BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM PHỐI NHŨ NANO CURCUMIN VÀO NỀN
KEM DƯỠNG DA

 

GVHD

:

TS. LÊ THỊ HỒNG NHAN

SVTH

:

NGUYỄN DƯƠNG THANH TÂM

Ngành

:

CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Niên khóa:

2007 – 2011

Tháng 08/2011


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

THỬ NGHIỆM PHỐI NHŨ NANO CURCUMIN VÀO NỀN KEM DƯỠNG DA

Tác giả

NGUYỄN DƯƠNG THANH TÂM

Khóa luận này được đề trình để đáp ứng nhu cầu cấp bằng kỹ sư ngành
Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn
TS. Lê Thị Hồng Nhan

Tháng 8 năm 2011

i 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, con xin tỏ lòng biết ơn mẹ đã sinh ra, nuôi nấng và dạy dỗ con
thành người.
Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm Thành Phố

Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô của Bộ môn Công Nghệ Hóa Học đã hết lòng
giảng dạy, truyền đạt kiến thức để em có thể hoàn thành khóa học.
Xin gửi đến cô Lê Thị Hồng Nhan lời biết ơn sâu sắc nhất, cô đã hết lòng chỉ
bảo cho em nhiều kiến thức mới để em có thể hoàn thành luận văn này cũng như
nhiều kiến thức trong cuộc sống.
Cảm ơn các anh chị và các bạn trong phòng thí nghiệm hữu cơ đã giúp đỡ
em rất nhiều trong quá trình làm luận văn. Cảm ơn thầy cô và các bạn bộ môn Kỹ
thuật hữu cơ đã nhiêt tình hỗ trợ, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, xin cảm ơn những người bạn của tôi trong lớp DH07HH. Cảm ơn
các bạn đã cùng tôi chia sẻ những vui buồn, khó khăn trong hơn bốn năm qua và
trong thời gian thực hiện luận văn.
Xin gửi đến tất cả lời chúc sức khoẻ và thành công trong trong cuộc sống!

Nguyễn Dương Thanh Tâm

 

 

ii 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Thử nghiệm phối nhũ nano curcumin vào nền kem dưỡng da”
được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Manar, Bộ môn Kỹ Thuật Hữu Cơ, Khoa Kỹ
Thuật Hóa Học, Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí
Minh, thời gian từ 22/02/2011 đến 15/08/2011.

Trong luận văn này, tiến hành các thí nghiệm khảo sát để xác định thành phần
các chất trong công thức nền kem và các thông số công nghệ nhằm tìm ra điều kiện
phối chế tối ưu cho sản phẩm. Sản phẩm có hàm lượng Emulgade SE-PF là 4.5% (w/w)
và được phối trộn với tốc độ khuấy 700 rpm (vòng/ph) trong thời gian 45 phút.
Sau khi xác định các thông số tối ưu cho sản phẩm, nhũ nano curcumin có kích
thước trung bình là 253 nm được phối vào nền kem với các tỉ lệ 10%, 12%, 14% (w/w)
dịch nhũ. Sau 1 tháng bảo quản tại nhiệt độ phòng khi có ánh sáng và không có ánh
sáng, độ ổn định trung bình của curcumin lần lượt là 49.33% và 39.42%. Sau 1 tháng
bảo quản tại nhiệt độ thấp (5oC) và 15 ngày bảo quản tại nhiệt độ cao (54oC), độ ổn
định trung bình lần lượt là 60.67% và 48.32%. Dưới sự gia tốc kiểm tra (ly tâm và
sóng siêu âm), hàm lượng curcumin đã giảm đáng kể và kem không ổn định. Độ ổn
định trung bình lần lượt là 70.54% và 45.79%. Sau 3 chu kì sốc nhiệt, hàm lượng
curcumin tổn thất đáng kể. Tại chu kì đầu, độ ổn định trung bình là 89.83% và tại chu
kì 3, độ ổn định trung bình là 11.71%. Nhìn chung, nền kem không ổn định dưới các
kiểm tra trên thông qua phương pháp đo độ lún kim và không có sự tách pha. Qua các
đánh giá về cơ tính và hóa tính, kem phối nhũ nano curcumin nên được bảo quản trong
các lọ sẫm màu, tránh phơi sáng, tại nhiệt độ thích hợp do sự thoái hóa curcumin.

