Anti-tyrosinase and antioxidant activities of Morinda Citrifolia fruit extract and development of nanoemulsions

ฤทธิ์ต้านไทโรซิเนสและฤทธิ์ต้านออกซิเดชันของสารสกัดผลยอและการพัฒนานาโนอิมัลชัน

Name: Panida Borisut

LCSH: Antioxidant

LCSH: Cosmetics industry

LCSH: Plant extracts

Abstract: The present study focused on anti-tyrosinase and antioxidant activities of Thai Morinda citrifolia fruit extracts as potential ingredient used for nanoemulsions formulation in cosmetic applications. The fruit juice was freeze-dried. The residue was further extracted by ethanol, acetone and ethyl acetate. All of the extracts were determined for their inhibitory activities against tyrosinase enzyme and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical. The extract which showed highest activity was further partitioned by hexane and ethyl acetate. The IC50 of partitioning fractions was determined for their activities. The extract with highest activities was selected for further investigations. The cytotoxicity evaluation was determined by MTT assay using keratinocyte (HaCaT cells). The selected extract was incubated at 4°C, 30°C and 40°C for 6 months. The chemical constituents were determined by validated HPLC condition with scopoletin as a marker. The o/w nanoemulsions with small droplet size was produced and investigated for its stability and in vitro permeation profile. As the results of extraction, the ethanol extraction showed the highest antioxidant activity (IC50 =0.234 mg/ml) with comparable anti-tyrosinase activity to other solvent extracts. After partition, ethyl acetate soluble fraction exhibited highest activities with IC50 value of anti-tyrosinase and DPPH assay were 1.201 mg/ml and 0.014 mg/ml, respectively. The extract at concentration of 1.2 mg/ml had no effect on cell viability. The stability determination of the extract showed insignificant reduction of the scopoletin concentration as well as its antioxidant activity against DPPH radicals kept at 4°C and 30°C for 6 months. However, it showed slightly reduction after storage at 40°C for 4 months. This reduction was in an acceptable range. Caprylic/capric triglyceride was chosen as the oil phase, TWEEN®80-SPAN®20 as emulsifiers, and cremophor® RH-40 as solubilizing enhancer for nanoemulsions formulation. The prepared nanoemulsions showed good physical stability under heat-cool stress conditions and kept at 4°C and 30°C over 3 months. The chemical compound, scopoletin, incorporated in nanoemulsions exhibited good stability. The release profile of extract-loaded nanoemulsions was not different compared to the solution of extract. The extract-loaded nanoemulsions showed significantly better permeation through porcine membrane than conventional o/w emulsion.

Abstract: งานวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสและฤทธิ์ยับยั้งการเกิดออกซิเดชันสารสกัดจากผลยอที่ปลูกในประเทศไทยและนำมาพัฒนาเพื่อใช้ในทางเครื่องสำอาง น้ำคั้นจากผลยอถูกทำให้เป็นผลแห้งโดยวิธี Freeze-dried ส่วนกากที่แยกได้จะนำไปสกัดด้วยตัวทำละลายเอธานอล, อะซิโตน, และ เอธิลอะซิเตต จากนั้นทดสอบฤทธิ์ต้านไทโรซิเนสและฤทธิ์ต้านออกซิเดชันของสารสกัดที่ได้ โดยสารสกัดที่มีฤทธิ์ดีที่สุดถูกนำไปสกัดแยกส่วนด้วยตัวทำละลายเฮกเซนและเอธิลอะซิเตต เพื่อให้ได้สารสกัดที่มีฤทธิ์ดีที่สุดและนำไปศึกษาความเป็นพิษต่อเซลล์เคราติโนไซต์ (HaCat cells) ทดสอบด้วยวิธี MTT assay สารสกัดจะถูกเก็บที่อุณหภูมิ 4, 30, และ 40 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 เดือน เพื่อศึกษาความคงตัวทางเคมีโดยการวิเคราะห์ปริมาณสารสำคัญ scopoletin ในสารสกัดเทียบกับเวลาเริ่มต้นด้วยเทคนิค HPLC ที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้องของวิธีวิเคราะห์แล้ว ส่วนความคงตัวทางชีวภาพจะศึกษาจากฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ DPPH นอกจากนี้สารสกัดส่วนดังกล่าวจะนำไปใช้ในการพัฒนานาโนอิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำ โดยประเมินคุณสมบัติทางกายภาพและความคงตัวเบื้องต้นของสูตรตำรับ เพื่อคัดเลือกไปทดสอบความคงตัวและทดสอบการซึมผ่านผิวหนังแบบนอกกาย ผลการทดลองพบว่าสารสกัดจากกากของผลยอด้วยตัวทำละลายเอธานอลมีฤทธิ์ต้านออกซิเดชันดีที่สุด (IC50 = 0.234 มก./มล.) ซึ่งมีฤทธิ์ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสใกล้เคียงกับสารสกัดจากกากด้วยตัวทำละลายอื่น สารสกัดส่วนดังกล่าวจึงถูกเลือกเพื่อนำไปสกัดแยกส่วน โดยพบว่าสารสกัดส่วนที่ละลายในตัวทำละลายเอธิลอะซิเตตที่ได้จากการสกัดแยกส่วนมีฤทธิ์ต้านออกซิเดชันและฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสดีที่สุด มีค่า IC50 = 1.201 มก./มล.และ 0.014 มก./มล.ตามลำดับ และไม่พบความเป็นพิษต่อเซลล์ของสารสกัดที่ความเข้มข้น 1.2 มก./มล. ความคงตัวของสารสกัดไม่พบการเปลี่ยนแปลงของสารสำคัญ scopoletin เช่นเดียวกับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ DPPH ของสารสกัดเมื่อเก็บที่อุณหภูมิ 4 และ 30 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 6 เดือน แต่พบการลดลงเล็กน้อยของสาร scopoletin และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระเมื่อเก็บที่ 40 องศาเซลเซียส สูตรตำรับนาโนอิมัลชันที่เลือกประกอบด้วยส่วนน้ำมันคือ caprylic/capric triglyceride, สารก่ออิมัลชันคือ TWEEN®80-SPAN®20 และสารช่วยละลาย Cremophor® RH-40 โดยพบว่าสูตรตำรับที่เตรียมได้ มีความคงตัวดีต่อสภาวะเร่งอุณหภูมิ และที่เก็บในอุณหภูมิ 4 และ 30 องศาเซลเซียส ความคงตัวทางเคมีของสาร scopoletin ในสูตรตำรับไม่พบการเปลี่ยนแปลง การปลดปล่อย scopoletin ออกจากนาโนอิมัลชันไม่แตกต่างจากสารละลายสารสกัด และพบปริมาณสาร scopoletin ซึมผ่านผิวหนังของลูกสุกรของนาโนอิมัลชันมากกว่าสูตรตำรับอิมัลชันธรรมดาอย่างมีนัยสำคัญ

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Anyarporn Tansirikongkol

Role: advisor

Name: Ubonthip Nimmannit

Role: co-advisor

Created: 2011

Modified: 2020-05-07

Issued: 2020-05-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/51658

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Pharmaceutical Technology

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	panida_bo[1].pdf	3.75 MB	17	2026-09-22 12:52:39

ใช้เวลา

0.042111 วินาที