-chromen-7-one.

Công thức: C27H30O16 Hình 1. 1: Công thức cấu tạo của rutin Rutin được tìm thấy trong nhiều loại thực vật, chẳng hạn như trà đen và vỏ quả táo. Nguồn rutin dồi dào nhất là từ cây kiều mạch Fagopyrum esculentum Moench [22]. Ngoài ra, rutin có thể tích tụ một lượng đáng kể trong lúa mì, trong cây hòe Nhật Bản (Sophora Japonica L.) và trong hoa của luống hoa đầu xuân (Forsythia intermedia) và hoa đầu xuân Trung quốc (F.

Ở Việt Nam, nguồn chính của rutin là cây hoa hòe Sophora Japonica L. 2: Cây hoa hòe - Sophora Japonica L. Hoa hòe Sophora Japonica L. là loại dược liệu rất quan trọng.

Để thu rutin từ hoa hòe Sophora Japonica L thường dùng phương pháp trích ly bằng cách dùng rượu. Cây Hòe được trồng khắp Trung quốc, Nhật Bản, Đông Nam Á từ lâu. Ở Việt Nam, nó trải dài trên nhiều miền ở Thái Bình, Hà Bắc, Nam Hà, Hải Dương, Hải Phòng, Nghệ An và Tây Nguyên. Cây Hòe bắt đầu ra hoa từ tháng 6 đến tháng 10 hàng năm.

Thu hoạch được chia làm nhiều vụ trong suốt thời gian này. Tuy nhiên nó chính thức được thu hoạch từ giữa tháng 6 và tháng 9 vì phần lớn vụ mùa bội thu khoảng từ tháng 7 ÷ 8. Tính chất vật lý và hóa học Khối lượng phân tử: 610. Ngoại quan: rutin tinh khiết là tinh thể hình kim màu vàng hay vàng chanh.

Rutin không mùi và có thể trở nên sậm màu dưới tác dụng của ánh sáng. Điểm nóng chảy ở 188. Thường gặp dạng rutin ngậm 3 phân tử nước. Nó có thể giải phóng một phân tử nước khi được sấy khô với acid sulfuric đặc và lượng nước còn lại sẽ được loại ra bằng cách gia nhiệt đến 100 0C trong áp suất chân không hay khoảng 160 0C ở áp suất môi trường.

Rutin ít tan trong nước (từ 0,01 đến 0,0125 g/l ở nhiệt độ phòng) và tan tốt trong rượu methanol và ethanol. 4 Rutin bền màu kém dưới tác dụng ánh sáng. Do đó nó cần được bảo quản trong lọ tối ở nơi thoáng khí, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng. Tính chất quan trọng nhất của rutin là dễ bị thủy phân để hình thành quercetin (QU) khi ly trích rutin từ một số thực vật ăn được, nó luôn luôn chứa QU ở nhiều tỉ lệ.

OH OH OH OH O O HO HO H2O/H2SO4 + C6H12O6 + C6H12O5 OH O Rhamnose C6H10 O4 O C6H11 O4 OH O Glucose OH O QU là chất tạo mùi dẫn xuất từ thực vật, đặc biệt là mùi thơm. 3: Công thức cấu tạo của quercetin Tên IUPAC: 2-(3,4- dihydroxyphenyl)- 3,5,7- trihydroxy- 4H- chromen- 4- one Công thức phân tử: C15H10O7 Ngoại quan: bột màu vàng, đậm màu hơn rutin. Quercetin là chất chống oxy hoá mạnh, được phân bố nhiều trong các cây ăn được như rutin. Hoạt tính sinh học của rutin Rutin và quercetin có nhiều tính chất sinh học quý.

Chất chống oxy hóa Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng rutin và quercetin có thể có chức năng như chất chống oxy hóa trong hệ thống sinh học bằng cách kết thúc chuỗi phản ứng gốc và tách ra 1 phân tử oxy, gốc hydroxyl, gốc super oxid và gốc peroxyl [41]. 5 Ở người, rutin gắn vào ion Fe2+, ngăn nó kết hợp với H2O2, chất ngược lại sẽ sinh ra gốc tự do hoạt tính cao phá hủy tế bào[41]. Kiểm soát và làm giàu cholesterol hồng cầu, quercetin cho sự bảo vệ chống lại sự peroxy hóa lipid tốt hơn. Cả hai chất chống oxy hóa làm giảm sự biến đổi trong lưu tính màng tế bào và lipid mất đi với hiệu quả tương tự, giảm sự oxy hóa hemoglobin 30% và làm giảm đường glutathione GSH 60% trong hồng cầu [20].