iii 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

ABSTRACT
The thesis “Initial research of skincare cream formulation using nanoemulsion
curcumin” conducted in Manar lab, Ho Chi Minh City University of Technology,
period from February to August 2011.
In this thesis, conducted experiments and surveys to determine the composition
of substances in the formulation and technological parameters in order to find the

optimal conditions for blending. The appropriate content of Emulgade SE-PF was 4.5%
(w/w). Products were blended at 700 rpm within 45 minutes.
After determining the optimal parameters for product, nanoemulsion curcumin
with the average size of 253 nm were dispersed in cream base by blending 10%, 12%,
14% (w/w) curcuminoids emulsion. After 1- month storage at room temperature in the
absence and presence of sunlight, the mean stability were 49.33% and 39.42%,
respectively. After 1-month storage at low temperature (5 0C) and 15-day storage at
high temperature (54 0C), the mean stability were 60.67% and 48.32%, respectively.
Besides, curcuminoids content decreased significantly under the accelerated test
conditions (centrifuge and ultrasonic wave). The mean stability was 70.54% and
45.79%, respectively. After 3 shock therapy of temperature circles, curcuminoids
content lost significantly. At first circle, the mean stability were 89.83%, but they were
11.71% at third circle. Yet, the cream base was unstable under all tests described
above through measuring needle-penetration degree and there was no separation inside
cream base. After evaluating physical and chemical stabilities of the nano curcumin
cream, it was suggested that the product should be contained in dark containers,
avoided direct radiation and stored at appropriate temperature because of curcumin
degradation.

iv 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC
Trang tựa ..........................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC .......................................................................................................................v

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................... ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH ..............................................................................................x
DANH SÁCH CÁC BẢNG ......................................................................................... xii
DANH SÁCH PHỤ LỤC ............................................................................................ xiii
Chương 1 : MỞ ĐẦU ......................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề : ............................................................................................................ 1
1.2 Mục đích đề tài : ....................................................................................................... 1
1.3 Nội dung đề tài : ....................................................................................................... 2
1.4 Yêu cầu đối với sản phẩm : ...................................................................................... 2
Chương 2: TỔNG QUAN ...............................................................................................3
2.1. Giới thiệu về curcuminoid: .................................................................................... 3
2.2. Cấu trúc hóa học của curcuminoid: ....................................................................... 4
2.3. Tính chất vật lý : .................................................................................................... 5
2.4. Hoạt tính sinh học của curcumin : ......................................................................... 7
2.4.1. Hoạt tính kháng oxi hóa: ..................................................................................... 8
2.4.2. Hoạt tính kháng viêm: ........................................................................................ 9
2.5. Nhược điểm của curcumin: .................................................................................... 9
2.6. Giới thiệu về công nghệ nano: ............................................................................. 10
2.6.1. Các tính chất của vật liệu nano: ......................................................................... 10
2.6.2. Kỹ thuật cơ bản của công nghệ nano:................................................................ 11
v 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

2.6.2.1. Bottom – up process: ....................................................................................... 11
2.6.2.2. Top-down process: .......................................................................................... 12
2.6.3. Các dạng hạt nano của chất kị nước: ................................................................. 12
2.6.3.1. Hạt vi nhũ : ...................................................................................................... 12

2.6.3.2. Hạt nano polymeric: ........................................................................................ 13
2.7. Công nghệ nano trong lĩnh vực mỹ phẩm: .......................................................... 13
2.7.1. Solid lipid nanoparticle:..................................................................................... 14
2.7.2. Nano encapsulation: .......................................................................................... 14
2.8. Tổng quan về da người : ...................................................................................... 14
2.8.1. Cấu trúc của da: ................................................................................................. 15
2.8.2. Thành phần hóa học của da ............................................................................... 16
2.8.3. Các đường dẫn truyền vào da: ........................................................................... 17
2.9. Một vài sản phẩm mỹ phẩm có sử dụng curcumin: ............................................. 18
2.10. Một số công trình nghiên cứu về hạt phân tán nano curcumin trên thế giới: ..... 19
Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................21
3.1. Nội dung nghiên cứu: ........................................................................................... 21
3.2. Vật liệu và thiết bị : .............................................................................................. 22
3.2.1 Vật liệu : .............................................................................................................. 22
3.2.2 Thiết bị và dụng cụ: ............................................................................................. 22
3.3. Thiết lập công thức cho nền kem : ....................................................................... 22
3.4. Phương pháp đánh giá và phân tích sản phẩm: .................................................... 23
3.4.1. Thang giá trị của các đặc tính đánh giá: ............................................................ 24
3.4.2. Tiêu chuẩn đánh giá các chỉ tiêu trên thang điểm: ............................................. 25
3.4.3. Phương pháp đo độ lún kim: ............................................................................. 26
3.5. Phối nhũ nano curcumin vào nền kem: ................................................................ 28
vi 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

3.6. Xác định bước sóng cực đại của curcumin trong nền kem: .................................. 29
3.7. Phương pháp đo màu theo hệ màu CIELab :........................................................ 29
3.8. Tính ổn định của mẫu: .......................................................................................... 30

