LECITHIN MICROEMULSIONS WITH GAC OIL AND TURMERIC ESSENTIAL OIL

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

It has been shown that water-in-oil microemulsions in lecithin–oleic acid–Vaseline oil–vegetable oil–essential oil–water systems can be obtained using the oil of a tropical plant, gac (Momordica cochinchinensis), and turmeric essential oil (Curcuma longa). Water (at least 6.5 wt %) can be incorporated into the microemulsions at a lecithin concentration in the organic phase of 20 wt %, a Vaseline oil-to-gac oil ratio of 1 : 1 (weight/weight), and an oleic acid-to-lecithin molar ratio of 0.2–0.8. Depending on the contents of water and lecithin, the hydrodynamic diameter of microemulsion droplets ranges from 3 to 21 nm. FTIR spectroscopy has been employed to show that, for the microemulsion with W = 14, the fraction of bulk (free) water in the droplets is 36.5 mol %, the fraction of hydration water (bound to polar groups of the surfactants) is 55.0 mol %, and the fraction of water trapped between hydrocarbon chains is 8.5 mol %. Using the dialysis method and a water-soluble dye Rhodamine C as a model, it has been shown that the rate of its transfer from the microemulsion to the physiological solution is 15.4 × 10–3 g/(m2 h). Approximately 3.2% of the dye has been found to be released over 6 h, thus making it possible to develop controlled drug release systems.

About the authors

N. M. MURASHOVA

Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia

Email: namur_home@mail.ru
Россия, 125047, Москва, Миусская пл., 9

HUU TUNG NGUYEN

Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: namur_home@mail.ru
Россия, 125047, Москва, Миусская пл., 9

