DEVELOPMENT OF CREAM CONTAINING GAMMA-IRRADIATED CARISSA CARANDAS FOR ANTIOXIDATION

Abstract

Antioxidants and vitamin C are main ingredients of Carissa carandas L. (C. carandas) fruits. The extract from fruits of C. carandas can be used as an important ingredient in cream. Therefore, the aim of this research was to develop and to characterize an antioxidant cream containing C. carandas extract with the aid of gamma-irradiation. The types of solvents were studied to obtain the fruit extract with high levels of antioxidants and vitamin C. It was found that the extraction of C. carandas by 50% ethanol was a suitable solvent and irradiation at 4 kilograys of gamma radiation provided the high total phenolic compounds and antioxidants, which were measured by DPPH and FRAP assays. The amount of vitamin C measured by HPLC was not significantly different in terms of statistics compared to non-irradiated samples. The cytotoxicity of C. carandas extracts on HaCat (human keratinocyte) cell was studied using MTT assay. The irradiated C. carandas extract at the concentration of 25 mg/mL was not toxic to HaCat cells. Water-in-silicone cream was formulated using C. carandas extract and the physical properties of the antioxidant cream were determined. The type and ratio of emulsifiers including cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone and PEG/PPG-18/18 dimethicone were studied. The results showed that the type of silicone emulsifier and ratio between silicone and emulsifier were important factors to achieve water drop, quick breaking cream, homogeneity, viscosity, and spreadability on skin. The comparative study was further performed between the water-in-silicone cream and water-in-oil cream. The accelerated physical stability was tested using heating-cooling cycles. The results revealed that a change of color from salmon color to yellowish brown occurred in both formulas due to the decomposition of vitamin C. The viscosity of water-in-silicone cream was reduced, while the viscosity of the water-in-oil formula had increased caused by the thermodynamic instability of emulsion. The chemical stability test at accelerated temperatures showed that the humectant and emollient in the aqueous phase of water-in-silicone cream helps to stabilize vitamin C. The vitamin C content in the water-in-silicone cream was higher than that of the water-in-oil cream. In conclusion, fruits of C. carandas extracted by the suitable solvents can be prepared as a water-in-silicone cream in order to stabilize vitamin C in the fruit extract.

ผลมะม่วงหาวมะนาวโห่มีรายงานว่า อุดมไปด้วยสารต้านอนุมูลอิสระและวิตามินซี นำไปใช้เป็นส่วนผสมสำคัญในการตำรับครีมได้ ดังนั้นจุดมุ่งหมายของการศึกษานี้เพื่อพัฒนาและศึกษาลักษณะของครีมต้านออกซิเดชันจากผลมะม่วงหาวมะนาวโห่ที่ฉายรังสีแกมมา ทำการศึกษาชนิดของตัวทำละลายที่สามารถสกัดสารต้านอนุมูลอิสระและวิตามินซีได้มากที่สุด พบว่าการสกัดผลมะม่วงหาวมะนาวโห่ด้วยตัวทำละลาย 50% เอทานอล เป็นตัวทำละลายที่มีเหมาะสม และการที่ฉายรังสีแกมมาปริมาณ 4 กิโลเกรย์ ทำให้สารฟีนอลิกทั้งหมด และการต้านอนุมูลอิสระมากที่สุด จากการทดสอบด้วยวิธี DPPH และ FRAP assay มากที่สุด แต่ทำให้วิตามินซีมีปริมาณลดลงเพียงเล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับตัวอย่างที่ไม่ฉายรังสี เมื่อศึกษาความเป็นพิษของสารสกัดต่อเซลล์เพาะเลี้ยง HaCat (human keratinocyte) ด้วยวิธี MTT assay สารสกัดมะม่วงหาวมะนาวโห่ที่ฉายรังสี ที่ความเข้มข้น 25 mg/mL ไม่เป็นพิษต่อเซลล์ HaCat ทำการตั้งตำรับครีมจากสารสกัดมะม่วงหาวมะนาวโห่ ศึกษาสมบัติทางกายภาพของตำรับครีมต้านออกซิเดชันชนิดน้ำในซิลิโคนรูปแบบครีมน้ำแตก โดยเปรียบเทียบชนิดของสารช่วยทางเภสัชกรรม คือ สารก่ออิมัลชัน ได้แก่ cetyl PEG/PPG-10/1 dimethicone และ PEG/PPG-18/18 dimethicone พบว่า ชนิดของสารก่ออิมัลชันและสัดส่วนซิลิโคนในตำรับมีผลต่อสมบัติทางกายภาพ ทำให้เกิดครีมและครีมรูปแบบน้ำแตก ศึกษาเปรียบเทียบระหว่างชนิดครีมน้ำในซิลิโคน และครีมน้ำในน้ำมัน ทดสอบเสถียรภาพทางกายภาพด้วยวิธี heating and cooling cycle จำนวน 6 วัฎจักร ผลการศึกษา พบว่า ทั้ง 2 ตำรับเกิดการเปลี่ยนแปลงสีจากแดงชมพูไปเป็นสีเหลืองน้ำตาล เนื่องมาจากการสลายตัวของวิตามินซีในตำรับ ตำรับครีมน้ำในซิลิโคนมีความหนืดลดลง ขณะที่ตำรับน้ำในน้ำมันมีความหนืดเพิ่มขึ้น จากความไม่มีเสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ของอิมัลชัน การทดสอบเสถียรภาพทางเคมีที่สภาวะเร่งอุณหภูมิ พบว่าการใช้สารช่วยทางเภสัชกรรม กลุ่ม humectant และ emollient ในวัฏภาคน้ำของตำรับครีมน้ำในซิลิโคน ทำให้วิตามินซีมีเสถียรภาพสูงกว่าตำรับครีมน้ำในน้ำมัน โดยยังคงรูปแบบของครีมน้ำแตกจนครบเวลาการทดสอบ ดังนั้นสารสกัดจากผลมะม่วงหาวมะนาวโห่ที่สกัดด้วยตัวทำละลายที่เหมาะสม สามารถนำมาเตรียมเป็นครีมชนิดน้ำในซิลิโคนได้ครีมที่รักษาเสถียรภาพของวิตามินซีในสารสกัดมะม่วงหาวมะนาวโห่ได้