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .......................................................................32
4.1 .Thiết lập công thức kem nền: ............................................................................. 32
4.1.1 Ảnh hưởng của thông số thành phần : ............................................................... 32
4.1.1.1 Emulgade SE-PF: ............................................................................................ 32
4.1.1.2 Cetyl alcohol: .................................................................................................. 34
4.1.1.3 Glycerin: .......................................................................................................... 36
4.1.1.4 PEG 6000: ....................................................................................................... 38
4.1.2 Ảnh hưởng của thông số công nghệ: ................................................................. 40
4.1.2.1 Tốc độ khuấy: .................................................................................................. 40
4.1.2.2 Thời gian khuấy:.............................................................................................. 42
4.1.3 Kết luận : ........................................................................................................... 44
4.2 Chuẩn bị nhũ nano curcumin: .............................................................................. 45
4.2.1 Tính chất của dịch nhũ nano curcumin : ........................................................... 45
4.2.2 Xây dựng điều kiện khảo sát : ........................................................................... 46
4.3 Phối nhũ nano curcumin vào nền kem :............................................................... 49
4.4 Đánh giá độ bền kem phối nhũ nano curcumin : ................................................. 51
4.4.1 Sự gia tốc kiểm tra : ........................................................................................... 51
4.4.2 Kiểm tra bằng sóng siêu âm : ............................................................................ 53
4.4.3 Kiểm tra sự sốc nhiệt : ....................................................................................... 54
4.4.4 Bảo quản tại nhiệt độ cao (54oC):...................................................................... 56
4.4.5 Bảo quản tại nhiệt độ thấp (5oC): ...................................................................... 58
4.4.6 Bảo quản khi có ánh sáng: ................................................................................. 61
vii 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

4.4.7 Bảo quản khi không có ánh sáng: ...................................................................... 63
4.4.8 Kết luận : ........................................................................................................... 65

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .........................................................................66
5.1 Kết luận : ................................................................................................................ 66
5.2 Đề nghị : ................................................................................................................. 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................69
PHỤ LỤC ......................................................................................................................71

 

viii 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
rpm : round per minute (vòng /phút)
EtOH 96 : ethanol 96
SEM : Scanning electron microscopy
DLS : Dynamic light scattering

ix 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Công thức cấu tạo của hợp chất curcuminnoid ................................................3
Hình 2.2 Các đồng phân cis-keto, trans-keto và enol của curcumin [2] .........................4
Hình 2.3 Quá trình tautomer hóa của các dẫn xuất curcuminoid [2] ..............................4

Hình2.4 Cấu trúc không gian của curcumin dạng enol và diketone................................5
Hình 2.5Các nhóm chất có hoạt tính sinh học của curcumin ..........................................5
Hình 2.6 Sự thay đổi màu của curcuminoid trong những môi trường khác nhau [3] .....6
Hình 2.7 Các dạng phân ly của curcumin. [2] .................................................................7
Hình 2.8Cơ chế kháng viêm ............................................................................................9
Hình 2.9 Sự thay đổi màu sắc theo độ lớn của kích thước hạt. .....................................11
Hình 2.10 (A) Bottom-up process and (B) Top-down process .....................................11
Hình 2.11 Hệ vi nhũ ......................................................................................................12
Hình 2.12 Nanosphere and nanocapsules ......................................................................13
Hình 2.13 Sự thâm nhập của những phân tử nano vào da .............................................13
Hình 2.14 Cấu tạo da người...........................................................................................15
Hình 3.1 Sơ đồ phối chế sản phẩm ................................................................................23
Hình 3.2 Sơ đồ đo độ lún kim .......................................................................................26
Hình 3.3 Sơ đồ hòa tan kem thành dung dịch ...............................................................28
Hình 3.4 Không gian màu CIELab ................................................................................30
Hình 3.5Những yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định của kem ..........................................31
Hình 3.6 Hệ nhũ bị phá vỡ ............................................................................................31
Hình 4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng Emulgade SE-PF ................................................32
Hình 4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng Cetyl alcohol.......................................................34
Hình 4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng Glycerin ..............................................................36
Hình 4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng PEG 6000 ...........................................................38
Hình 4.5 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy ..........................................................................40
Hình 4.6 Ảnh hưởng của thời gian khuấy .....................................................................42
Hình 4.7 Phân bố kích thước hạt của nhũ nano curcumin được đồng hóa bằng máy
Philip HR1364 ...............................................................................................................46
Hình 4.8 Phổ hấp thu của dịch kem pha loãng 16 g/l và 56 g/l tại các nồng độ 10%,
12%, 14%.......................................................................................................................47
Hình 4.9 Đường thẳng tuyến tính mô tả sự tương quan giữa nồng độ và độ hấp thu (a:
10%, b:12%, c:14% dịch nhũ) .......................................................................................48
Hình 4.10 Kem nền và kem sau khi đã phối nhũ nano curcumin (12%) ......................49

Hình 4.11 Hình SEM của kem nền (a) và kem sau khi phối nhũ nano curcumin 12%
(b,c) ................................................................................................................................50
Hình 4.12 Độ ổn định của kem (a) và sự chênh lệch độ lún kim (b) sau khi ly tâm .....52
x 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

