Sistem Pembawa Unilamellar Ultra-Kecil Yang Menjanjikan Untuk Meningkatkan Penghantaran Kulit -Mangostin Sebagai Serum Anti-Age-Spot Bagian 1

Abstrak: Jika dapat secara efektif dikirim ke tempat kerjanya, -manggis memiliki potensi untuk mengembangkan kosmetik baru karena aktivitas pemblokiran melanogenesisnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem pembawa unilamellar ultra-kecil untuk -manggis dan mengevaluasi efektivitasnya sebagai serum anti-age-spot pada manusia secara in vivo. Basis pembawa unilamellar ultra-kecil dioptimalkan menggunakan 25-desain faktorial, dengan lima faktor (minyak kelapa murni, lesitin kedelai, Tween 80, serta durasi dan kecepatan pengadukan) dan dua tingkat (rendah dan tinggi); respon ukuran droplet dianalisis menggunakan Design Expert 12®. Pemeriksaan anti-spot dilakukan dengan mengambil gambar digital dari kulit manusia setelah aplikasi topikal pembawa unilamellar ultra-kecil bermuatan manggis pada malam hari selama dua minggu berturut-turut. Hasilnya dianalisis menggunakan Motic Live Imaging 3.0 dan skor merah, hijau, dan biru standar. Formula serum yang dioptimalkan dipastikan dengan komposisi 2,3 persen minyak kelapa murni, 1 persen lesitin, dan 28,3 persen Tween 80 (polisorbat 80) dengan kecepatan pengadukan 1500 putaran per menit selama 15 menit. Penggabungan 3 persen -mangostin ke formula dasar yang dioptimalkan menghasilkan ukuran globul pembawa unilamellar ultra-kecil 16,5 nm, dengan potensi zeta −25,8 mV dan indeks polidispersi 0,445. Karakterisasi fisik pembawa unilamellar ultra-kecil bermuatan manggis terdiri dari transmisi 90,94 persen, nilai pH 6,5, viskositas 38 cP, berat jenis 1,042 g/mL dan efisiensi penjerapan 72,46 persen. Mikroskop elektron transmisi mengkonfirmasi tetesan berukuran nano dalam sistem. Aplikasi topikal dari pembawa unilamellar ultra-kecil bermuatan manggis pada malam hari selama 2 minggu berturut-turut menunjukkan aktivitas anti-age-spot yang ditunjukkan melalui penurunan intensitas dan luas bintik yang signifikan pada sukarelawan manusia (p <0,05).

Glikosida cistanche juga dapat meningkatkan aktivitas SOD di jaringan jantung dan hati, dan secara signifikan mengurangi kandungan lipofuscin dan MDA di setiap jaringan, secara efektif mengais berbagai radikal oksigen reaktif (OH-, H₂O₂, dll.) dan melindungi dari kerusakan DNA yang disebabkan oleh radikal OH. Cistanche phenylethanoid glycosides memiliki kemampuan pemulungan radikal bebas yang kuat, kemampuan mereduksi yang lebih tinggi daripada vitamin C, meningkatkan aktivitas SOD dalam suspensi sperma, mengurangi kandungan MDA, dan memiliki efek perlindungan tertentu pada fungsi membran sperma. Polisakarida Cistanche dapat meningkatkan aktivitas SOD dan GSH-Px dalam eritrosit dan jaringan paru-paru tikus tua yang disebabkan oleh D-galaktosa, serta mengurangi kandungan MDA dan kolagen di paru-paru dan plasma, dan meningkatkan kandungan elastin, memiliki efek pemulungan yang baik pada DPPH, memperpanjang waktu hipoksia pada tikus tua, meningkatkan aktivitas SOD dalam serum, dan menunda degenerasi fisiologis paru-paru pada tikus tua eksperimental Dengan degenerasi morfologi seluler, percobaan telah menunjukkan bahwa Cistanche memiliki kemampuan antioksidan yang baik dan berpotensi menjadi obat untuk mencegah dan mengobati penyakit penuaan kulit. Pada saat yang sama, echinacoside di Cistanche memiliki kemampuan yang signifikan untuk mengais radikal bebas DPPH dan dapat mengais spesies oksigen reaktif dan mencegah degradasi kolagen yang diinduksi radikal bebas, dan juga memiliki efek perbaikan yang baik pada kerusakan anion radikal bebas timin.