References

  1. Fanun M. Microemulsions as delivery systems // Current Opinion in Colloid and Interface Science. 2012. V. 17. № 5. P. 306–313. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2012.06.001
  2. Lawrence M.J., Rees G.D. Microemulsion-based media as novel drug delivery systems // Advanced Drug Delivery Reviews. 2012. V. 64. P. 175–193. https://doi.org/10.1016/j.addr.2012.09.018
  3. Callender S.P., Mathews J.A., Kobernyk K., Wettig S.D. Microemulsion utility in pharmaceuticals: implications for multi-drug delivery // International Journal of Pharmaceutics. 2017. V. 526. № 1–2. P. 425–442. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2017.05.005
  4. Shukla T., Upmanyu N., Agrawal M. et al. Biomedical applications of microemulsion through dermal and transdermal route // Biomedicine & Pharmacotherapy. 2018. V. 108. P. 1477–1494. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.10.021
  5. Szumała P., Macierzanka A. Topical delivery of pharmaceutical and cosmetic macromolecules using microemulsion systems // International Journal of Pharmaceutics. 2022. V. 615. P. 121488. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2022.121488
  6. Angelico R., Ceglie A., Colafemmina G. et al. Phase behavior of the lecithin/water/isooctane and lecithin/water/decane systems // Langmuir. 2004. V. 20. № 3. P. 619–631. https://doi.org/10.1021/la035603d
  7. Мурашова Н.М., Юртов Е.В. Лецитиновые органогели как перспективные функциональные наноматериалы // Российские нанотехнологии. 2015. Т. 10. № 7– 8. С. 5–14.
  8. Shinoda K., Araki M., Sadaghiani A. et al. Lecithin-based microemulsions: phase behavior and microstructure // Journal of Physical Chemistry. 1991. V. 95. № 2. P. 989–993.
  9. Aboofazeli R., Lawrence C.B., Wicks S.R., Lawrence M.J. Investigations into the formation and characterization of phospholipid microemulsions. III. Pseudo-ternary phase diagrams of systems containing water-lecithin-isopropyl myristate and either an alkanoic acid, amine, alkanediol, polyethylene glycol alkyl ester or alcohol as cosurfactant // International Journal of Pharmaceutics. 1994. V. 111. № 1. P. 63–72. https://doi.org/10.1016/0378-5173(94)90402-2
  10. Aboofazeli R., Patel N., Thomas M., Lawrence M.J. Investigations into the formation and characterization of phospholipid microemulsions. IV. Pseudo-ternary phase diagrams of systems containing water-lecithin-alcohol and oil: the influence of oil // International Journal of Pharmaceutics. 1995. V. 125. № 1. P. 107–116. https://doi.org/10.1016/0378-5173(95)00125-3
  11. Xu M., Yu Q., Zhao Q. et al. Development and in vitro-in vivo evaluation of water-in-oil microemulsion formulation for the oral delivery of troxerutin // Drug Development and Industrial Pharmacy. 2016. V. 42. № 2. P. 280–287. https://doi.org/10.3109/03639045.2015.1047849
  12. Brime B., Moreno M.A., Frutos G. et al. Amphotericin B in oil-water lecithin-based microemulsions: formulations and toxicity evaluation // Journal of Pharmaceutical Sciences. 2002. V. 91. № 4. P. 1178–1185. https://doi.org/10.1002/jps.10065
  13. Moreno M.A., Ballesteros M.P., Frutos P. Lecithin-based oil-in-water microemulsions for parenteral use; pseudoternary phase diagrams, characterization and toxicity studies // Journal of Pharmaceutical Sciences. 2003. V. 92. № 7. P. 1428–1437. https://doi.org/10.1002/jps.10412
  14. Murashova N.M., Prokopova L.A., Trofimova E.S., Yurtov E.V. Effects of oleic acid and phospholipids on the formation of lecithin organogel and microemulsion // Journal of Surfactants and Detergents. 2018. V. 21. № 5. P. 635–645. https://doi.org/10.1002/jsde.12170
  15. Changez M., Varshney M., Chander J., Dinda A.M. Effect of the composition of lecithin/n-propanol/isopropyl myristate/water microemulsions on barrier properties of mice skin for transdermal permeation of tetracaine hydrochloride: in vitro // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2006. V. 50. № 1. P. 18–25. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2006.03.018
  16. Changez M., Chander J., Dinda A.M. Transdermal permeation of tetracaine hydrochloride by lecithin microemulsion: in vivo // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2006. V. 48. № 1. P. 58–66. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2006.01.007
  17. Yuan J.S., Ansari M., Samaan M., Acosta E.M. Linker-based lecithin microemulsions for transdermal delivery of lidocaine // International Journal of Pharmaceutics. 2008. V. 349. № 1–2. P. 130–143. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2007.07.047
  18. Paolino D., Ventura C.A., Nistico S. et al. Lecithin microemulsions for the topical administration of ketoprofen: percutaneous adsorption through human skin and in vivo human skin tolerability // International Journal of Pharmaceutics. 2002. V. 244. № 1–2. P. 21–31.
  19. Savic V., Todosijevic M., Ilic T. et al. Tacrolimus loaded biocompatible lecithin-based microemulsions with improved skin penetration: Structure characterization and in vitro/in vivo performances // International Journal of Pharmaceutics. 2017. V. 529. № 1–2. P. 491–505. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2017.07.036
  20. Lin C.-C., Lin H.-Y., Chi M.-H. et al. Preparation of curcumin microemulsions with food-grade soybean oil/lecithin and their cytotoxicity on the HepG2 cell line // Food Chemistry. 2014. V. 154. P. 282–290. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.01.012
  21. Pestana K.C., Formariz T.P., Franzini C.M. et al. Oil-in-water lecithin-based microemulsions as a potential delivery system for amphotericin B // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2008. V. 66. № 2. P. 253–259. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2008.06.016
  22. Мурашова Н.М., Трофимова Е.С., Костюченко М.Ю. и др. Микроэмульсии и лиотропные жидкие кристаллы лецитина как системы для трансдермальной доставки лекарственных веществ // Российские нанотехнологии. 2019. Т. 14. № 1–2. С. 69–75.
  23. Basov A., Fedulova L., Vasilevskaya E. et al. Sus Scrofa immune tissues as a new source of bioactive substances for skin wound healing // Saudi Journal of Biological Sciences. 2021. V. 28. № 3. P. 1826–1834. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2020.12.028
  24. Do T.V.T., Fan L., Suhartini W., Girmatsion M. Gac (Momordica cochinchinensis Spreng) fruit: A functional food and medicinal resource // Journal of Functional Foods. 2019. V. 62. P. 103512. https://doi.org/10.1016/j.jff.2019.103512
  25. Mai H.C., Debaste F. Gac (Momordica cochinchinensis (Lour) Spreng.) oil // Fruit Oils: Chemistry and Functionality. Edt. Ramadan M.F. Springer Nature Switzerland AG, 2019. P. 377–395. https://doi.org/10.1007/978-3-030-12473-1_18
  26. Abdulqader A., Ali F., Ismail A., Esa N.M. Gac (Momordica cochinchinensis Spreng.) fruit and its potentiality and superiority in health benefits // Journal of Contemporary Medical Science. 2018. V. 4. №. 4. P. 179–186. https://doi.org/10.22317/jcms.v4i4.476
  27. Chuyen H.V., Nguyen M.H., Roach P.D. et al. Gac fruit (Momordica cochinchinensis Spreng.): a rich source of bioactive compounds and its potential health benefits // International Journal of Food Science and Technology. 2015. V. 50. P. 567–577. https://doi.org/10.1111/ijfs.12721
  28. Ivanović M., Makoter K., Razboršek M.I. Comparative study of chemical composition and antioxidant activity of essential oils and crude extracts of four characteristic zingiberaceae herbs // Plants. 2021. V. 10. № 3. P. 501. https://doi.org/10.3390/ plants10030501
  29. Amiri-Rigi A., Abbasi S. Extraction of lycopene using a lecithin-based olive oil microemulsion // Food Chemistry. 2019. V. 272. P. 568–573. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.08.080
  30. Jalali-Jivan M., Abbasi S. Novel approach for lutein extraction: food grade microemulsion containing soy lecithin and sunflower oil // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2020. V. 66. P. 102505. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2020.102505
  31. Мурашова Н.М., Полякова А.С., Юртов Е.В. Влияние ди-(2-этилгексил)фосфорной кислоты на свойства микроэмульсии в системе ди-(2-этилгексил)фосфат натрия–ди-(2-этилгексил)фосфорная кислота–декан–вода // Коллоид. журн. 2018. Т. 80. № 5. С. 541–550.
  32. Valero M., Sanchez F., Gomez-Herrera C., Lopez-Cornejo P. Study of water solubilized in AOT/n-decane/water microemulsions // Chemical Physics. 2008. V. 345. P. 65–72. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2008.01.048

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (129KB)
Indexing metadata
3.

Download (103KB)
Indexing metadata
4.

Download (74KB)
Indexing metadata
5.

Download (195KB)
Indexing metadata
6.

Download (54KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Н.М. Мурашова, Х.Т. Нгуен

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».