Hình 4.13 Độ ổn định của curcumin (a) và sự chênh lệch độ lún kim (b) sau khi siêu
âm ..................................................................................................................................53
Hình 4.14 Độ lún kim trong kem khi bảo quản lạnh (a) và khi bảo quản nóng (b) qua 3
chu kì .............................................................................................................................54
Hình 4.15 Độ ổn định của curcumin trong kem tại chu kì 1(a), chu kì 2 (b), chu kì 3 (c)
.......................................................................................................................................55
Hình 4.16 Độ ổn định của curcumin tại 54oC ...............................................................56
Hình 4.17 Sự chênh lệch độ lún kim (a) và sự biến đổi màu sắc (b) của kem tại 54oC 57
Hình 4.18 Sự biến đổi màu sắc của kem trong 15 ngày tại 54oC (a:10%, b:12%, c:14%)
.......................................................................................................................................57
Hình 4.19 Độ ổn định của curcumin tại 5oC .................................................................59
Hình 4.20 Sự chênh lệch độ lún kim (a) và sự biến đổi màu ( b) của kem tại 5oC .......59
Hình 4.21 Sự biến đổi màu sắc của kem trong 30 ngày tại 5oC (a:10%, b:12%, c:14%)
.......................................................................................................................................60
Hình 4.22 Độ ổn định của curcumin khi có ánh sáng ...................................................61
Hình 4.23 Sự chênh lệch độ lún kim (a) và sự biến đổi màu sắc (b) của kem khi có ánh
sáng ................................................................................................................................62
Hình 4.24 Sự biến đổi màu sắc của kem trong 30 ngày khi không có ánh sáng (a:10%,
b:12%, c:14%) ...............................................................................................................62
Hình 4.25 Độ ổn định của curcumin khi không có ánh sáng ........................................63
Hình 4.26 Sự chênh lệch độ lún kim (a) và sự biến đổi màu sắc (b) của kem khi không

có ánh sáng ....................................................................................................................64
Hình 4.27 Sự biến đổi màu sắc của kem trong 30 ngày khi không có ánh sáng (a:10%,
b:12%, c:14%) ...............................................................................................................64 

xi 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Một vài sản phẩm mỹ phẩm sử dụng curcumin .............................................19
Bảng 3.1 Bảng thành phần vật liệu tạo kem nền ...........................................................22
Bảng 3.2 Thang giá trị của các đặc tính đánh giá..........................................................24
Bảng 4.1 Bảng đánh giá ảnh hưởng của thành phần Emulgade SE-PF: .......................33
Bảng 4.2 Bảng đánh giá ảnh hưởng của thành phần Cetyl alcohol ...............................35
Bảng 4.3 Bảng đánh giá ảnh hưởng của thành phần Glycerin ......................................37
Bảng 4.4 Bảng đánh giá ảnh hưởng của thành phần PEG 6000....................................39
Bảng 4.5 Bảng đánh giá ảnh hưởng của tốc độ khuấy ..................................................41
Bảng 4.6 Bảng đánh giá ảnh hưởng của thời gian khuấy ..............................................43
Bảng 4.7 Tỉ lệ thành phần các chất tạo kem nền ...........................................................44
Bảng 4.8 Đánh giá cảm quan dịch nhũ nano curcumin .................................................45
Bảng 4.9 Bảng quy đổi nồng độ kem tại các độ pha loãng dịch kem khác nhau ..........46
Bảng 4.10 Bảng nhận xét kem phối nhũ nano curcumin tại các nồng độ 10%, 12%, 14%
.......................................................................................................................................49
Bảng 4.11 Bảng so sánh độ ổn định và độ biến đổi của curcumin trong mẫu kem 10%
phối submicron và nhũ nano curcumin .........................................................................65
Bảng 5.1 Tỉ lệ thành phần các chất tạo kem nền ...........................................................66 

xii 

 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

DANH SÁCH PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Giới thiệu về các nguyên liệu sử dụng trong công thức tạo kem nền: .........71
Phụ lục 2: Phổ hấp thu của curcumin trong dịch kem tại 10% .....................................73
Phụ lục 3: Phổ hấp thu của curcumin trong dịch kem tại 12% .....................................73
Phụ lục 4: Phổ hấp thu của curcumin trong dịch kem tại 14% .....................................74
Phụ lục 5: Sự tương quan giữa nồng độ và độ hấp thu : ...............................................74
Phụ lục 6: Độ ổn định của curcumin tại 5oC : ...............................................................74
Phụ lục 7: Độ lún kim tại 5oC :......................................................................................74
Phụ lục 8: Đo màu tại 5oC: ............................................................................................75
Phụ lục 9: Độ ổn định của curcumin tại 54oC: ..............................................................76
Phụ lục 10: Độ lún kim tại 54oC:...................................................................................76
Phụ lục 11: Đo màu tại 54oC: ........................................................................................76
Phụ lục 12: Độ ổn định của curcumin khi có ánh sáng : ...............................................77
Phụ lục 13: Độ lún kim khi có ánh sáng: ......................................................................77
Phụ lục 14: Đo màu khi có ánh sáng : ...........................................................................78
Phụ lục 15: Độ ổn định của curcumin khi không có ánh sáng : ....................................79
Phụ lục 16 : Độ lún kim khi không có ánh sáng : .........................................................79
Phụ lục 17: Đo màu khi không có ánh sáng : ................................................................80
Phụ lục 18: Độ ổn định của curcumin sau khi ly tâm : .................................................81
Phụ lục 19: Độ lún kim sau khi ly tâm : ........................................................................81
Phụ lục 20: Độ ổn định của curcumin sau khi siêu âm : ...............................................81
Phụ lục 21: Độ lún kim sau khi siêu âm : ......................................................................81
Phụ lục 22: Độ ổn định của curcumin sau 3 chu kì sốc nhiệt : .....................................82
Phụ lục 23: Độ lún kim sau 3 chu kì sốc nhiệt : ............................................................82
Phụ lục 24: Phổ hấp thu đường chuẩn curcuminoid tinh : ............................................82