Klik Suplemen Cistanche Tubulosa

【Untuk info lebih lanjut:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

Kata kunci: -manggis; pembawa nano; pembawa unilamellar ultra-kecil; serum kosmetik; nanoemulsi

1. Perkenalan

Age spot (bintik hati) adalah bentuk paling umum dari hiperpigmentasi kulit [1]. Mereka paling umum pada kulit yang telah terpapar sinar matahari selama bertahun-tahun, seperti punggung tangan, kaki bagian atas, wajah, bahu, dan punggung atas dan seringkali merupakan tanda penuaan yang tidak diinginkan. Akibatnya, ada berbagai macam produk pemutih kulit yang tersedia, dengan khasiat dan efek samping yang bervariasi. Fokus yang sedang berlangsung adalah untuk mengembangkan produk kosmetik yang dioptimalkan yang memberikan efek mencerahkan kulit dengan konsentrasi tinggi dalam waktu yang lebih singkat daripada yang diambil oleh produk konvensional [2]. Fokus lainnya adalah mengembangkan kosmetika berbahan dasar alami, karena sering dianggap lebih positif oleh masyarakat dan oleh karena itu memberikan keuntungan pemasaran. Tantangan dalam mengembangkan formula berbasis phytocompound adalah mengantarkan bahan aktif secara efektif ke situs targetnya melalui lapisan penghalang stratum korneum [3]. Nanocosmeceuticals menawarkan potensi peningkatan permeasi kulit dengan prosedur aplikasi yang relatif sederhana dan potensi pengiriman yang ditargetkan. Contoh nano cosmeceuticals berbasis phytocompound [4-7] termasuk untuk vitamin E dan D-panthenol Nanotopes™ [8,9].

-mangostin (1,3,6,trihidroksi-7-metoksi-2,8-bis(3-metilbut-2-en-1-yl){{ 10}}H-xanthan- 9-one berpotensi menghambat proses pembentukan melanin (bintik hitam) [10]. Senyawa tersebut menunjukkan aktivitas anti-melanogenik yang kuat terhadap sel melanoma B16F1 melalui penekanan aktivitas tirosinase enzim, enzim penting dalam sintesis melanin, dan pengerahan efek de-pigmentasi pada melanosit epidermal manusia normal (NHEMs) [11].Oleh karena itu, -mangostin dapat digunakan sebagai komponen kosmetik atau obat untuk pengobatan bintik-bintik, chloasma , atau melanosis.

Sebagai senyawa polifenol, -manggis rentan terhadap oksidasi yang dapat membatasi efektivitas bila diterapkan pada kulit. Pendekatan formulasi yang efektif, oleh karena itu, perlu meningkatkan permeasi kulit dan stabilitas senyawa aktif. Beberapa pendekatan telah menunjukkan peningkatan stabilitas dan pengiriman kulit manggis [12], termasuk liposom [13], niosom [14], dan proteasom [15].

Studi kami difokuskan pada matriks ultra-small unilamellar carrier (USUC): sistem nanocarrier yang juga disebut NanotopeTM. Sistem ini ditandai dengan ukuran droplet yang jauh lebih kecil (kurang dari atau sama dengan 40 nm) dibandingkan dengan liposom unilamellar atau multilamellar lainnya (100-300 nm) [8]. Tetesan yang lebih kecil dihasilkan oleh rasio tetap fase berminyak, surfaktan, kosurfaktan, dan fase berair; rasio diperoleh dari prosedur optimasi. Dalam USUC, fase terdispersi dikelilingi oleh satu lapisan fosfatidilkolin (surfaktan) yang distabilkan oleh kosurfaktan dalam media pendispersi [16]. Ukuran droplet yang lebih kecil bermanfaat untuk penetrasi yang dalam ke stratum korneum [8].

Kami menjelaskan di sini pengembangan sistem nanocarrier USUC untuk -manggis, karakterisasi fisik, dan pengujian in vivo pada sukarelawan manusia. Optimalisasi formula dilakukan menggunakan 25-desain faktorial [6,17] dan sangat penting untuk menyediakan USUC berkualitas baik dengan ukuran tetesan dan stabilitas optimal.

