CC BY
68
УДК 544.773.33
М.Ю. Костюченко*, Р.Н. Юсупова, Н.М. Мурашoва
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20 * e-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ НА ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНОЙ ДОСТАВКИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Изучено влияние жирных и эфирных растительных масел на вязкость жидкокристаллической композиции на основе лецитина. Показано, что при повышении концентрации эфирного масла чайного дерева от 0 мас. % до 5 мас. % в системе фосфолипидный концентрат «Мослецитин» - вазелиновое масло -масло чайного дерева - вода вязкость композиции снижается в 14 раз. Вязкость жидких кристаллов в системе лецитин - жирное растительное масло - эфирное масло - вода зависит как от вида эфирного масла, так и от вида жирного растительного масла. В то же время в системе лецитин - вазелиновое масло - эфирное масло - воды вязкость жидкокристаллической композиции практически не зависит от вида эфирного масла.
Ключевые слова: жидкие кристаллы, лецитин, растительные масла, вязкость, композиция для трансдермальной доставки веществ.
Перспективными носителями лекарственных веществ для медицины и косметики являются наноструктуры лецитина и других природных фосфолипидов. Наноматериалы для медицины на основе лецитина обладают такими достоинствами, как не токсичность и биосовместимость, возможность солюбилизации активных веществ. способность ускорять транспорт через кожу. Это делает их перспективными для широкого применения. Разработано и запатентовано большое количество препаратов на основе фосфолипидных липосом. некоторые из них уже находятся на стадии клинических испытаний и сертификации, отдельные препараты уже выходят на рынок. Предложены и запатентованные качестве наноматериалов для направленного транспорта лекарственных веществ термодинамически устойчивые системы лецитиновые органогели, существующие в системах лецитин - неполярный органический растворитель -вода в области низких концентраций воды [1].
Актуальной задачей является поиск и изучение термодинамически устойчивых структур лецитина, которые могут существовать в системах вода -масло - ПАВ в области средних и высоких концентраций воды. Такой структурой могут стать жидкие кристаллы лецитина. Лиотропные жидкие кристаллы лецитина на основе доступных по цене фосфолипидных концентратов, сочетающие в себе достоинства липосом и лецитиновых органогелей, могут быть востребованы как носители лекарственных веществ. Например, была изучена область существования и свойства жидких кристаллов в системе лецитин - вазелиновое масло -вода, которые предлагались в качестве основы для медицинских средств [2,3].
Ранее была разработана жидкокристаллическая композиция для трансдермальной доставки биологически активных веществ, которая содержит фосфолипидный концентрат, воду и комбинацию
растительного жирного и растительного эфирного масла [4]. Вазелиновое масло является нефтепродуктом, плохо впитывается и образует жирную пленку на коже, поэтому его заменили на жирные и эфирные масла. При выборе масел учитывались такие параметры, как не токсичность, использование его в медицине и косметических препаратах, невысокая стоимость. Масло должно способствовать регенерации кожи, быть гипоаллергенным и не вызывать раздражения кожи. Поэтому в работе использованы в работе натуральные жирные масла (масло авокадо, масло арганы, масло виноградных косточек, масло жожоба) и эфирные масла (масло чайного дерева, масло лаванды, масло розового дерева).
Жирные растительные масла имеют разный жирнокислотный состав триглицеридов (олеиновая кислота 36-80% масс., пальмитиновая кислота 7-32% масс. и др. ), эфирные масла имеют разный набор терпенов (монотерпены до 50 % масс., дитерпены до 40 % масс. и др.). Поэтому масла могут по разному влиять на физико-химический свойства композиции, в том числе на вязкость. Целью работы является изучение влияния растительных масел на вязкость жидкокристаллической композиции на основе лецитина.
Для получения жидких кристаллов были использованы: фосфолипидный концентрат "Мослецитин" (ООО «ВИТАПРОМ»), медецинское вазелиновое масло, жирные растительные масла: масло авокадо, масло арганы, масло виноградных косточек, масло жожоба (ООО «Ботаника»), эфирные масла: масло чайного дерева, масло лаванды, масло розового дерева (ООО «Ботаника»). Полученные образцы были изучены методом поляризационной микроскопии, все образцы имели жидкокристаллическую структуру.
Поскольку жидкие кристаллы являются неньютоновскими жидкостями, их вязкость
необходимо исследовать в максимально широком диапазоне скоростей сдвига. Была изучена вязкость образцов в диапазоне скоростей сдвига от 0,167 до 900 с помощью вискозиметра Реотест 2 (Германия).
Исследовано влияние концентрации эфирного масла на вязкость жидких кристаллов на примере масла чайного дерева. Все образцы содержали 70 % фосфолипидного концентрата «Мослецитин», 15 % воды, от 10 до 15 % вазелинового масла и от 0 до 5 % масла чайного дерева. Результаты приведены на рис. 1.
Рис.1. Вязкость жидких кристаллов в зависимости от концентрации масла чайного дерева при скорости сдвига
-1
10 с
Таким образом, при повышении концентрации масла чайного дерева от 0 мас. % до 5 мас. % в системе «Мослецитин» - вазелиновое масло - масло чайного дерева - вода вязкость снижается в 14 раз.
