ELABORACIÓN DE UNA CREMA COSMÉTICA A PARTIR DE EXTRACTOS DE CORIANDRUM SATIVUM
Publicación Cuatrimestral. Vol. 6, No 2, Mayo/Agosto, Ecuador (p. 153-166) 153
Publicación Cuatrimestral. Vol. 6, No 2, Mayo/ Agosto, 2021, Ecuador (p. 153-166). Edición continua
ELABORACIÓN DE UNA CREMA COSMÉTICA A PARTIR DE
EXTRACTOS DE CORIANDRUM SATIVUM
Elena Basurto Jimbo , Viviana García Mir
*
, Estefanía Rueda Rodríguez , Kevin Noles
Ramón
Facultad de Ciencias Químicas y de la Salud. Universidad Técnica de Machala. Ecuador. E-mail: elenab99@hotmail.com
vgarcia@utmachala.edu.ec, estefaniarueda32@gmail.com, kpnolesr_est@utmachala.edu.ec
*Autor para la correspondencia: vgarcia@utmachala.edu.ec
Recibido: 12-05-2020 / Aceptado: 11-08-2021 / Publicación: 30-08-2021
Editor Académico: Enrique Ruiz
RESUMEN
Coriandrum sativum L. es una hierba aromática muy empleada como condimento. Presenta gran variedad de metabolitos
con diversas propiedades, incluyendo elevada actividad antioxidante. El objetivo del trabajo fue diseñar una crema a partir
de extracto hidroalcohólico obtenido de las hojas de Coriandrum sativum L (cilantro) con fines cosméticos. Se partió del
estudio de algunos parámetros fisicoquímicos del material vegetal incluyendo la cuantificación del contenido de grasa
por resonancia magnética nuclear de baja resolución. Mediante espectrofotometría UV, se valoró el contenido de fenoles
totales y la capacidad antioxidante (DPPH) a diferentes extractos de las hojas y los tallos con etanol al 25, 50 y 75%. La
mayor cantidad de fenoles totales y actividad antioxidante se obtuvo en el extracto hidroalcohólico (50%) de las hojas
con valores de 21,867/0,275 mg/g de muestra seca y 56,68% de decoloración del DPPH. Se diseñó una crema (w/o) a
partir del extracto hidroalcohólico de las hojas al 50%, con empleo del diseño de mezcla D-optimal de tres componentes
con restricciones: cera de abeja, borato de sodio y agua. Las variables respuesta fueron pH y el área de extensibilidad.
Ambas variables presentaron modelos cuadráticos obteniendo una significación p < 0,0002, pérdida de ajuste p>0,05 y
R
2
ajustado cercano a 1. Finalmente, la formulación obtenida fue la combinación cera de abeja 11,3- borato de sodio- 1 y
agua 14,5 con un pH 6,8, extensibilidad 23,7 y 100% deseabilidad. De esta manera se desarrolló una preparación
cosmética (crema) de uso tópico natural con actividad antioxidante, empleando herramientas estadísticas.
Palabras clave: Coriandro sativum, fenoles totales, capacidad antioxidante, diseño D-optimal.
PREPARATION OF A COSMETIC CREAM FROM EXTRACTS OF
CORIANDRUM SATIVUM L. (CULANTRO)
ABSTRACT
Coriandrum sativum L. is an aromatic herb widely used as a condiment. It presents a variety of metabolites with various
properties, such as antioxidant activity. The objective of this work was to design a cream from the hydroalcoholic extract
obtained from the leaves of Coriandrum sativum L (Culantro) for cosmetic purposes. A physicochemical parameters study
was carried out on the raw drug, including a fat content determination by Low-Resolution Nuclear Magnetic Resonance.
The antioxidant capacity (DPPH) and total phenols content were valued in different leaves and stems extracts with 20,
50, and 75% of ethanol through UV spectrophotometry. The highest amount of total phenols was obtained in the
Artículo de Investigación
Ciencias Químicas
Artículo de Investigación
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hydroalcoholic extract (50%) of leaves with 21,867 / 0,275 mg/g from a dry sample and 56.68% DPPH discoloration. A
cosmetic cream was designed starting from a 50% hydroalcoholic leaves extract using a three components D-optimal mix
design with restrictions: beeswax, sodium borate, and water. Extensibility, area, and pH were the response variables. Both
variables presented quadratic and special cubic models obtaining values of p <0.05, adjustment lost p>0,05, and adjusted
R2 near to 1. Experiment 1 shows 100% desirability. The analysis allowed a cosmetic preparation (cream) for natural
topical use with antioxidant activity was developed using statistical tools.
Keywords: Coriandrum sativum, total phenols, antioxidant capacity, D-optimal.