Chất chống ung thư Rutin và quercetin được khảo sát khả năng bảo vệ chống H2O2 – gây ra sự phá huỷ DNA trong các tế bào ung thư máu của người (K562) [14]. Cũng thế, trong điều trị azoxymethanol (gây u ruột) trên chuột, cả hai chất QU và rutin làm giảm rõ rệt sự tăng nhanh, ức chế sự chuyển đổi của tế bào pha S đến phần giữa và trên của crypis và chặn lại nhiều khối u [9]. Chống viêm Hoạt động chống viêm của 3 chất flavonoid được khảo sát trên chuột. Sự quản lý trong bụng của rutin, quercetin và hesperidin (80mg/ kg/ ngày) ức chế cả 2 giai đoạn cấp tính và mãn tính của mẫu thí nghiệm chống viêm này.

Rutin là chất hoạt động nhất ở giai đoạn mãn tính[13]. Tác dụng bảo vệ thận Điều trị trước trên chuột với rutin (1g/ kg/ i.), làm giảm sự rối loạn chức năng thận một cách đáng kể, giảm mức malondialdehyde (MDA) cao và phục hồi hoạt động MnSOD đã suy yếu và mức glutathione GSH. Những phát hiện này gợi ra rằng ROS đóng vai trò nguyên nhân trong sự thiếu máu cục bộ/ cấp máu lại gây tổn thương thận và rutin có tác động bảo vệ thận có lẽ bằng cách ức chế ROS và các hoạt động chống sự oxy hóa[27]. Tác dụng tốt đối với bệnh tiểu đường Một loạt các chất gồm nước khoáng, acid ascorbic và rutin thúc đẩy sự tăng carbohyrat, chuyển hóa lipid, nâng cao hàm lượng plasma của acid ascorbic, làm giảm sự cần thiết trong việc sử dụng thuốc giảm đường[29].

Chống suyễn 6 Tác động của quercetin và rutin trên những phản hồi của bệnh suyễn được nghiên cứu trên chuột lang nhạy cảm với albumin trứng (OA) được thử thách với chất aerosolize-OA, kết quả cho thấy rằng quercetin và rutin có thể hữu ích trong điều trị ở giai đoạn tức thời (IAR) và giai đoạn cuối (LAR) của bệnh suyễn qua sự ức chế giải phóng histimine, PLA2, và EPO, và làm giảm việc nạp neutrophil và eosinophil vào phổi[15]. Nhược điểm của Rutin Rutin là một trong những chất có hoạt tính sinh học cao, vừa an toàn vừa không gây tác dụng phụ. Nhưng rutin tan rất kém trong nước, làm giảm khả năng hấp thu vào trong cơ thể, giảm hoạt tính, hạn chế tác dụng của rutin. Để tăng cường hiệu quả sử dụng của rutin thì công nghệ nano đang là một trong những biện pháp hữu hiệu nhất.

Khi giảm kích thước hạt rutin xuống kích thước nano thì sẽ giúp phân tán trong nước tốt hơn, tăng cường tính thẩm thấu của rutin. GIỚI THIỆU VỀ MỸ PHẨM 1. Định nghĩa và phân loại 1. Định nghĩa [2] Mỹ phẩm là tên gọi chung, và đại diện cho đa số sản phẩm dùng bên ngoài có khả năng làm đẹp, cải thiện vẻ bề ngoài của cơ thể.