Phụ lục 25: Kết quả phân bố kích thước hạt (DLS) của nhũ nano curcumin:...............83 

xiii 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

Chương 1 : MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề :
Hoạt chất curcuminoid trong nghệ vàng (Curcuma longa) được xem là một
trong những chất có hoạt tính sinh học cao. Chúng có khả năng hỗ trợ và điều trị nhiều
bệnh như tiểu đường, viêm khớp, alzheimer, u mạch máu gan, khối u ác tính, chống
oxy hóa, và giảm béo…Ngoài ra, curcuminoid còn được coi là chất tiêu biểu nhất cho
thế hệ mới các chất chống ung thư vừa rất hiệu lực vừa an tòan và không gây tác dụng
phụ. Curcuminoid có khả năng mạnh mẽ loại bỏ gốc tự do và các loại men gây ung
thư có trong thức ăn, nước uống sử dụng hàng ngày cũng như do các loại khác gây
nên. Bởi thế curcuminoid giúp cơ thể vừa phòng ngừa vừa chống ung thư một cách
tích cực chứ không phải chỉ dùng khi chữa bệnh. Curcuminoid rất cần cho người cao
tuổi và người có thể trạng kém.
Nghiên cứu ứng dụng curcuminoid vào đời sống để cơ thể có thể tiếp cận và
hấp thụ nó một cách tối ưu nhất là một trong những vấn đề thiết yếu. Tuy nhiên,
curcuminoid có khả năng hoà tan trong nước kém, điều này cản trở nhiều đến độ hấp
thu cũng như sự thất thoát hoạt chất. Để tăng cường hiệu quả sử dụng thì công nghệ
nano đang là một trong những con đường mang nhiều kết quả đáng kinh ngạc. Với
công nghệ này, các hạt curcuminoid sẽ được tạo ra với kích cỡ nanomet để hòa tan
trong nước tốt hơn và tăng cường tính thẩm thấu của curcuminoid. Đặc biệt, khi đưa
các hạt curcuminoid vào sản phẩm mỹ phẩm sẽ làm tăng tác động của chúng trên da.
Được sự phân công của Bộ môn Công nghệ Hóa học trường Đại học Nông
Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Lê Thị Hồng Nhan,

giảng viên trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, tôi xin thực hiện đề
tài “ Thử nghiệm phối nhũ nano curcumin vào nền kem dưỡng da”.
1.2 Mục đích đề tài :
Thử nghiệm phối nhũ nano curcumin vào nền kem dưỡng da. Bước đầu thiết
lập công thức và điều kiện phối chế nhằm thử nghiệm loại sản phẩm có khả năng phân
tán curcumin dưới dạng nano bền, hỗ trợ khả năng hấp thu curcumin trong cơ thể.
1 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

1.3 Nội dung đề tài :
• Khảo sát và thiết lập công thức nền kem dưỡng da
• Thử nghiệm phối nhũ nano curcumin vào nền kem dưỡng da
• Đánh giá độ bền của nền kem có bổ sung nhũ nano curcumin
1.4 Yêu cầu đối với sản phẩm :
Sản phẩm tạo thành phải có độ đồng đều nhất định, không gây kích ứng da.

2 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

Chương 2: TỔNG QUAN
2.1. Giới thiệu về curcuminoid:
Nghệ chứa nhiều thành phần khác nhau (curcumin, demethoxycurcumin,
bisdemethoxycurcumin, zingiberence, curcumenol, curcumol, turmerin…). Trong đó,
đáng


chú

ý

là

ba

hoạt

chất

chính

curcumin,

demethoxycurcumin,

bisdemethoxycurcumin với tên gọi chung là curcuminoid có nhiều hoạt chất quý,
được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
Trong đó, curcumin chiếm 50 – 60%, demethoxycurcumin chiếm 20 – 30%,
còn bisdemethoxycurcumin chiếm khoảng 7 – 20%, tùy loại nguyên liệu nghệ và điều
kiện chiết tách. Để chỉ hỗn hợp của ba dẫn xuất trên người ta dùng chung thuật ngữ
“curcuminoid”. Tuy nhiên, do dẫn xuất curcumin chiếm tỉ lệ lớn nên các dẫn xuất trên
có thể được gọi chung là curcumin. [1]

