Εφαρμογή της τεχνικής της ηλεκτροστατικής ινοποίησης (electrospinning) για τον εγκλεισμό αντισηπτικών και αντιοξειδωτικών ουσιών , με εφαρμογή στην βιομηχανία καλλυντικών

Καλουτά, Κλεοπάτρα Γ.

dc.contributor.author	Καλουτά, Κλεοπάτρα Γ.	el
dc.date.accessioned	2021-05-20T08:39:37Z
dc.date.available	2021-05-20T08:39:37Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53466
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21164
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/gr/	*
dc.subject	Ηλεκτροστατική Ινοποίηση	el
dc.subject	Εγκλεισμός	el
dc.subject	Αντιοξειδωτικές και αντισηπτικές ουσίες	el
dc.subject	Νανοΐνες	el
dc.subject	Καλλυντική βιομηχανία	el
dc.subject	Electrospinning	en
dc.subject	Encapsulation	en
dc.subject	Antioxidant and antiseptic substances	en
dc.subject	Nanofibers	en
dc.subject	Cosmetic industry	en
dc.title	Εφαρμογή της τεχνικής της ηλεκτροστατικής ινοποίησης (electrospinning) για τον εγκλεισμό αντισηπτικών και αντιοξειδωτικών ουσιών , με εφαρμογή στην βιομηχανία καλλυντικών	el
dc.contributor.department	Εργαστήριο Σχεδιασμού και Ανάλυσης Διεργασιών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ανάλυση, Σχεδιασμός και Ανάπτυξη Διεργασιών και Συστημάτων	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-09-28
heal.abstract	Η μέθοδος του νανοεγκλεισμού διαθέτει ευρύ πεδίο εφαρμογών, καθώς επιτρέπει την προστασία, τη βελτίωση των ιδιοτήτων και της βιοδιαθεσιμότητας των ευαίσθητων – ασταθών βιοδραστικών ουσιών και την απόκρυψη τυχόν ανεπιθύμητων χαρακτηριστικών, όπως το χρώμα και η οσμή. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιήθηκε εγκλεισμός αντισηπτικών (εκχύλισμα Tea Tree Oil) και αντιοξειδωτικών (εκχύλισμα από ρόδι) ουσιών, με σκοπό την εφαρμογή τους σε καλλυντικές κρέμες. Η μέθοδος, που χρησιμοποιήθηκε για τον εγκλεισμό ήταν η Ομοαξονική Ηλεκτροστατική Ινοποίηση (Coaxial Electrospinning), μία μέθοδος καινοτόμα, που δημιουργεί νανοδομές με επιθυμητές ιδιότητες και μορφολογία. Αρχικά, παρασκευάστηκε το εκχύλισμα ροδιού από αποξηραμένους φλοιούς ροδιού με χρήση της μεθόδου εκχύλισης με υπερήχους. Έπειτα, το εκχύλισμα αυτό (ισχυρής αντιοξειδωτικής δράσης) και το εμπορικά διαθέσιμο εκχύλισμα ΤΤΟ (ισχυρό αντισηπτικό με δυσάρεστη οσμή, που αποτρέπει τη χρήση του στη βιομηχανία καλλυντικών) εγκλείσθησαν σε μήτρα εμπορικά διαθέσιμου υδατικού διαλύματος β – κυκλοδεξτρίνης με τη μέθοδο της Ομοαξονικής Ηλεκτροστατικής Ινοποίησης και παρήχθησαν νανοΐνες. Ακολούθησε χαρακτηρισμός των νανοϊνών με τις μεθόδους του Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου Σάρωσης (Scanning Electron Microscopy – SEM), της Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης (Differential Scanning Calolimetry – DSC) και με υπολογισμό του ποσοστού εγκλεισμού. Οι νανοΐνες, στη συνέχεια προστέθηκαν σε κρέμες προσώπου και προέκυψαν η κρέμα με κωδικό Τ (κρέμα βάση με νανοΐνες ΤΤΟ), η κρέμα με κωδικό P (κρέμα βάση με νανοΐνες εκχυλίσματος ροδιού), ενώ προϋπήρχε η κρέμα με κωδικό C (κρέμα βάση – Control). Οι τρεις αυτές κρέμες τοποθετήθηκαν σε θερμοκρασίες συντήρησης των 5, 25 και 45 οC για μέγιστο χρονικό διάστημα 50 ημερών, με σκοπό να μελετηθεί η σταθερότητα των νανοδομών σε συνθήκες αποθήκευσης. Μετά από 30 και 50 μέρες αποθήκευσης τους