Có nhiều định nghĩa khác nhau về mỹ phẩm, ở Mỹ trong khoản 201(i) đạo luật FDC (Food, Drug, Cosmetic) năm 1938 thì mỹ phẩm được định nghĩa là “một sản phẩm dùng để thoa, rắc, hoặc xịt, được sử dụng trên cơ thể người (hoặc một phần cơ thể) có công dụng làm sạch, làm đẹp, tăng sự hấp dẫn, hoặc cải thiện vẻ bề ngoài mà không tác động đến cấu trúc hoặc chức năng” 1. Phân loại [43] Có thể dựa vào công dụng và phạm vi ứng dụng hoặc dựa vào thành phần và cấu trúc để phân loại mỹ phẩm - Dựa và công dụng và loại mỹ phẩm có thể chia mỹ phẩm thành mỹ phẩm dưỡng da, trang điểm, toàn thân, mỹ phẩm dành cho tóc, mỹ phẩm dành cho miệng và nước hoa. 7 - Dựa vào mục đích sử dụng gồm: sản phẩm làm sạch, dưỡng ẩm, làm trắng, làm bóng tóc, dưỡng móng, trang điểm, khử mùi, kháng khuẩn, chống lão hóa, chống nắng. - Theo khu vực sử dụng gồm có 4 khu vực: mặt, cơ thể, tóc, móng.

- Theo hệ sản phẩm: gồm có hệ nhũ tương (kem và lotion, serum), hệ Gel (gel trong và gel đục), hệ tẩy rửa (hệ chất tẩy rửa và hệ acid béo), bột. - Phân loại theo đối tượng sử dụng: sản phẩm dành cho trẻ em, sản phẩm dành người lớn tuổi, sản phẩm dành cho người trẻ tuổi. Tùy vào hệ sản phẩm mong muốn mà có các thành phần chủ yếu khác nhau, nhưng nhìn chung sẽ có các thành phần chủ yếu sau: 1. Các thành phần nguyên liệu chính sử dụng trong mỹ phẩm.

Nguyên liệu gốc dầu Dầu có khả năng hòa tan chất béo và được sử dụng như là một thành phần trong mỹ phẩm, nguyên liệu dầu hạn chế sự bay hơi ẩm trên da và giúp cải thiện vẻ mềm mại cho da. Các nguyên liệu gốc dầu thường sử dụng trong mỹ phẩm gồm: dầu vào mỡ, sáp, các hydrocarbon, các acid béo và rượu béo, các ester và silicone. Chất hoạt động bề mặt: Hoạt tính bề mặt được ứng dụng trong nhũ hóa, hòa tan, thẩm thấu, làm ướt, phân tán, làm sạch cũng như trong làm ẩm, khử trùng, bôi trơn, chống tĩnh điện, làm mềm và chống tạo bọt…Dựa vào sự phân ly thành ion khi hòa tan vào nước sẽ có 4 loại chất hoạt động bề mặt: chất hoạt động bề mặt anion, chất hoạt động bề mặt cation, chất hoạt động bề mặt lưỡng tính, chất hoạt động bề mặt không ion, bên cạnh đó còn có các chất hoạt động bề mặt polymer và chất hoạt động bề mặt có nguồn gốc tự nhiên. Chất giữ ẩm Giúp duy trì vẻ tươi trẻ cho làn da nhờ có thể bắt chước cơ chế giữ ẩm tự nhiên của da.

Các chất giữ ẩm được sử dụng phổ biến trong mỹ phẩm thường là các polyalcol như: glycerin, propylene glycol, sorbitol, pyrrolidonecarbonate, lactate. Chất giữ ẩm không chỉ giúp duy trì độ ẩm và độ ổn định của sản phẩm mà còn có tác dụng kìm hãm vi khuẩn và ổn định hoạt tính. 8 Các polymer Được sử dụng trong mỹ phẩm với vai trò chính là: Chất tạo đặc để điều chỉnh độ nhớt của sản phẩm, giúp sản phẩm dễ sử dụng cũng như duy trì độ ổn định. Thường sử dụng dung dịch polymer trong nước để làm chất tạo đặc.

Chất tạo màng: thường dùng trong sản xuất các sản phẩm mặt nạ, keo xịt tóc và lotion tạo kiểu tóc, trong mỹ phẩm thường gặp các chất tạo màng như: Polyvinyl alcohol (PVA), Polyvinyl pyrrolidone, Nitro cellulose, Silicone gum. Chất cố định ion Nếu trong sản phẩm mỹ phẩm có sự hiện diện của các ion kim loại, sẽ ít nhiều gây ảnh hưởng đến chất lượng. Các ion kim loại có thể làm biến đổi mùi và màu của sản phẩm cũng như xúc tiến quá trình oxi hóa các nguyên liệu dạng dầu. Hơn nữa, chúng có thể ngăn cản hoạt tính của các hoạt chất và có thể làm sản phẩm bị đục do kết tủa.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