Жирные и эфирные масла, полученные из разных природных источников, имеют различный химический состав и могут по-разному влиять на вязкость композиции. Для того, чтобы оценить влияние различных жирных и эфирных масел на вязкость жидких кристаллов в системе лецитин -масло - вода, была изучена вязкость образцов в диапазоне скоростей сдвига от 5,56 до 180 с-1 при температуре 25 С. Результаты представлены на рис. 2.
Как видно из рисунка 2А, вязкость жидких кристаллов в системе лецитин - вазелиновое масло -эфирное масло - вода практически не зависит от вида эфирного масла во всем изученном диапазоне скоростей сдвига. Если заменить в составе образцов вазелиновое масло на жирное растительное масло, то наблюдается зависимость вязкости композиции от вида эфирного масла (рис.2В). По способности увеличивать вязкость жидких кристаллов в системе лецитин - жирное растительное масло - эфирное масло - вода эфирные масла можно расположить в следующем порядке: масло чайного дерева, масло розового дерева, масло лаванды.
Рис.2. Зависимость вязкости от скорости сдвига для образцов жидких кристаллов при 25°С.
Составы образцов (мас. %): А: 1-«Мослецитин»-70, вазелиновое масло-10, масло чайного
дерева-5, вода-15; 2 - «Мослецитин»-70, вазелиновое масло-10, масло лаванды-5,вода-15; 3 - «Мослецитин»-70, вазелиновое масло-10, масло розового дерева -5,вода-15. В: 1- «Мослецитин»-70, масло авокадо-10, масло чайного дерева-5,вода-15; 2 - «Мослецитин»-70, масло авокадо-10, масло лаванды-5,вода-15;3 - «Мослецитин»-70, масло авокадо-10, масло розового дерева-5,вода-15
Различие в степени влияния эфирных масел на вязкость жидких кристаллов лецитина, содержащих вазелиновое или растительное масло, можно объяснить более сложным химическим составом растительных масел по сравнению с вазелиновым. Разная вязкость жидких кристаллов с разными эфирными маслами обусловлена различным набором терпенов в этих маслах.
Если в состав образцов жидкокристаллической композиции входит эфирное масло (на примере масла розового дерева) и различные жирные растительные масла, то наблюдается зависимость вязкости композиции от вида жирного масла. По способности увеличивать вязкость жидких кристаллов в системе лецитин - жирное растительное масло - эфирное масло - вода жирные масла можно расположить в следующем порядке: масло арганы, масло жожоба, масло виноградных
косточек. Это подтверждает предположение о влиянии сочетания сложных по составу жирных и эфирных масел на вязкость жидкокристаллической композиции на основе лецитина для трансдермальной доставки биологически активных веществ.
Вязкость является важным технологическим параметром при производстве косметических и медицинских композиций, она влияет
потребительские свойства готового препарата. Изменяя в составе жидких кристаллов в системе лецитин - жирное растительное масло - эфирное масло - вода вид жирного или эфирного растительного масла или его концентрацию, можно получать композиции для трансдермальной доставки биологически активных веществ с нужной величиной вязкости.
Костюченко Мария Юрьевна, магистрантка 1 курса кафедры наноматериалов и нанотехнологии РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.
Юсупова Рукижат Нурислановна, студенка 4 курса 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.
Литература
1. Мурашова Н.М., Юртов Е.В. Лецитиновые органогели как перспективные функциональные наноматериалы // Российские нанотехнологии, 2015, Т.10, №7-8. С. 5-14.
2. Мурашова Н.М., Юртов Е.В., Кузнецова Е.А. Получение и свойства жидких кристаллов в системе фосфолипиды — вазелиновое масло — вода // Химическая технология, 2013, № 8. С. 492-498.
3. Юртов Е.В., Мурашова Н.М., Кузнецова Е.А. Фосфолипидная композиция. Патент России № 2448731 2010. Бюл. № 12.
4. Заявка на патентование Мурашова Н.М., Костюченко М.Ю., Бизюкова А.Н., Юртов Е.В. "Жидкокристаллическая композиция для трансдермальной доставки биологически активных веществ" от 19.04.2016 года №2016115054.
M.Yu. Kostuchenko*, R.N. Yusupova, N.M. Murashova
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia. 125480, Moscow, Geroev Panfilovtsev st., 20.
* e-mail: [email protected]
EFFECT OF VEGETABLE OILS ON VISCOSITY OF LIQUID CRYSTALLINE COMPOSITION FOR TRANSDERMAL DELIVERY OF BIOACTIVE SUBSTANCES
Abstract
The effect of fatty and essential vegetable oils on viscosity of lecithin-based liquid crystalline composition was studied. It is shown that increase of tea tree oil concentration from 0 mas.% to 5 mas.% reduces the viscosity of system phospholipid concentrate "Mosletsitin" - vaseline oil - tea tree oil - water in 14 times. The viscosity of liquid crystals in system lecithin - vaseline oil - essential oil - water has a dependence on an essential oil type and on an fatty vegetable oil type. At the same time viscosity of liquid crystal composition has a slight dependence on type of essential oil.
Key words: liquid crystals, lecithin, vegetable oils, viscosity, compositions for transdermal delivery of substances.