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của hợp chất curcuminnoid

Curcumin: 1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)hepta-1,6-diene-3,5-dione hay

diferuloylmethane. Công thức phân tử: C12H20O6. Khối lượng phân tử: 368.
Demethoxycurcumin:1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-7-(4-hydroxyphenyl)
hepta-1,6-diene-3,5-dione hay p-hydroxycinamoyl diferuloylmethane. Công thức phân
tử: C20H18O5. Khối lượng phân tử: 338.
Bisdemethoxycurcumin:1,7-bis(4-hydroxyphenyl)hepta-1,6-diene-3,5-dione
hay p-hydroxycinamoyl diferuloylmethane. Công thức phân tử: C19H16O4. Khối lượng
phân tử: 308. [1,2]
3 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

2.2. Cấu trúc hóa học của curcuminoid:
Curcuminoid có cấu trúc -diketone vì vậy chúng có thể tồn tại dưới dạng đồng
phân hình học: s-cis-diketone, s-trans-diketone, cis-enol.

 

Hình 2.2 Các đồng phân cis-keto, trans-keto và enol của curcumin [2]

Curcuminoid tồn tại ở hai dạng hỗn biến là keto và enol do quá trình tautomer
hoá. Dạng keto thường ở dạng pha rắn, còn dạng enol ở trong pha lỏng. Trong cấu
trúc enol có liên kết hydro nội phân tử nên cấu trúc enol bền hơn cấu trúc keto. Cân
bằng giữa hai dạng này phụ thuộc vào loại dung môi và nhiệt độ môi trường. Trong
dung môi không phân cực, cân bằng sẽ có xu hướng dịch chuyển sang dạng enol. [2,3]
HO
R1

O


O

OH

HO

R2

R1

OH

O

OH

R2

 

Hình 2.3 Quá trình tautomer hóa của các dẫn xuất curcuminoid [2]

Dạng enol bền hơn ketone nhờ có liên kết hydro nội phân tử và phân tử ở dạng
liên hợp. Ở dạng dung dịch, dạng enol chiếm ưu thế. Cấu trúc dạng enol hoàn toàn
phẳng và cho phép cộng hưởng bên trong 2 vòng benzene. Kết quả là curcumin dạng
enol thể hiện một mũi hấp thu mạnh ở vùng nhìn thấy. Ngược lại, cấu trúc của dạng
ketone lại xoắn nên hấp thụ ở vùng tử ngoại gần.[2,3]

4 

 


GVHD: TS.
T Lê Thị Hồng
H
Nhan                                                  Luận
L
văn tốtt nghiệp

 

Hình 2.4 Cấu
C trúc khhông gian củủa curcumiin dạng enool và diketon
ne.

C
Curcumin
cóó giá trị hooạt tính sinhh học cao là
l do trong công thức cấu tạo củủa
curcumin có các nh
hóm hoạt tín
nh sau: [2,33]
h
1. Nhóm parrahydroxyl: hoạt tính cchống oxi hoá.
hống đột biến tế bào.
2. Nhóm ketto: kháng viiêm, kháng ung thư, ch
n kết đôi: khháng viêm, kháng ung
g thư, chốngg đột biến tếế bào
3. Nhóm liên


Hình 2.5
2 Các nhó
óm chất có hhoạt tính siinh học của curcumin

nh chất vậtt lý :
2.3. Tín
C
Curcuminoid
d là tinh thểể dạng bột màu
m vàng cam, có điểm
m nóng chảảy ở 1830C.
P
Pigment
mààu curcuminnoid tan troong dầu, khhông tan troong nước ở pH acid và
v
pH trung
g hoà (độ tan
t <10g//ml ở 250C), tan trong
g kiềm, aceetone, dichlloromethane,
dichloro
oethylene, dimethylsulf
d
foxide, bennzene, acid acetic và trrong dung dịch có tínnh
cồn như
ư ethanol, methanol
m
... Để tan đượ
ợc trong nư
ước, curcum

minoid phảii kết hợp vớ
ới
các chấtt hoạt độngg bề mặt như
n sodium
m dodecyl sulfate, cettylpyridiniuum bromide,
gelatine,, polysacchharide, polyyethylenglyycol, cyclo
odextrin. Trrong dung dịch, thànnh
5


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

phần màu chủ yếu thể hiện dạng tautomer keto – enol và tuỳ thuộc vào loại dung môi
có thể tồn tại đến 95% dạng enol.
Trong môi trường trung tính, dung dịch curcuminoid có màu vàng, môi trường
acid có màu vàng ánh lục (vàng chanh), có màu từ cam đến đỏ tím trong môi trường
kiềm. Khi ở dạng dung dịch, curcuminoid dễ bị phân hủy dưới tác động của ánh sáng
và nhiệt độ, đặc biệt là khi có sự hiện diện của SO2 với nồng độ ≥ 10ppm. [2,3]

Hình 2.6 Sự thay đổi màu của curcuminoid trong những môi trường khác nhau [3]