2. Bahan-bahan dan metode-metode

2.1. Bahan

-mangostin (kemurnian Lebih besar dari atau sama dengan 90 persen) dibeli dari Institut Teknologi Bandung (Mark Herb, Bandung, Indonesia). Komponen lainnya termasuk lesitin kedelai (food-grade; Shankar Soya Products, Indore, India), minyak kelapa murni (VCO; Wahana, Padang, Indonesia), dan Tween 80 (Bratachem, Jakarta, india). Semua bahan kimia lainnya memiliki tingkat pro-analisis.

2.2. Desain eksperimental

Optimasi dilakukan dengan menggunakan desain faktorial {{0}}yang terdiri dari tiga variabel komposisi (Tween 80 (X1), konsentrasi lesitin kedelai (X2), dan VCO (X3)) dan dua variabel proses: durasi pengadukan ( X4) dan kecepatan (X5) (dengan dua level — tinggi dan rendah) [18]. Tiga puluh dua formula dasar USUC disiapkan, menggunakan faktor dan level yang dijelaskan pada Tabel 1. Variabel dependen adalah ukuran tetesan USUC. Ukuran yang dibutuhkan berkisar antara 0–40 nm [19]. Pengaruh masing-masing variabel dan interaksinya ditentukan dengan menggunakan persamaan faktorial dalam bentuk berikut:

2.3. Optimasi Rumus Basis USUC

Rumus dasar USUC disiapkan dengan titrasi fase air spontan. Lesitin kedelai dan Tween 80 diaduk dengan pengaduk magnet (IKA® C-MAG HS 7, Staufen, Jerman) pada suhu 75 ◦C, dengan VCO ditambahkan selama pengadukan. Air dititrasi perlahan ke dalam campuran sampai dihasilkan larutan transparan [8]. 32 basa dikarakterisasi berdasarkan ukuran partikel (tetesan) menggunakan penganalisa ukuran partikel (Shimadzu SALD 2300, Tokyo, Jepang).

Data dianalisis menggunakan perangkat lunak komputer Design Expert® versi 12 (StatEase®, Minneapolis, MN, USA) agar sesuai dengan persamaan faktorial dengan interaksi tambahan dan mengkorelasikan respons dengan variabel yang diperiksa [17]. Efek dan interaksi antara variabel independen dijelaskan dengan plot permukaan dan kontur 3D [19].

Persiapan -Mangostin USUC

-mangostin (3 persen b/v) dilarutkan dalam VCO sebelum pembuatan USUC, seperti dijelaskan di atas. Komposisi VCO, lesitin kedelai, dan Tween 80 dan kondisi proses pencampurannya sama dengan basis USUC yang dioptimalkan [8,20,23].

2.4. Karakterisasi dari USUC -Mangostin-Loaded

2.4.1. Sifat Fisikokimia

Karakterisasi USUC melibatkan pemeriksaan organoleptik, nilai pH, persen transmisi, stabilitas fisik melalui siklus freeze-and-thaw, viskositas, berat jenis, ukuran droplet, indeks polidispersitas (PDI), dan potensial zeta [21,24,25]. Pengukuran pH formula USUC menggunakan pH meter (Hanna Instrument, Woonsocket, RI, USA) yang telah dikalibrasi sebelumnya. Pengukuran ini dilakukan seminggu sekali selama 8-minggu penyimpanan pada suhu ruang [26]. Transmisi diukur dengan spektrofotometer UV-terlihat (SHIMADZU UV-1601, Tokyo, Jepang) pada panjang gelombang 650 nm. Transmisi mendekati 100 persen menunjukkan transparansi sampel cair [27,28].

Stabilitas fisik basis USUC dievaluasi menggunakan tes siklus beku-dan-cair: USUC disimpan dalam penyimpanan pada suhu −5 ◦C selama 24 jam dan kemudian pada 25 ◦C selama 24 jam. Tes ini diulangi selama tiga siklus. Sifat fisikokimia USUC, seperti pH, viskositas, berat jenis, dan transmisi, dievaluasi setelah tiga siklus [29].