πραγματοποιήθηκε μικροβιακή ανάλυση αυτών, μέτρηση του pH και του χρώματος τους, καθώς και χαρακτηρισμός της ιξωδοελαστικής συμπεριφοράς τους με τη μέθοδο της Δυναμικής Μηχανικής Ανάλυσης (Dynamic Mechanical Analysis – DMA) . Οι συνθήκες που επιλέχθησαν από τις πειραματικές μετρήσεις με τη μέθοδο της Ομοαξονικής Ηλεκτροστατικής Ινοποίησης, ήταν οι εξής: • Για τις νανοΐνες εκχυλίσματος ροδιού: Παροχή β – κυκλοδεξτρίνης: 1 mL/h, Παροχή εκχυλίσματος ροδιού: 0,5 mL/h, Επιβαλλόμενη τάση: 24,1 kV • Για τις νανοΐνες εκχυλίσματος Tea Tree Oil: Παροχή β – κυκλοδεξτρίνης: 0,5 mL/h, Παροχή εκχυλίσματος Tea Tree Oil: 0,4 mL/h, Επιβαλλόμενη τάση: 26,1 kV Από την εξέταση των νανοϊνών στο Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο Σάρωσης, προέκυψε ότι με αύξηση της παροχής των ουσιών και της επιβαλλόμενης τάσης, προκύπτουν νανοΐνες με μορφολογίες συσσωματωμάτων (beads – αστοχίες) και το πλέγμα των νανοϊνών γίνεται πιο πυκνό, το οποίο είναι σύμφωνο με τα στοιχεία της βιβλιογραφίας. Το ποσοστό εγκλεισμού για τις νανοΐνες εκχυλίσματος ροδιού προέκυψε ίσο με 48%, ενώ αυτό των νανοϊνών εκχυλίσματος Tea Tree Oil, ίσο με 75%. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι η κυκλοδεξτρίνη (μήτρα των δύο συστατικών εγκλεισμού) είναι μια ένωση, που έχει υδροφοβική, λιπόφιλη κοιλότητα, η οποία σχηματίζει πιο σταθερά σύμπλοκα εγκλεισμού με υδροφοβικές ουσίες, όπως το Tea Tree Oil, ενώ το εκχύλισμα ροδιού ήταν υδατικό διάλυμα (υδρόφιλο). Η μέθοδος της Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης, έδειξε ότι οι εγκλεισμένες ουσίες και οι συνθήκες παροχής και επιβαλλόμενης τάσης δεν επηρεάζουν σημαντικά το σημείο τήξης της κυκλοδεξτρίνης. Προέκυψε επίσης ότι το εκχύλισμα ΤΤΟ παρουσιάζει καλύτερη συμβατότητα στη συμπλοκοποίηση με την κυκλοδεξτρίνη από το εκχύλισμα ροδιού. Οι καλλυντικές κρέμες, δεν παρουσίασαν μικροβιακή επιμόλυνση κατά τη διάρκεια των μικροβιακών αναλύσεων για το σύνολο των θερμοκρασιών αποθήκευσης. Από την ανάλυση pH για τις θερμοκρασίες και τις ημέρες αποθήκευσης προέκυψε ότι οι μικρές αλλαγές (μειώσεις) του pH των κρεμών, που περιείχαν τις νανοΐνες, οφείλονται στη σταδιακή αποδέσμευση των ενεργών συστατικών τους, τα οποία ταυτόχρονα σταθεροποιούν τη δομή τους (των κρεμών) σε σχέση με την κρέμα C. Προέκυψε, ακόμη ότι οι κρέμες βρίσκονται εντός του επιθυμητού ορίου pH για χρήση στο ανθρώπινο δέρμα. Όσον αφορά στο χρώμα των καλλυντικών κρεμών, στις κρέμες που περιείχαν τις νανοΐνες, σημειώθηκε μικρή διαφορά σε σχέση με την κρέμα βάση λόγω των βιοδραστικών ουσιών, που περιείχαν. Τέλος, από τα αποτελέσματα της Δυναμικής Μηχανικής Ανάλυσης των καλλυντικών κρεμών, προέκυψε ότι τα τρία δείγματα κρέμας είναι κατάλληλα για πρακτική εφαρμογή στη βιομηχανία καλλυντικών και ότι εν γένει το σύνθετο ιξώδες των τριών κρεμών παρουσιάζει παρόμοια συμπεριφορά με τη μεταβολή τόσο της θερμοκρασίας αποθήκευσης όσο και των ημερών αποθήκευσης. (el)	el
heal.advisorName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.committeeMemberName	Κροκίδα, Μαγδαληνή	el
heal.committeeMemberName	Παππά, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ). Εργαστήριο Σχεδιασμού και Ανάλυσης Διεργασιών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	112 p.	en
heal.fullTextAvailability	true