Stability of Roselle, Lac and Gardenia colors in micellar systems

ความคงตัวของสีกระเจี๊ยบ ครั่ง และพุดในระบบไมเซลล์

Name: Piyarat Ketmaro

ThaSH: Color -- Stability

ThaSH: Roselle -- Color

ThaSH: Lac -- Color

ThaSH: Gardenia -- Color

Abstract: Natural colors were used in place of synthetic colors because of low toxicity. However, limitation of using natural colors is due to their stabilities. This research intends to study changes and stabilities of three natural water-soluble colors; i.e. roselle petal, lac stick, and gardenia fruit in 3 micellar systems; i.e. sodium dodecylsulphate or SDS (anionic surfactant), cetyltrimetylammonium bromide or CTAB (cationic surfactant), and Tween80 (non-ionic surfactant) at concentration of 1, 5, 10, and 15 folds of their CMC values. Physicochemical characteristics of the extracted dyes were evaluated using several techniques including visible spectroscopy, pKa determination, HPLC, and LC-MS. Preliminary stability under six conditions (water, temperature, acid, base, oxidation, and UV light) and color stability in micellar systems were monitored by spectroscopy technique in terms of color intensity, color density, and percentage of color remaining at various times and CIELab system. The maximum wavelengths (λmax) of roselle, lac, and gardenia colors were 528, 490, and 443 nm corresponding to visualized colors of red, orange, and yellow, respectively. The apparent pKa of roselle and lac dyes were 3.00 ± 0.08 and 5.96 ± 0.15, respectively. HPLC and LC-MS showed that roselle dye composed of delphinidin-3-sambubioside and cyanidin-3-sambubioside as major coloring. Lac dye was a mixtures of laccaic acid A, B, and C, while the major components of gardenia dye were crocin, crocetin monogentiobiosyl monoglucosyl ester, and crocetin monogentiobiosyl ester. Roselle dye was unstable in alkaline, at elevated temperature, under oxidation, and under UV light. Lac color was unstable in alkaline, under oxidation and under UV light, while gardenia color was unstable in all conditions. Stabilities of roselle and lac dyes in micellar systems were in an order of in buffer > Tween80 micelles > SDS micelles while the color stability of gardenia was in an order of in SDS micelles > buffer > Tween80 micelles. Evaluation of color and color changes using UV-visible spectroscopy and CIELab system gave consistent results to one another. Visible spectroscopy clearly shows interaction between dyes and micelles but cannot describe observed color in details. CIELab system is a better way in describing color quality but cannot demonstrate dye and micelle interactions.