Dung dịch curcumin trong dung môi hữu cơ có độ hấp thụ cực đại ở bước sóng
khoảng từ 420- 430 mm.
Động học của phản ứng thuỷ phân thoái hoá của curcumin đã được nghiên cứu
trên thang đo pH thông qua kỹ thuật HPLC như sau:

pH

Màu của dung dịch


Dạng ion tồn tại

pH <1

H4A+

pH = 1 – 7

Đỏ
Huyền phù màu vàng

H3A

pH >7.5

Đỏ

H2A-, HA2-, A3-

6 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

Hình 2.7 Các dạng phân ly của curcumin. [2]

2.4. Hoạt tính sinh học của curcumin :
Curcuminoid có những hoạt tính sinh học chủ yếu như kháng oxy hoá, kháng
viêm, kháng virus và có thành phần hoá học dùng để trị liệu bệnh ung thư.

Những nghiên cứu trong năm thập kỷ gần đây đã chỉ ra thêm rằng curcumin
làm giảm cholesterol trong máu, hạn chế sự đông kết tiểu huyết cầu, ngăn chặn sự
nghẽn mạch và nhồi máu cơ tim, hạn chế các triệu chứng của bệnh đái tháo đường loại
II, viêm khớp mãn tính, bệnh đa xơ cứng, và bệnh Alzheimer, ức chế sự tái tạo của
virus HIV ở người, nâng cao việc điều trị vết thương, bảo vệ khỏi tổn thương gan,
tăng sự bài tiết của mật, bảo vệ khỏi bệnh đục thuỷ tinh thể, bảo vệ khỏi bệnh xơ hoá.
Ngoài ra, curcuminoid cũng được chứng minh là không có tính độc cho dù sử dụng
liều cao. Curcumin có giá trị hoạt tính sinh học cao là do trong công thức cấu tạo của
curcumin có các nhóm hoạt tính sau: [2]

7 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

 

Nhóm parahydroxyl: hoạt tính chống oxi hoá.
Nhóm keto: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế bào.
Nhóm liên kết đôi: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế bào.
2.4.1. Hoạt tính kháng oxi hóa:
Curcuminoid là hợp chất tự nhiên tách từ cây nghệ vàng, có tính chất kháng
oxy hóa khá cao. Cả dịch trích nghệ lẫn curcumin đều có khả năng ngăn cản sự tạo
thành các gốc tự do như superoxid, hydroxyl… Cơ chế quá trình kháng oxy hóa của
curcuminoid là ngăn cản sự peroxide hóa các lipid trong cơ thể. [2,4]
Phản ứng peroxide hóa lipid là phản ứng dây chuyền và xảy ra theo cơ chế gốc
tự do, gồm các bước sau: [2]
(i) Giai đoạn khơi mào: Dưới tác dụng của các gốc tự do, nguyên tử hydro bị
tách ra khỏi các acid béo chưa bão hòa (lipid)

 SH  R    S   RH
 S   O2   SOO 

 

(ii) Phản ứng dây chuyền: Gốc tự do peroxyl vừa hình thành tấn công các acid
béo kế cận

 SOO



  SH   SOOH   S   

Quá trình tiếp diễn dẫn đến sự tích lũy các peroxide béo trong màng tế bào, làm
màng tế bào không ổn định và cho phép sự xâm nhập của các ion có hại. Gốc tự do
peroxyl tấn công các ion cũng như các protein màng tế bào.

8 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

Một chất kháng oxy hóa sẽ kết thúc chuỗi phản ứng dây chuyền tạo gốc tự do
bằng cách kết hợp với các gốc tự do do và “dập tắt” các gốc tự do cũng như quá trình
tạo ra gốc tự do.
2.4.2. Hoạt tính kháng viêm:
Viêm nhiễm là một chuỗi phản ứng của cơ thể chống lại sự tổn thương mô.
Phản ứng này cần thiết cho quá trình bắt đầu lành vết thương tuy nhiên lại gây ra sự

đau đớn kết hợp nổi đỏ và phồng vết thương. Khi bị viêm nhiễm, cơ thể sản sinh ra
một chất giống hormone là acid arachidonic, dưới tác dụng của enzyme acid này sẽ
chuyển hóa thành các hợp chất gây viêm: leukotriene (làm tăng khả năng thẩm thấu
qua mạch → gây trương phồng mô), prostaglandin (gây mẩn đỏ, trương phồng, đau
nhức vết thương),…
Các nghiên cứu cho thấy những nối đôi ở C3,4, C3’4’ và nhóm OH ở C88’ trên
vòng benzene của curcumin có tác dụng ngăn cản hoạt động của các enzyme cho quá
trình tổng hợp các tác nhân gây viêm nhiễm là leukotriene và prostaglandin…
Chất kháng viêm có khả năng ngăn cản enzym cyclooxygenase và
lipoxygenase - nhóm enzym kết hợp với phản ứng chuyển hóa của arachidonic acid
trong cơ thể. [2,4]

