Þróun á astaxanthin fleytu til að auka stöðugleika og vatnsleysni

Abstract

Astaxanthin er náttúrulegt, fitusækið, sterkt, andoxandi efni sem er markaðssett sem olíufasaútdráttur úr þörungnum Haematococcus pluvialis. Ein áskorun við formúleringu og vinnslu astaxanthins er bragð þess og óstöðugleiki, en hiti, ljós og súrefni eru allt hvatar að oxun. Fleytugerð er ein hugmynda til stöðgunar astaxanthins. Markmið rannsóknarinnar var að þróa astaxanthin fleytur með aukinn stöðugleika gagnvart hita og súrefni og yfirburða vatnsleysni. Einnig var markmiðið að framkvæma ICH stöðugleikarannsóknir gagnvart hita og súrefni á þeim fleytum sem stóðust fyrstu gæðaprófanir.Mismunandi ýruefni og samsetningar þeirra sem höfðu áður sýnt fram á virkni í olíublöndum voru rannsökuð og notuð í framleiðslu á astaxanthin o/v fleytum. Stöðugleikarannsóknir voru framkvæmdar á fleytunum og greiningar gerðar á þeim og hreinu astaxanthini til samanburðar. Heildarmagn virks astaxanthins var rannsakað með UV, NanoSight greiningar gerðar til að mæla agnastærð og seigjustigsmælingar voru gerðar. Endurbættar fleytur voru síðan framleiddar og gerðar UV mælingar á þeim ásamt stöðugleikarannsóknum. Að lokum voru framkvæmd andoxunarpróf á völdum fleytum sem höfðu verið í stöðugleikaprófunum til að kanna andoxunarvirkni þeirra.Í UV mælingum á heildarmagni AXT kom í ljós að fleytan sem innihélt ýruefnin Span 80:Tween 60 (50:50) mældist stöðugust en þó ekki stöðugri en hreint astaxanthin. Endurbættar fleytur sýndu ekki bætta virkni. Töluverð skekkja kom fram í UV mælingum og því eru niðurstöður úr þeim ekki taldar áreiðanlegar. Agnastærð fleytudropa og seigjustig fleyta ýmist jókst eða minnkaði með tíma sem er merki um óstöðugleika, en ekki virtist vera samband á milli agnastærðar og seigjustigs. Í andoxunarprófi mældist fleytan sem innihélt ýruefnin Span 80:Tween 60 (50:50) með mestu andoxunarvirknina. Sú fleyta ásamt öðrum fleytum sem framleiddar voru á sama tíma mældust allar með meiri virkni en hreint astaxanthin. Niðurstöður gefa til kynna að þegar tvö mismunandi ýruefni eru notuð í blöndu í fleytu eykur það stöðugleika hennar.

Astaxanthin is a natural, lipophilic, strong, antioxidant material that is marketed as an oil phase extraction from the algae Haematococcus pluvialis. One challenge with the formulation and process of astaxanthin is its taste and instability, because heat, light and oxygen are all catalysts for oxidation. Emulsification is one of the ideas to stabilize astaxanthin.The aim of the study was to develop astaxanthin emulsions with increased stability towards heat and oxygen and superior water solubility. The aim was also to carry out ICH stability studies against heat and oxygen on the emulsions that passed the first quality tests.Different emulsifiers and their combinations that had shown effectiveness in oil mixtures in previous studies were investigated and used in the production of astaxanthin o/w emulsions. Stability studies were performed on the emulsions and they were analyzed and compared with pure astaxanthin. They were analyzed by UV, NanoSight and the viscosity was measured. Improved emulsions were then produced and UV analyzes performed along with stability studies. Finally, the antioxidant activity was investigated on selected emulsions that had been in stability testing.Based on UV measurements the emulsion containing the emulsifiers Span 80:Tween 60 (50:50) was the most stable, but not more than pure astaxanthin. Improved emulsions didn‘t show improved activity. Considerable error was observed in the UV measurements and therefore the results from them are not considered reliable. Particle size and viscosity of the emulsions either increased or decreased with time, which is a sign of instability, but there didn‘t appear to be a relationship between particle size and viscosity. The emulsion containing Span 80:Tween 60 (50:50) had the highest antoxidant activity. Other emulsions produced at the same time were all measured with higher activity than pure astaxanthin. Results indicate that when two different emulsifiers are used together in an emulsion, it increases the stability.