CC BY
122
УДК 544.773.33
Л.А. Прокопова*, Е.С. Степанова, А.Н. Бизюкова, Н.М. Мурашова
Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20,корп. 1 * [email protected]
ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НА ОБРАЗОВАНИЕ ЛЕЦИТИНОВЫХ ОРГАНОГЕЛЕЙ И ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ В СИСТЕМЕ ЛЕЦИТИН-ВАЗЕЛИНОВОЕ МАСЛО-ВОДА
Изучено влияние растительных масел на область существования и свойства лецитиновых органогелей и жидких кристаллов в системе лецитин - вазелиновое масло - вода. В качестве растительных масел были выбраны оливковое масло и масло авокадо, в качестве источника лецитина использованы фосфолипидные концентраты «Мослецитин», Lipoid S75 и Lipoid PPL400.
Ключевые слова: лецитиновый органогель, жидкие кристаллы, растительные масла
Лецитин (фосфатидилхолин) - перспективное поверхностно-активное вещество для создания наносистем трансдермальной доставки лекарственных веществ. Фосфолипиды являются частью клеточных мембран, поэтому лецитин нетоксичен, биосовместим, ускоряет транспорт через кожу. Лецитин образует лиотропные жидкие кристаллы и органогели с широкой областью существования по различным компонентам, что делает их перспективными основами для фармацевтических и косметических композиций.
Лиотропные жидкие кристаллы лецитина в тройных системах «лецитин-вазелиновое масло-вода» являются устойчивыми структурами с высокой концентрацией ПАВ. Жидкие кристаллы - это высоковязкие упорядоченные системы со средней концентрацией воды и масла, что позволяет солюбилизировать биологически активные вещества различной природы. Высокая вязкость и упорядоченность позволяют создавать средства пролонгированного действия.
Органогели лецитин образует в тройных системах «лецитин-вазелиновое масло-вода» в области низких концентраций воды и средних концентраций фосфолипида. Органогель лецитина состоит из переплетённых обратных цилиндрических мицелл. Ранее была показана возможность образования лецитиновых органогелей и жидких кристаллов на основе соевых фосфолипидных концентратов в вазелиновом масле [1, 2], однако подобные системы с растительными маслами до сих пор не исследовались.
Вазелиновое масло используется как нейтральная и совместимая с большим количеством лекарственных компонентов основа для мазей, гелей и кремов. При нанесении на кожу вазелиновое масло образует водонепроницаемую плёнку, что используется при внесении его в различные защитные составы, но является недостатком при создании косметических средств. Чтобы избежать образования пленки на
поверхности кожи и улучить транспорт биологически активных веществ, можно использовать в составе композиции натуральные растительные масла, по своей природе обладающие хорошей проникающей
способностью, питающие и смягчающие кожу.
Цель работы: изучение влияния растительных масел на область существования и свойства лецитиновых органогелей и жидких кристаллов в системе лецитин - вазелиновое мало - вода. В качестве растительных масел были выбраны оливковое масло и масло авокадо.
Оливковое масло с древних времен применяется в качестве компонента косметических и медицинских средств, является одним из наиболее доступных по цене растительных масел. Масло авокадо было выбрано благодаря своей способности стимулировать регенерацию кожи и высокому содержанию витаминов.
Фосфолипидные концентраты (ФЛК) и масла, использованные в работе, представлены в таблице 1. Для приготовления всех образцов применялась сходная методика: к навеске ФЛК добавляли масло или смесь масел, нагревали до 80°С при перемешивании на магнитной мешалке, охлаждали до комнатной температуры, далее добавляли воду и перемешивали образец при 50°С до полной солюбилизации воды. Образцы выдерживали в течение нескольких суток при комнатной температуре, после чего фазовый состав определяли при помощи поляризационного оптического микроскопа с фотоприставкой.
Для получения лецитиновых органогелей были приготовлены образцы мицеллярных систем с использованием ФЛК Lipoid S75 и PPL400 на чистом оливковом масле и смеси масел оливкового и вазелинового в соотношениях 3:1, 2:1, 1:1, 1:2 и 1:3. Концентрация лецитина в образцах составляла 10% масс. в пересчёте на чистый лецитин. Все образцы без воды устойчивы, прозрачны и имеют вязкость, сравнимую с
вязкостью масел, однако при добавлении воды расслаиваются. Наибольшее содержание воды, при котором система устойчива, - 0,3% масс. -было достигнуто для образцов с соотношением оливкового и вазелинового масла 1:2 и 1:3. Это соответствует соотношению молярных концентраций воды и лецитина W=1,5.
Образцы близкого состава (концентрация чистого лецитина - 10% масс.) были получены на
Таблица 1._
основе ФЛК Lipoid PPL400 для смеси вазелинового масла и масла авокадо в соотношениях 1:3, 1:1 и 3:1. Образцы, не содержащие воду, прозрачны, имеют невысокую вязкость, что говорит об отсутствии структуры геля. При добавлении воды вязкость практически не изменяется, предельное количество воды в образцах 0,4% масс., что соответствует W=2.