Hình 2.8 Cơ chế kháng viêm

2.5. Nhược điểm của curcumin:
Như đã trình bày ở trên, curcuminoid có hoạt tính sinh học cao, dùng để trị
nhiều chứng bệnh và đặc biệt là đang được nghiên cứu về khả năng chữa trị bệnh ung

9 
 


GVHD: TS. Lê Thị Hồng Nhan                                                  Luận văn tốt nghiệp

thư. Tuy nhiên curcuminoid tan trong ethanol và acetone, methanol, dichloromethane,
dichloroethylene, benzene, acid acetic...nhưng không tan trong nước. 70% thành phần
trong cơ thể người là nước. Chính vì độ tan trong nước kém nên làm giảm khả năng
hấp phụ curcuminoid vào cơ thể, cũng vì vậy làm giảm hoạt tính, hạn chế tác dụng của
curcuminoid. Một vấn đề được quan tâm hiện giờ là làm sao phân tán curcuminoid
trong nước và hấp phụ chúng tốt nhất. Một trong những giải pháp đưa ra là giảm kích

thước hạt curcuminoid xuống đến kích thước nano. Đây là vấn đề hiện nay được thế
giới quan tâm nhiều.
2.6.

Giới thiệu về công nghệ nano:
Các hạt nano là những hạt có kích thước từ 1 đến 100 nm. Hạt nano là một

quan tâm khoa học lớn vì chúng là một cầu nối hiệu quả giữa các vật liệu lớn với các
nguyên tử hoặc cấu trúc phân tử. Nghiên cứu về hạt nano là một nghiên cứu khoa học
rộng lớn do tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong điều trị bệnh cho con người.
2.6.1. Các tính chất của vật liệu nano:
Vật liệu nano là một trong những lĩnh vực nghiên cứu đỉnh cao sôi động
nhất trong thời gian gần đây.Vật liệu nano, đối tượng của hai lĩnh vực là khoa học
nano và công nghệ nano. Là loại vật liệu mà trong cấu trúc của các thành phần cấu
tạo nên chúng ít nhất phải có một chiều ở kích thước nanomet. Có nhiều thang đo
dạng vật liệu nano như lá nano, sợi nano và ống nano.[5]
Với kích thước nhỏ, vật liệu nano có những tính chất khác biệt sau: [1,5]
 Diện tích bề mặt tăng: diện tích bề mặt của hạt sẽ tăng nhiều, do đó làm
tăng số lượng các phân tử nằm trên bề mặt các hạt.
 Dễ phân phân tán hạt trong chất lỏng hơn: vì chuyển động nhiệt của hạt sẽ
lớn hơn chuyển động dưới tác dụng của lực trọng trường, các hạt sẽ khó
chuyển động xuống dưới đáy bình chứa và khó kết tụ.
 Độ tan tăng.
 Dễ hấp thụ qua tế bào, da và ruột.
 Có một vài tính chất quang học và vật lý khác so với vật liệu có kích thước
lớn hơn. Hình 2.9 thể hiện rất rõ sự thay đổi màu sắc của hệ khi kích thước
hạt thay đổi.
10 
 



GVHD: TS.
T Lê Thị Hồng
H
Nhan                                                  Luận
L
văn tốtt nghiệp

Hình 2.9
2 Sự thay đổi
đ màu sắcc theo độ lớ
ớn của kích thước hạt.

2.6.2. Kỹ
K thuật cơ
ơ bản của công
c
nghệ n
nano:
H nguyên lý cơ bản của
Hai
c công ngghệ nano đó là: Top-ddown và Boottom-up. Từ
T
hai nguyyên lý này, ta có thể tiiến hành bằằng nhiều giải
g pháp côông nghệ vàà kỹ thuật để
đ
chế tạo vật
v liệu cấu
u trúc nano.


Hình 2.80
2 (A) Botttom-up pro
ocess and (B
B) Top-dow
wn process

2.6.2.1.

Bottom – up process:
B
Bottom
– up
u nghĩa là lắp ghép các
c hạt cỡ phân tử haay nguyên tử
t lại để thhu

được kícch thước naano.
N
Nguyên
lý này
n rất khó thực
t
hiện bởi
b vì dễ tạoo ra kích thư
ước micro, dung môi sử
s
dụng đắtt tiền. Thêm
m vào đó, điều
đ
kiện tiêên quyết chho sự kết tủa là thuốc tan

t kém nhấất
trong mộ
ột loại dung môi, và dung
d
môi nnày có thể hoà
h trộn vớ
ới một chất không dunng
môi kháác. Có rất nhhiều nghiên
n cứu đã đi sâu phát triiển hợp chấất này nhưnng hoà tan rấất
ít trong nước. Từ đó
đ việc thựcc hiện côngg nghệ nanoo theo phươ
ơng thức boottom-up trrở
t tạo ra các
c hình tháái vật liệu có ứng dụnng rất nhiều
u trong cônng
thành kỹỹ thuật có thể
nghiệp.
11