Formulation of sunscreens with enhancement sun protection factor response based on solid lipid nanoparticles

Synopsis Solid lipid nanoparticle (SLN) was regarded as new topical delivery systems for pharmaceutical and cosmetic active ingredients. The purpose of this study is to develop carrier systems for organic and inorganic sunscreens based on a matrix composed of carnauba wax and decyl oleate. Formulae (F1–F7) were prepared using butyl methoxydibenzoylmethane and octyl methoxycinnamate as organic components, and titanium dioxide (TiO) was used as inorganic component. Both types of sunscreens were incorporated into SLN formulations using classical method of preparation. To evaluate the effect of the pigments on the nanoparticles, particle size was measured using Mastersizer particle size analyser. UV-protection abilities of formulations were investigated by the sun protection factor test (SPF). Further parameters determined were spreadability as well as viscosity. The rheological behaviour of the formulations was also carried out. From the plot of log of shear stress vs. log of shear rate, the slope of the plot representing flow index and ontology of the -intercept indicating consistency index was calculated. The formulae showed a flow index of 0.2074–0.4005 indicating pseudoplastic flow behaviour. Significant increases in SPF values up to about 50 were reported after the encapsulation by using organic and inorganic filters in Canada wax and decyl oleate. So, SLN could be appropriate vehicles to carry organic and inorganic sunscreens. The rational combination of cinnamates, titanium dioxide and Zinc oxide has shown a synergistic effect to improve the SPF of cosmetic preparations.

French
Résumé

Les “lipide solide nanoparticules “ (SLN) ont été considérées comme de nouveaux systèmes de délivrance de principes actifs pharmaceutiques et cosmétiques. Le but de cette étude est de développer des systèmes de transporteurs pour des filtres solaires organiques et inorganiques incorporés à une matrice composée de cire de carnauba et décyl oléate. Les formules (F1–F7) ont été préparées avec du butyl methoxydibenzoylmethane et de l’octyl methoxycinnamate comme filtres organiques et le dioxyde de titane (TiO₂) a été utilisé comme filtre inorganique. Les deux types de filtres solaires ont été incorporés dans des SLN formulées en utilisant la méthode classique de préparation. Pour évaluer l’effet des pigments sur les nanoparticules, la taille des particules a été mesurée en utilisant l’analyseur de taille de particule Mastersizer. Les propriétés de protection UV de ces formulations ont été examinées par le test d’Indice de protection solaire in vitro (SPF). D’autres paramètres ont été déterminés comme la “ spreayabilité” et la viscosité. Le comportement rhéologique des formulations a également été examiné. Les courbes logarithmiques de la contrainte de cisaillement, de l’indice d’écoulement ont permis de calculé l’indice de consistance. Les formules ont montré un indice d’écoulement de 0.2074–0.4005 indiquant le comportement pseudo plastique des préparations. Des augmentations significatives de valeurs de SPF jusqu’à environ 50 ont été mise en évidence après l’encapsulation des filtres organiques et inorganiques dans la cire de carnauba et le décyl oléate. Ainsi, les “lipide solide nanoparticules” pourraient être des véhicules appropriés pour les filtres solaires organiques et inorganiques. Le mélange approprié de cinnamates, de dioxyde de titane et d’oxyde de Zinc a montré un effet de synergie pour améliorer l’indice de protection solaire (SPF) de préparations cosmétiques.