Viskositas basa USUC diukur dengan viskometer cup-and-bob (Brookfield DV2T, Middleboro, MA, USA) menggunakan spindel nomor 3 pada kecepatan 100 rpm dalam rangkap tiga. Berat jenis basa USUC ditentukan menggunakan piknometer pada 25 ◦C [20,30].

Ukuran tetesan, indeks polidispersitas (PDI), dan potensi zeta USUCs -mangostin ditentukan menggunakan penganalisa ukuran partikel (HORIBA Scientific SZ-100, Kyoto, Jepang) pada 25 ◦C [31].

2.4.2. Penentuan Efisiensi Enkapsulasi (EE)

Jumlah -mangostin yang terperangkap dalam formula USUC dilepaskan melalui ekstraksi USUC bermuatan -manggis dengan etil asetat (1:2), diikuti dengan sonikasi selama 10 menit (Elmasonic S 80 (H), Singen, Jerman) . Konsentrasi -mangostin dalam larutan etil asetat diukur menggunakan metode analitik spektrofotometri tervalidasi pada λ maks 314 nm [24].

Efisiensi jebakan (EE) dihitung menggunakan persamaan berikut:

2.4.3. Mikroskop Analisis melalui Mikroskop Elektron Transmisi (TEM)

Morfologi USUC bermuatan manggis diamati menggunakan TEM (JEOL JEM 1010, Tokyo, Jepang) pada 80,0 KV dan 30,000× perbesaran. Sampel sebanyak 10 µL diteteskan pada kisi-kisi, diwarnai dengan uranil asetat, dan dikeringkan. Pengamatan dilakukan pada suhu kamar [8,24,32].

2.4.4. Evaluasi Visual USUC Berisi Mangostin pada Relawan Manusia

Uji tempel dilakukan pada kulit lengan bagian dalam dari 10 sukarelawan dan dibiarkan selama 24 jam untuk memeriksa potensi reaksi iritasi, seperti ruam merah dan gatal pada kulit. Uji efek anti-spot USUC -mangostin dilakukan pada 2 sukarelawan wanita, masing-masing berusia 57 tahun dan 40 tahun. Eksperimen dilakukan dengan izin etik yang dikeluarkan oleh Fakultas Kedokteran Universitas Andalas (dokumen No. 181/UN.16.2/KEP-FK/2020 tanggal 23 Desember 2020). USUC yang mengandung manggis dioleskan tipis-tipis pada bintik-bintik dan seluruh wajah pada malam hari selama 2 minggu berturut-turut. Kedua relawan mengisi informed consent untuk berpartisipasi dalam penelitian ini dan setuju untuk tidak menggunakan krim pencerah wajah selama tes berlangsung. Sebelum difoto, para relawan membersihkan wajah mereka dengan penghapus makeup komersial bebas minyak. Wajah para relawan difoto menggunakan kamera digital refleks lensa tunggal (Nikon D 810, Melville, NY, USA) sebelum dan sesudah perawatan. Setiap citra wajah diambil dari jarak 30–40 cm, menggunakan kamera yang dilengkapi 36 megapiksel dan dimensi 7360 × 4912. Validasi intensitas bintik hitam dengan mengukur nilai merah, hijau, dan biru (model warna RGB) ) dengan Adobe® Photoshop untuk Windows dan OS X (Microsoft Corp, Redmond, WA, USA). Ukuran bintik hitam ditentukan menggunakan mikroskop (Olympus, Ningbo, China) yang dilengkapi dengan Motic Live Imaging 3.0. [33–35].

2.5. Analisis statistik

Data ditampilkan sebagai rata-rata ± standar deviasi. Uji-t sederhana digunakan untuk mengonfirmasi formula yang dioptimalkan terhadap respons yang diprediksi; uji-t berpasangan dilakukan untuk mengidentifikasi peningkatan yang signifikan dalam parameter kondisi kulit. Sebuah ANOVA dua arah (= 0.05) digunakan untuk membangun perbedaan yang signifikan antara rata-rata, diikuti dengan uji jarak berganda Duncan pada tingkat signifikansi 5 persen [18].