Препарат Производитель Примечание
Lipoid PPL 400 Lipoid, Германия Содержание лецитина - от 75 до 78%
Lipoid S75 Lipoid, Германия Содержание лецитина - 52,9%
Мослецитин НИИ Биомедицинской химии РАМН, Россия Содержание лецитина - 22%
Вазелиновое масло ЗАО «Казанская фармацевтическая фабрика» Вазелиновое масло медицинское
Масло авокадо Botanika, Россия
Оливковое масло Aceites Borges Pont S.A.U., Испания
50
40
t 30
£ 20
10
о
0.1 1 10 100 1000 10000
Size (d.nm)
Рис. 1. Результаты исследования системы «Lipoid PPL-вазелиновое масло-масло авокадо-вода» на середине области существования по воде методом динамического светорассеивания (Malvern Zetasizer Nano, Германия).
Образцы на основе ФЛК Lipoid PPL400 в масле авокадо и смеси масел авокадо и вазелинового образуют оптически прозрачные низковязкие системы, не обладающие двойным
Образцы близкого состава (концентрация чистого лецитина - 10% масс.) были получены на основе ФЛК Lipoid PPL400 для смеси вазелинового масла и масла авокадо в соотношениях 1:3, 1:1 и 3:1. Образцы, не содержащие воду, прозрачны, имеют невысокую вязкость, что говорит об отсутствии структуры геля. При добавлении воды вязкость практически не изменяется, предельное количество воды в образцах 0,4% масс., что соответствует W=2.
Все полученные системы имеют значительно более узкую область существования по воде и значительно меньшую вязкость, чем образцы, полученные с использованием только вазелинового масла. Например, образцы лецитиновых органогелей в системе Lipoid S75 -вазелиновое масло - вода существовали при W=1,5 и имели вязкость 65 Пас при скорости сдвига 0,3 с-1.
Для получения жидких кристаллов были приготовлены образцы на основе ФЛК Lipoid PPL400 с использованием чистого масла авокадо и смеси масел авокадо и вазелинового и образцы на основе ФЛК «Мослецитин», с соотношением масел 1:2 и 2:1, концентрация ФЛК в образцах -70% масс.
лучепреломлением. Это свидетельствует об отсутствии структуры жидкого кристалла. Образцы на основе ФЛК «Мослецитин» в смеси масел авокадо и вазелинового образуют ламеллярный жидкий кристалл в диапазоне концентраций воды от 3% до 7% масс. (Рис. 2).
Рис. 2. Фото жидкого кристалла в системе «Мослецитин»-вазелиновое масло-масло авокадо-вода, поляризационная оптическая микроскопия.
Таким образом, в ходе работы были получены композиции мицеллярной и
жидкокристаллической структуры для
трансдермальной доставки лекарственных веществ на основе фосфолипидных концентратов и смеси вазелинового масла с растительными жирными маслами - оливковым маслом и маслом авокадо и изучена область их существования.
Применение чистых растительных масел для получения органогеля и жидких кристаллов в системах с фосфолипидными концентратами не привело к желаемому результату. Для образования лецитинового геля необходимо не менее 66% вазелинового масла в смеси с растительным
маслом и добавление загустителя, к примеру, парафина, для формирования гелевой структуры [3]. При этом использование масла авокадо более предпочтительно, так как область существования по воде в системах с ним шире, чем в системах с оливковым маслом.
Для образования жидкого кристалла с использованием смесей вазелинового масла и растительных масел предпочтительно
использовать ФЛК с низким содержанием лецитина, например ФЛК «Мослецитин».
Прокопова Лилия Александровна аспирант кафедры наноматериалов и нанотехнологии РХТУ им. Д.И.Менделеева, Россия, Москва
Мурашова Наталья Михайловна к.х.н., доцент кафедры наноматериалов и нанотехнологии РХТУ им. Д.И.Менделеева, Россия, Москва
Степанова Екатерина Сергеевна студентка кафедры наноматериалов и нанотехнологии РХТУ им. Д.И.Менделеева, Россия, Москва
Бизюкова Анастасия Николаевна студентка кафедры наноматериалов и нанотехнологии РХТУ им. Д.И.Менделеева, Россия, Москва
Литература
1. Мурашова Н.М., Юртов Е.В., Кузнецова Е.А. Получение и свойства жидких кристаллов в системе фосфолипиды - вазелиновое масло - вода // Химическая технология, 2013
2. Юртов Е.В., Мурашова Н.М. Лецитиновые органогели в углеводородном масле // Коллоидный журн., 2003, N 1, С. 124-128.
3. Корнеева Е.С., Прокопова Л.А., Мурашова Н.М. Влияние добавок парафина на физико-химические свойства органогелей на основе фосфолипидов // Сб. научных трудов "Успехи в химии и химической технологии", 2013, Т. ХХУ11, № 6, с. 94-97.
Prokopova Liliya Aleksandrovna*, Murashova Natalya Mikhailovna, Stepanova Ekaterina Sergeevna, Bizyukova Anastasiya Nikolaevna
D.I. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia * e-mail: [email protected]
EFFECT OF VEGETABLE OILS ON LECITHIN ORGANOGELS AND LIQUID CRYSTALS FORMATION IN THE SYSTEM LECITHIN - VASELINE OIL - WATER
Effect vegetable oils of on the regions of the existence and properties of lecithin organogels and liquid crystals in the system lecithin - vaseline oil - water is studied. Olive oil and avocado oil were chosen as vegetable oils, and phospholipid concentrates "Moslecithin", Lipoid S75 and Lipoid PPL400 were used as lecithin source.
Key words: lecithin organogels, liquid crystals, vegetable oils
