Μελέτη εγκλεισμού υδροαλκοολικού εκχυλίσματος δικτάμου σε μικροσωματίδια και ενσωμάτωση σε καλλυντικό σκεύασμα - Παπαβασιλείου, Ηρώ (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας, 2018)
Το εκχύλισμα δικτάμου (Origanum dictamnus) είναι ελληνικής προέλευσης εκχύλισμα αφού παράγεται από το κρητικό βότανο δίκταμο. Το συγκεκριμένο βότανο χρησιμοποιείται από την αρχαιότητα για θεραπευτικές χρήσεις, λόγω των ευεργετικών ιδιοτήτων που παρουσιάζει, όπως είναι οι αντιμικροβιακές, αντιοξειδωτικές δράσεις, καθώς και για τις διεγερτικές και τονωτικές του ιδιότητες. Όμως, όπως και τα περισσότερα εκχυλίσματα και αιθέρια έλαια, αποτελείται από συστατικά που επηρεάζονται από περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως το οξυγόνο, το φως, τη θερμοκρασία. Συνεπώς, περιορίζεται η χρήση του σε περισσότερες εφαρμογές. Για την προστασία των ιδιοτήτων του εκχυλίσματος και την ελεγχόμενη αποδέσμευση των συστατικών του προτείνεται ο εγκλεισμός του σε κατάλληλο φορέα. Ο εγκλεισμός ενώσεων σε άλλες ενώσεις-φορείς είναι από τις συχνότερα χρησιμοποιούμενες μεθόδους για τη αύξηση της διάρκειας ισχύος των ιδιοτήτων μιας ευαίσθητης ένωσης, καθώς και την πιθανή βελτιστοποίησή τους. Ως κατάλληλος φορέας επιλέγεται η β-κυκλοδεξτρίνη, γνωστή για την ιδιαίτερη δομή της. Η β-κυκλοδεξτρίνη είναι κυκλικός ολιγοσακχαρίτης, μη τοξικός, που αποτελείται με υδρόφοβη εσωτερική κοιλότητα και υδρόφιλη εξωτερική επιφάνεια. Η συγκεκριμένη δομή της προσδίδει την ικανότητα να φιλοξενεί στο εσωτερικό της ενώσεις μη υδατοδιαλυτές και να σχηματίζει με αυτές υδατοδιαλυτά σύμπλοκα εγκλεισμού. Η δράση της ως φορέας λιπόφιλων μορίων εφαρμόζεται σε πολλά εκχυλίσματα και αιθέρια έλαια. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο εγκλεισμός του εκχυλίσματος δικτάμου σε β-κυκλοδεξτρίνη, μέσω εγκλεισμένης συμπλοκοποίησης. Παρασκευάζονται δείγματα εγκλεισμού με δύο κύριες μεθόδους, τη συγκαταβύθιση (CM) και τη μέθοδο λυοφιλοποίησης (FD). Πραγματοποιείται σύγκριση των αποτελεσμάτων μεταξύ των δειγμάτων, με βάση τις επιμέρους διαφορές τους σε παραμέτρους και συνθήκες που χρησιμοποιήθηκαν. Τέλος, πραγματοποιείται περαιτέρω μελέτη και σχολιασμός όσον αφορά δύο δείγματα που επιλέχθηκαν ως τα καλύτερα από κάθε μέθοδο. Εξακριβώθηκε η δυνατότητα εγκλεισμού του εκχυλίσματος δικτάμου στη β κυκλοδεξτρίνη, με επιτυχία και στις δύο μεθόδους. Η απόδοση διεργασίας είναι μεγαλύτερη στα δείγματα της μεθόδου λυοφιλοποίησης φτάνοντας το 99%, ενώ με τη μέθοδο συγκαταβύθισης το 67%. Η απόδοση εγκλεισμού ποικίλει και στις δύο μεθόδους, με μεγαλύτερα ποσοστά ολικού εγκλεισμού και επιφανειακής πρόσδεσης, να προκύπτουν με τη μέθοδο λυοφιλοποίησης. Ωστόσο, το ποσοστό εκχυλίσματος που εγκλείεται εσωτερικά στην κοιλότητα είναι και στις δύο μεθόδους περίπου 25%-30% όπως υπολογίστηκε με την φασματοσκοπία UV-Vis. Τα μεγέθη των σχηματισμόζενων συμπλόκων που μετρώνται με τη χρήση μεθόδου δυναμικής σκέδασης φωτός (DLS) καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα τιμών από 158.2nm-852.1nm, ο δείκτης πολυδιασποράς παίρνει μεγάλες τιμές (0.338-0.606) λόγω ευρείας κατανομής μεγέθους, ενώ το ζ-δυναμικό έχει ισχυρά αρνητικές τιμές ( 12.98mV μέχρι -30.30mV) ενδεικτικό της σταθερότητας τους σε υδατική διασπορά. Επιπρόσθετα, με τις μεθόδους φασματομετρίας υπερύθρου (FT-IR), τη διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC), τη θερμοσταθμική ανάλυση (TGA) και τη φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) επιβεβαιώθηκε ο σχηματισμός συμπλόκων εγκλεισμού. Επίσης, μελετήθηκε η συγκέντρωση φαινολικών, φλαβονοειδών, συμπυκνωμένων τανίνων, καθώς και η αντιοξειδωτική δράση δύο δειγμάτων συμπλόκων. Τέλος, μελετήθηκε ο ρυθμός απελευθέρωσης ενός δείγματος συμπλόκων, που προκύπτει σταθερός καθόλη τη διάρκεια και το ποσοστό απελευθέρωσης ίσο με 10%.