Abstract: สีธรรมชาติถูกนำมาทดแทนการใช้สีสังเคราะห์เนื่องจากมีความเป็นพิษต่ำ อย่างไรก็ตามการนำสีจาก ธรรมชาติมาใช้ยังคงมีข้อจำกัดในเรื่องความคงตัว งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาการเปลี่ยนแปลงและความคงตัวของสีที่สามารถละลายน้ำได้จากธรรมชาติ 3 แหล่งคือ สีจากกระเจี๊ยบ ครั่ง และลูกพุด เมื่ออยู่ในระบบไมเซลล์ที่เตรียมจากสารลดแรงตึงผิวที่มีประจุต่างกัน 3 ชนิด ได้แก่ ซีติลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ (สารลดแรงตึงผิวประจุบวก) โซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (สารลดแรงตึงผิวประจุลบ) และทวีน 80 (สารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุ) ที่ความเข้มข้น 1 5 10 และ 15 เท่าของความเข้มข้นวิกฤตไมเซลล์ คุณลักษณะทางเคมีฟิสิกส์ของสีที่สกัดได้ถูกประเมินด้วยวิธีต่างๆ คือ การดูดกลืนแสง ค่าคงที่การแตกตัว โครมาโตรกราฟีชนิดของเหลวสมรรถนะสูง และโครมาโตรกราฟีชนิดของเหลว-สเปกโตรเมตรีชนิดมวล ความคงตัวเบื้องต้นภายใต้ 6 สภาวะ (น้ำ อุณหภูมิ กรด ด่าง ออกซิเดชัน และแสงยูวี) และความคงตัวของสีในระบบไมเซลล์ ถูกตรวจสอบโดยใช้การวิเคราะห์ด้วยเทคนิคสเปกโทรสโกปีในรูปแบบของค่าความเข้มของสี ความหนาแน่นของสีและร้อยละของสีที่คงเหลืออยู่ที่เวลาต่างๆ ร่วมกับการวัดสีด้วยระบบซีไออีแอลเอบี ค่าความยาวคลื่นที่สารสามารถดูดกลืนแสงสูงสุดของสีจากกระเจี๊ยบ ครั่ง และพุดมีค่าเท่ากับ 520 490 และ 443 นาโนเมตร ซึ่งสอดคล้องกับสีที่เห็นด้วยตาคือ สีแดง สีส้ม และสีเหลือง ค่าคงที่การแตกตัวปรากฎของสีกระเจี๊ยบและครั่งมีค่าเท่ากับ 3.00 ± 0.08 และ 5.96 ± 0.15 ตามลำดับ ผลโครมาโตรกราฟีชนิดของเหลวสมรรถนะสูงและโครมาโตรกราฟีชนิดของเหลว-สเปกโตรเมตรีชนิด มวลแสดงว่าสารสกัดสีกระเจี๊ยบประกอบด้วยเดลฟินิดีน-3-แซมบูไบโอไซด์และไซยานิดิน-3-แซมบูไบโอไซด์เป็นสารให้สีหลัก สีของครั่งเป็นสารผสมของแลคคาอิคแอซิดชนิด เอ บี และซี ในขณะที่สารประกอบหลักในสีของพุดคือโครซิน สารประกอบเอสเทอร์โครซิติน โมโนเจนติโอไบโอไซด์ โมโนกลูโคไซด์ และสารประกอบเอสเทอร์ของโครซิติน โมโนเจนติโอไบโอไซด์ สีของกระเจี๊ยบไม่คงตัวในสภาวะด่าง ภายใต้ความร้อน ภายใต้ออกซิเดชัน และภายใต้แสงยูวี สีของครั่งไม่คงตัวในสภาวะด่าง ภายใต้ออกซิเดชัน และภายใต้แสงยูวี ในขณะที่สีของพุดไม่คงตัวในทุกสภาวะ นอกจากนั้นลำดับความคงตัวของสีจากกระเจี๊ยบและครั่งในระบบไมเซลล์คือในบัฟเฟอร์มากกว่าไมเซลล์ของทวีน 80มากกว่าไมเซลล์ของเอสดีเอส ในขณะที่ลำดับความคงตัวของสีจากพุดคือในไมเซลล์ของเอสดีเอสมากกว่าบัฟเฟอร์มากกว่าไมเซลล์ของทวีน 80 การประเมินสีและการเปลี่ยนแปลงของสีโดยใช้เทคนิคยูวี-วิซิเบิล สเปกโทรสโกปีและระบบซีไออีแอลเอบีให้ผลที่สอดคล้องซึ่งกันและกัน วิซิเบิลสเปกโทรสโกปีแสดงอันตรกิริยาที่เกิดขึ้นระหว่างสีและไมเซลล์ได้อย่างเด่นชัด แต่วิธีนี้ไม่สามารถใช้ระบุรายละเอียดของสีที่มองเห็นได้ ระบบซีไออีแอลเอบีเป็นวิธีที่ดีกว่าในการระบุคุณภาพของสี แต่ไม่สามารถแสดงถึงอันตรกิริยาระหว่างสีและไมเซลล์

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Walaisiri Muangsiri

Role: Advisor

Email : Walaisiri.M@Chula.ac.th

Name: Pornpen Werawatganone

Role: Advisor

Email : Pornpen.W@Chula.ac.th

Created: 2009

Modified: 2020-08-05

Issued: 2020-08-05

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/57847

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Pharmaceutics

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Piyarat Ketmaro.pdf	2.9 MB	1	2022-06-06 13:50:46

ใช้เวลา

0.031534 วินาที