3. Hasil

3.1. Optimasi Formula Dasar

Tiga puluh dua formula dasar USUC disiapkan dengan berbagai faktor, seperti yang dijelaskan pada Tabel 2. Pengukuran variabel respon menunjukkan kisaran ukuran tetesan yang luas yaitu 11,3 nm–184,5 µm. Hanya enam formula (F1, F3, F9, F12, F25, dan F28) yang memenuhi kriteria sistem USUC, dengan ukuran tetesan kurang dari atau sama dengan 40 nm [8]. Data pada Tabel 2 dianalisis lebih lanjut dengan software Design Expert® untuk mendapatkan model regresi yang dilanjutkan dengan penentuan formula optimal.

3.2. Respon (Y): Pengaruh Variabel Independen terhadap Ukuran Partikel

Evaluasi ukuran tetesan sebagai respon (Y) dilakukan. Lima faktor, atau variabel independen, dimodelkan dalam tahap desain eksperimental, diikuti dengan pembuatan permukaan respons untuk ukuran tetesan. Gambar 1 menggambarkan plot permukaan respons 3D dari efek variabel independen pada ukuran partikel. Persamaan faktorial yang diperoleh diberikan dalam Persamaan (3):

Respons ukuran tetesan meningkat ketika komposisi Tween 80 dan lesitin kedelai berada pada level yang lebih tinggi (Gambar 1a). Penurunan level VCO dan peningkatan level Tween 80 menghasilkan respons ukuran tetesan 20–70 nm (Gambar 1b). Pengaruh hubungan antara Tween 80 dan waktu pengadukan pada respon ukuran tetesan menunjukkan bahwa waktu pengadukan yang lebih lama menghasilkan respon ukuran tetesan 20-100 nm (Gambar 1c). Respons ukuran tetesan sebesar 20,000 nm dicapai dengan kecepatan pengadukan 1200–1350 rpm dan konten Tween 80 sebesar 20 persen . Peningkatan level Tween 80 dengan level kecepatan pengadukan yang lebih rendah meningkatkan respons ukuran tetesan hingga 80,000 nm, yang ditunjukkan oleh area biru ke hijau (Gambar 1d). Peningkatan kandungan lesitin kedelai dan VCO menghasilkan nilai ukuran tetesan yang lebih besar, yang ditandai dengan area biru ke hijau (50,000–100,000 nm) (Gambar 1e). Meningkatkan konten lesitin dan menggunakan waktu pengadukan yang lebih lama menghasilkan ukuran tetesan yang lebih besar, seperti yang ditunjukkan oleh area biru ke hijau (50,000–100,000 nm) (Gambar 1f). Peningkatan kandungan lesitin kedelai dengan kecepatan pengadukan yang tinggi meningkatkan ukuran tetesan, seperti yang ditandai dengan daerah hijau ke kuning (50,000–150,000 nm) (Gambar 1g). Evaluasi kandungan VCO dan waktu pengadukan pada respon droplet-size menunjukkan bahwa waktu pengadukan 15 menit dan kadar VCO<1.5% resulted in a droplet size of 40 nm (Figure 1h). The droplet-size profiles were varied,  with different levels of combination for both VCO versus stirring speed and stirring speed versus stirring time (Figure 1i,j).

3.3. Penentuan Formula Optimal oleh Software Design Expert®

Analisis dilakukan dengan menggunakan Design Expert® untuk menghasilkan plot kontur yang ditumpangkan. Pada Gambar 2, area kuning mewakili area prediksi dari formula basa optimal, dengan respons ukuran tetesan. Perkiraan formula basa optimal ditemukan pada konsentrasi 28,2 Tween 80 persen dan 1 persen lesitin kedelai, dengan nilai keinginan 1.00. Nilai keinginan yang mendekati 1 menunjukkan kemampuan model untuk menghasilkan formula yang dioptimalkan. Kondisi optimal untuk pembuatan basis USUC adalah kecepatan pengadukan 1500 rpm selama 15 menit. Komposisi dan kondisi tersebut memperoleh respon prediksi sebesar 34,04 nm. Persiapan formula yang dioptimalkan untuk konfirmasi (Tabel 3) menghasilkan ukuran droplet 36 nm, yang tidak berbeda secara signifikan dari respons yang diperkirakan (p Lebih besar dari atau sama dengan 0,05).

【Untuk info lebih lanjut:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】