Diseño de un protector solar tipo hidrogel a base de extracto de Inonotus obliquus

Resumen

La presente investigación se enfocó en el diseño de un protector solar a partir de la vehiculización de un extracto acuoso de Inonotus obliquus en hidrogeles a base de colágeno tipo I, teniendo en cuenta que este hongo es una fuente abundante de melanina y polifenoles, los cuales pueden actuar como filtro solar debido a su capacidad para absorber todo el espectro UV-B y una parte del espectro UV-A, así mismo posee elevadas propiedades antioxidantes atribuidas a los betaglucanos que contiene, protegiendo la piel del daño oxidativo logrando prevenir el envejecimiento prematuro y pérdida de elasticidad, entre otras propiedades. Por otra parte, con base al objetivo propuesto se buscó implementar una forma farmacéutica que no contenga fase oleosa, de modo que se optó por el empleo de hidrogeles a base de colágeno tipo I, al ser formulaciones hidrofílicas monofásicas con agentes gelificantes poliméricos, cuyas ventajas son su biocompatibilidad, baja toxicidad, alto contenido de agua, homogeneidad de distribución, entre otros. Por lo cual, para lograr el enfoque de la presente investigación, se obtuvieron los extractos acuosos de Inonotus obliquus empleando diferentes condiciones de extracción (tiempo y amplitud) mediante ultrasonido, de tal manera que estos se caracterizaron cuantificando la cantidad de compuestos polifenólicos, mediante el ensayo de Folin-Ciocalteu. Una vez obtenidos los extractos se elaboraron 6 prototipos de hidrogeles de colágeno tipo I a distintas concentraciones, disueltos en una solución buffer de acetatos de pH 5.2, acto seguido se realizaron pruebas de esparcibilidad y reología, tanto para los prototipos de hidrogeles a diferentes concentraciones sin cargar como para el hidrogel cargado con el extracto acuoso del hongo Inonotus obliquus, para finalmente determinar a este último las propiedades de fotoprotección. Una vez analizados los resultados obtenidos, se establece que el prototipo 4 elaborado a una concentración de 2.0 %p/p tiene capacidad de esparcimiento semi-rígida lo cual indica que el hidrogel se extiende fácilmente aplicando una ligera cantidad de cizallamiento cuando se aplica en la piel, siendo este el prototipo ideal para la vehiculización del extracto acuoso, obtenido a condiciones de extracción correspondientes a una amplitud al 60% por un tiempo de 15 minutos, dada las concentraciones más altas de polifenoles, así mismo se obtuvo un FPS para el hidrogel cargado con el extracto de 9.33 ± 0.07. Por lo cual, los resultados permitieron concluir que el extracto acuoso vehiculizado en el hidrogel a base de colágeno tipo I puede ser empleado como filtro solar en las formulaciones cosméticas, además de contar con una capacidad de esparcimiento semi-rígida y un comportamiento no newtoniano pseudoplástico lo cual es favorable para la formulación de un protector solar.

Descripción

Abstract

This research focused on the design of a sunscreen based on the vehiculization of an aqueous extract of Inonotus obliquus in hydrogels based on type I collagen, taking into account that this fungus is an abundant source of melanin and polyphenols, which can act as a sunscreen due to its ability to absorb the entire UV-B spectrum and part of the UV-A spectrum, it also has high antioxidant properties attributed to the beta-glucans it contains, protecting the skin from oxidative damage and preventing premature aging and loss of elasticity, among other properties. On the other hand, based on the proposed objective, we sought to implement a pharmaceutical form that does not contain an oily phase, so we opted for the use of type I collagen-based hydrogels, as they are monophasic hydrophilic formulations with polymeric gelling agents, whose advantages are their biocompatibility, low toxicity, high water content, homogeneity of distribution, among others. Therefore, to achieve the focus of this research, aqueous extracts of Inonotus obliquus were obtained using different extraction conditions (time and amplitude) by ultrasound, so that they were characterized by quantifying the amount of polyphenolic compounds, using the Folin-Ciocalteu assay. Once the extracts were obtained, 6 prototypes of type I collagen hydrogels were prepared at different concentrations, dissolved in an acetate buffer solution of pH 5.2, followed by spreadability and rheology tests, both for the hydrogel prototypes at different concentrations without loading and for the hydrogel loaded with the aqueous extract of the Inonotus obliquus fungus, to finally determine the photoprotection properties of the latter. Once the results obtained were analyzed, it was established that the prototype 4 elaborated at a concentration of 2.0 % w/w has a semi-rigid spreading capacity which indicates that the hydrogel spreads easily applying a slight amount of shear when applied on the skin, being this the ideal prototype for the vehiculation of the aqueous extract, obtained at extraction conditions corresponding to an amplitude of 60% for a time of 15 minutes, given the higher concentrations of polyphenols, likewise a SPF was obtained for the hydrogel loaded with the extract of 9. 33 ± 0.07. Therefore, the results allowed us to conclude that the aqueous extract conveyed in the hydrogel based on type I collagen can be used as a sunscreen in cosmetic formulations, in addition to having a semi-rigid spreading capacity and a non-Newtonian pseudoplastic behavior, which is favorable for the formulation of a sunscreen.

Palabras clave

Protector solar, Inonotus obliquus, Hidrogeles, Colágeno tipo I, Polifenoles

Keywords

Sunscreen, Inonotus obliquus, Hydrogels, Type I collagen, Polyphenols

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