การผลิตและการทดสอบประสิทธิผลของสเปรย์เพิ่มความสดชื่นที่มีส่วนผสมของเมนทอลบรรจุนาโนแคปซูล

เมนทอลสามารถกระตุ้นตัวรับสัญญาณชั่วคราว M8 ซึ่งมาสิ้นสุดที่ผิวหนังชั้นหนังกำพร้าด้านล่างและทำให้รู้สึกเย็น สดชื่นชั่วขณะได้ น่าเสียดายที่สารนี้มีข้อจากัดคือ ละลายน้ำได้น้อยและระเหิดอย่างรวดเร็วภายใต้สภาวะปกติการพัฒนาตัวพาขนาดนาโนเมตร ที่สามารถกักเก็บสารชนิดนี้ไว้ภายในอนุภาคเพื่อให้ละลายน้ำได้ลดการระเหิด และเพิ่มการซึมผ่านผิวหนังอย่างรวดเร็วจึงเป็นสิ่งจำเป็น ดังนั้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างเมนทอลในนาโนแคปซูลเพื่อปรับปรุงความสามารถในการละลายน้ำ ลดการระเหิด และส่งเสริมการส่งเมนทอลสู่ผิวอย่างรวดเร็วเพื่อใช้เป็นสเปรย์เพื่อความสดชื่น การผลิตระบบนำส่งนาโนแคปซูลกักเก็บเมนทอลใช้เทคนิคการตกตะกอนนาโน ตัวแปรอิสระ ที่ศึกษาประกอบด้วยสัดส่วนของ menthol poly (ε-caprolactone) และ poloxamer 188 ขณะที่ขนาดอนุภาค ศักย์ซีตา และร้อยละการกักเก็บสารกำหนดเป็นการตอบสนอง ออกแบบการทดลองด้วยแบบแผนบ๊อก-เบห์นกิ้น ร่วมกับวิธีโครงข่ายประสาทเทียม และ K-fold cross-validation จากนั้นจึงนำฟังก์ชันความพอใจมาใช้เพื่อกำหนดเงื่อนไขที่เหมาะสมสาหรับสูตรตำรับ จากนั้นตรวจสอบคุณสมบัติของนาโนแคปซูล ได้แก่ คุณสมบัติเชิงอุณหภูมิ คุณสมบัติประจุที่ผิวอนุภาค อันตรกิริยาระหว่างสารที่ใช้เป็นส่วนประกอบในตำรับ กลไกและระยะเวลาการดูดซึมเข้าสู่ผิวหนัง ความเป็นพิษต่อเซลล์ และการระคายเคืองที่อาจเป็นไปได้
ผลการศึกษาพบว่าโครงสร้างของโครงข่ายประสาทเทียมที่เหมาะสมคือ 3-8-8-3 สำหรับชั้นนำเข้าข้อมูล ชั้นซ่อนที่หนึ่ง ชั้นซ่อนที่สอง และชั้นนำออก ตามลำดับ โดยส่วนประกอบที่เหมาะสมของเมนทอลบรรจุในนาโนแคปซูลประกอบด้วย menthol 150 mg. poly (ε-caprolactone) 84.mg.poloxamer 188 125 mg. caprylic/capric triglycerides 300 mg. sorbitanmonooleate 80 mg. acetone 25 mL polysorbate 80 80 mg. และน้ำกลั่น 50 mL จะได้นำโนแคปซูลที่มีขนาดอนุภาคเฉลี่ย เท่ากับ 205.11±12.73 nm ศักย์ซีตาร์ เท่ากับ -26.61±2.32 mV และร้อยละการกักเก็บเมนทอล เท่ากับ 98.18±0.15 ซึ่งไม่แตกต่างจากค่าที่ทำนายไว้ (p >0.05) ปัจจัยสาคัญที่มีผลต่อเมนทอลบรรจุในนาโนแคปซูลมากที่สุดคือ ปริมาณ menthol รองลงมาคือ poly (ε-caprolactone)และ poloxamer 188 โดยมีค่าเท่ากับร้อยละ 59.7 59.3 และ 24.8 ตามลำดับผลการวิเคราะห์คุณสมบัติเชิงอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่านาโนแคปซูลมีประสิทธิภาพในการป้องกันการระเหิดของเมนทอล อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี บ่งชี้ว่าประจุลบของระบบนำส่งเป็นผลมาจากหมู่คาร์บอกซิลของพอลิเมอร์ห่อหุ้ม การทดสอบความสามารถในการซึมผ่านหนังสุกร พบว่า นาโนแคปซูลช่วยให้เมนทอลสามารถซึมผ่านชั้นผิวหนังเป้าหมายได้อย่างรวดเร็วภายใน 5 นาที ผ่านกลไก transepidermal และ transfollicular pathway การประเมินความเป็นพิษของนาโนแคปซูลในเซลล์เพาะเลี้ยงผิวหนังของมนุษย์ชนิดไฟโบรบลาสต์ พบว่า นาโนแคปซูลที่บรรจุเมนทอลและนาโนแคปซูลเปล่าเข้ากันได้ทางชีวภาพกับเซลล์ทดสอบที่ความเข้มข้นระหว่าง 3.125 ถึง 5,000 μg/mL
การประเมินการระคายเคืองที่อาจเกิดขึ้น พบว่า ผลิตภัณฑ์สเปรย์ที่มีส่วนผสมของเมนทอลกักเก็บในนาโนแคปซูลเข้ากันได้กับระบบหลอดเลือด คะแนนการระคายเคืองสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ทดสอบและสเปรย์เปล่าเท่ากับ 2.15±1.91 และ 2.84±1.65 ตามลำดับในขณะที่สารละลายเมนทอลอิสระมีคะแนนการระคายเคืองสูงกว่า (3.92±0.75) (p<0.05) คะแนนการระคายเคืองของกลุ่มควบคุมที่เป็นบวก (0.1 N NaOH) เท่ากับ 17.63±0.31 และของกลุ่มควบคุมลบ (น้ำเกลือปกติ) เท่ากับ 0.00±0.00 (p <0.001)
ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า เมนทอลที่บรรจุในนาโนแคปซูลโดยใช้วิธีการตกตะกอนนาโนประสบความสำเร็จ กระบวนการกักเก็บสารในอนุภาคขนาดนาโนเมตร ไม่เพียงช่วยเพิ่มการซึมผ่านของสารลงไปในผิวหนัง แต่ยังช่วยลดความเป็นพิษต่อเซลล์และลดการระเหิดของเมนทอลได้ โดยสเปรย์เพื่อเพิ่มความสดชื่นที่มีส่วนผสมของนาโนแคปซูลกักเก็บเมนทอลที่พัฒนาขึ้นนี้ มีการระคายเคืองต่าต่อเยื่อหุ้มคอริโออัลแลนโทอิกของไข่ไก่ฟัก ผลการศึกษานี้จะเป็นประโยชน์ในการขออนุมัติการวิจัยด้านจริยธรรมเกี่ยวกับประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในอาสาสมัครที่มีสุขภาพดีในอนาคต