Organoleptic and Sun Protecting Factor (SPF) test of nanocream preparation with active ingredients of Centella asiatica AND Moringa oleifera IN VIVO

ABSTRACT

Centella asiatica and Moringa oleifera are well-known for their antioxidant properties, making them suitable active ingredients in topical sunscreen formulations. Modern pharmaceutical preparations increasingly use nanotechnology to improve the penetration of active compounds into target skin cells. Among various nanotechnology approaches, nano-creams are widely used to enhance the efficacy of topical delivery. One common method to produce these creams is through homogenization, where parameters such as rotational speed and duration influence the particle size and physical quality of the nano-cream. This experimental study aimed to investigate the effect of homogenization duration on the physical characteristics and efficacy of sunscreen creams containing nanoparticle extracts of C. asiatica and M. oleifera. The study employed a Completely Randomized Design (CRD) with five replicates per group. Animal subjects (rats) were divided into three main groups: a positive control group exposed to UVB radiation and treated with a commercially available sunscreen; A negative control group exposed to UVB
radiation without treatment; and treatment groups exposed to UVB radiation and treated with nano-creams prepared with different homogenization times (no homogenization, 45 minutes, 70 minutes, and 95 minutes). All cream formulations contained 10% combined extracts incorporated into a skin-friendly base. Physical characterization included organoleptic tests (color, odor, texture) and skin irritation assessment. The in vivo effectiveness was evaluated by comparing the degree of sunburn on rat skin across groups. Results showed that all nano-creams significantly protected the skin against UVB damage (p < 0.05). The formula homogenized for 70 minutes (Formula B) was the most effective, with a sunburn score of 0.00, indicating superior protection. Homogenization duration influenced physical properties organoleptic but did not affect irritation responses. Extended homogenization improved cream performance and sensory attributes, suggesting 70 minutes as the optimal homogenization time for maximum sun protection.

ABSTRAK

Centella asiatica dan Moringa oleifera terkenal karena sifat antioksidannya, sehingga menjadikannya bahan aktif yang cocok dalam formulasi tabir surya topikal. Sediaan farmasi modern semakin banyak menggunakan nanoteknologi untuk meningkatkan penetrasi senyawa aktif ke dalam sel kulit target. Di antara berbagai pendekatan nanoteknologi, krim nano banyak digunakan untuk meningkatkan kemanjuran pengiriman topikal. Salah satu metode umum untuk memproduksi krim ini adalah melalui homogenisasi, di mana parameter seperti kecepatan putar dan durasi memengaruhi ukuran partikel dan kualitas fisik krim nano. Studi eksperimental ini bertujuan untuk menyelidiki pengaruh durasi homogenisasi terhadap karakteristik fisik dan kemanjuran krim tabir surya yang mengandung ekstrak nanopartikel C. asiatica dan M. oleifera. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan lima ulangan per kelompok. Subjek hewan (tikus) dibagi menjadi tiga kelompok utama: kelompok kontrol positif yang terpapar radiasi UVB dan diobati dengan tabir surya yang tersedia secara komersial; Kelompok kontrol negatif yang terpapar radiasi UVB tanpa pengobatan; dan kelompok perlakuan yang terpapar radiasi UVB dan diobati dengan krim nano yang disiapkan dengan waktu homogenisasi yang berbeda (tanpa homogenisasi, 45 menit, 70 menit, dan 95 menit). Semua formulasi krim mengandung 10% ekstrak gabungan yang dimasukkan ke dalam basis yang ramah kulit. Karakterisasi fisik meliputi uji organoleptik (warna, bau, tekstur) dan penilaian iritasi kulit. Efektivitas in vivo dievaluasi dengan membandingkan tingkat sengatan matahari pada kulit tikus di seluruh kelompok. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua krim nano secara signifikan melindungi kulit terhadap kerusakan UVB (p <0,05). Formula yang dihomogenisasi selama 70 menit (Formula B) adalah yang paling efektif, dengan skor sengatan matahari 0,00, yang menunjukkan perlindungan yang unggul. Durasi homogenisasi memengaruhi sifat fisik organoleptik tetapi tidak memengaruhi respons iritasi. Homogenisasi yang diperpanjang meningkatkan kinerja krim dan atribut sensorik, menunjukkan 70 menit sebagai waktu homogenisasi optimal untuk perlindungan
matahari maksimum.

مستخلص البحث

تشتهر السنتيلا الآسيوية والمورينجا أوليفيرا بخصائصهما المضادة للأكسدة، مما يجعلهما مكونين فعالين مناسبين في تركيبات واقي الشمس الموضعي. تستخدم المستحضرات الصيدلانية الحديثة بشكل متزايد تقنية النانو لتحسين اختراق المركبات الفعالة في خلايا الجلد المستهدفة. من بين العديد من مناهج تقنية النانو، تُستخدم كريمات النانو على نطاق واسع لتعزيز فعالية التوصيل الموضعي. إحدى الطرق الشائعة لإنتاج هذه الكريمات هي من خلال استعمال تقنية التجانس، حيث تؤثر معاملات مثل سرعة الدوران والمدة على حجم الجسيمات والجودة الفيزيائية لكريم النانو. هدفت هذه الدراسة التجريبية إلى التحقيق في تأثير مدة التجانس على الخصائص الفيزيائية وفعالية كريمات واقي الشمس التي تحتوي على مستخلصات الجسيمات النانوية من السنتيلا الآسيوية والمورينجا أوليفيرا. استخدمت الدراسة تصميمًا عشوائيًا كاملاً (CRD) بخمس مكررات لكل مجموعة. تم تقسيم الحيوانات (الجرذان) إلى ثلاث مجموعات رئيسية: مجموعة ضابطة إيجابية تعرضت لإشعاع UVB وعولجت بواقي شمس تجاري؛ مجموعة ضابطة سلبية تعرضت للأشعة UVB دون الخضوع لعلاج؛ ومجموعات العلاج التي تم تعريضها للأشعة UVB وعولجت بكريمات نانوية محضرة بأوقات تجانس مختلفة (بدون تجانس، 45 دقيقة، 70 دقيقة، و95 دقيقة). احتوت جميع تركيبات الكريم على 10% من المستخلصات المركبة المدمجة في قاعدة صديقة للبشرة. تضمن التوصيف الفيزيائي اختبارات حسية (اللون والرائحة والملمس) وتقييم تهيج الجلد. تم تقييم الفعالية في الجسم الحي من خلال مقارنة درجة حروق الشمس على جلد الفئران عبر المجموعات. أظهرت النتائج أن جميع كريمات النانو تحمي البشرة بشكل كبير من أضرار الأشعة فوق البنفسجية (p < 0.05). كانت التركيبة المتجانسة لمدة 70 دقيقة (التركيبة B) هي الأكثر فعالية، بدرجة حروق الشمس 0.00، مما يشير إلى حماية فائقة. أثرت مدة التجانس على الخصائص الفيزيائية الحسية ولكنها لم تؤثر على استجابات التهيج. أدى التجانس الممتد إلى تحسين أداء الكريم والخصائص الحسية، مما يشير إلى أن 70 دقيقة هي وقت التجانس الأمثل للحصول على أقصى حماية من الشمس.