PREPARAÇÃO DE UM CREME COSMÉTICO A PARTIR DE EXTRATOS
DE CORIANDRUM SATIVUM L. (COENTRO)
RESUMO
Coriandrum sativum L. é uma erva aromática amplamente utilizada como condimento. Apresenta uma grande variedade
de metabólitos com diversas propriedades, incluindo alta atividade antioxidante. O objetivo do trabalho foi elaborar um
creme a partir do extrato hidroalcoólico obtido das folhas de Coriandrum sativum L para fins cosméticos. Foi realizado
um estudo dos parâmetros físico-químicos do fármaco bruto, incluindo a determinação do teor de gordura por Ressonância
Magnética Nuclear de Baixa Resolução. Por espectrofotometria UV, foram avaliados o teor de fenóis totais e a capacidade
antioxidante (DPPH) de diferentes extratos de folhas e caules com etanol a 25, 50 e 75%. A maior quantidade de fenóis
totais e atividade antioxidante foi obtida no extrato hidroalcoólico (50%) das folhas com valores de 21,867 / 0,275 mg /
g de amostra seca e 56,68% de descoloração do DPPH. Um creme (w/o) foi elaborado a partir do extrato hidroalcoólico
das folhas a 50%, utilizando o desenho de mistura D-ótima de três componentes com restrições: cera de abelha, borato de
sódio e água. As variáveis de resposta foram o pH e a área de extensibilidade. O pH e extensibilidade apresentaram
modelos quadráticos obtendo significância p <0,0002, perda de ajuste p> 0,05 e R2 ajustado próximo a 1. Finalmente, a
formulação obtida foi uma combinação de cera de abelha 11,3, borato de sódio-1 e água 14,5 com pH 6,8 e 23,7
extensibilidade e 100% desejabilidade. Desta forma, foi desenvolvida uma preparação cosmética (creme) para uso tópico
natural com atividade antioxidante, utilizando ferramentas estatísticas.
Palavras chave: Coriander sativum, fenóis totais, capacidade antioxidante, projeto D-ótimo.
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1. INTRODUCCIÓN
Coriandrum sativum L. (Culantro) es una especie aromática ampliamente distribuida y fácilmente
cultivada en huertos familiares. Es una planta herbácea perenne que pertenece a la familia Apiaceae
y constituye uno de los condimentos principales de las comidas en varios países (Laribi et al., 2015).
Debido a la presencia de una multitud de bioactivos en las diferentes partes de la planta, se le ha
atribuido una amplia gama de actividades farmacológicas, que incluyen antimicrobianos,
antioxidantes, antidiabéticos, ansiolíticos, antiepilépticos, antidepresivos, antimutagénico,
antiinflamatorio, antidislipidémico, antihipertensivo, neuroprotector y diurético (Sahib et al., 2013).
Entre los principales metabolitos que presenta están: alcaloides, compuestos fenólicos, saponinas y
un porcentaje alto de ácidos grasos esenciales. En los extractos acuosos, etanólicos y metanólicos de
las hojas y los tallos se han identificado productos de naturaleza fenólica, responsables en gran medida
de la actividad antioxidante, aspecto funcional más importante que caracteriza a esta especie (Jazia
et al., 2011; Nurzyńska- Wierdak, 2013). Adicionalmente, muestra un elevado contenido de agua
(90%), calcio, hierro, vitamina B1 (tiamina), B2 (riboflavina), vitamina A y proteínas (Wei et al.,
2019).
Antiguamente, el hombre empleó los recursos naturales para el cuidado de la piel de forma empírica,
basándose en usos tradicionales y conocimientos etnobotánicos. Sin embargo, en la actualidad la
industria cosmética diseña productos que contienen ingredientes activos provenientes de las plantas
de elevada eficacia, amplio rango terapéutico y baja toxicidad denominados cosmecéuticos. Algunos
de estos compuestos actúan sobre la piel en la prevención y protección de elementos que alteran la
estructura de la capa córnea (González y Bravo, 2017).
La piel es la frontera que separa nuestro cuerpo del resto de las cosas y su senectud es el resultado de
alteraciones celulares debidas a la acumulación de radicales libres. El desarrollo de ingredientes
activos antioxidantes con el objetivo de tratar y prevenir el envejecimiento cutáneo es esencial para
reducir al mínimo el efecto del estrés oxidativo y retrasar la muerte celular (Castaño et al., 2018).
Las cremas cosméticas son formulaciones semisólidas destinadas a su aplicación en la piel, su
consistencia y propiedades dependen de la naturaleza de los sólidos de la fase interna y del tipo de
emulsión presente, sea agua /aceite (W/O) hidrófobas o aceite/agua (O/W) hidrófilas. Las
preparaciones donde predomina la fase oleosa (W/O) son untuosas y viscosas por ello son útiles como
emolientes, lubricantes y nutritivas para la piel seca, sometida a condiciones climáticas adversas,
zonas de roce y procesos dermatológicos crónicos. En su diseño debe considérense tanto las
potencialidades del ingrediente activo como las características de los excipientes y la finalidad del
producto (Lukic et al., 2012). Teniendo en cuenta estos planteamientos, el trabajo se propuso diseñar
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una crema a partir de extracto hidroalcohólico obtenido de las hojas de culantro Coriandrum sativum
L. con fines cosméticos, como una nueva forma de uso sostenible a considerar en el campo de la
fitocosmética.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
Recolección y preparación de la planta
Se utilizaron muestras de C. sativum L. procedentes de la granja ECUAVERDURAS, las cuales se
obtuvieron del supermercado “AKI”. Se seleccionaron las que se encontraban en buen estado no
afectadas por insectos, ni contaminadas por tierra, arena u otra materia inorgánica.
Las muestras se lavaron con agua destilada y se desinfectaron con hipoclorito de sodio (Sigma-
Aldrich) al 0,5%, separando las partes aéreas (hojas y tallos). Fueron secadas a temperatura ambiente
por un periodo de 48 horas, luego se llevó a desecación completa a 40ºC en estufas (Memmert Basic
UNB 400, Schwabach, Alemania) por 48 horas. Finalmente se trituró en un molino de discos (DM
200, Düsseldorf, Alemania) hasta polvo fino aproximadamente entre 0,5-1 mm. Se almacenaron en
fundas de nylon herméticas de 25 a 30°C.
Control de calidad del material vegetal diferenciando hojas y tallos
Mediante métodos gravimétricos se determinó la humedad y las cenizas totales, solubles en agua e
insolubles en ácido clorhídrico. Este ensayo se efectuó por triplicado siguiendo la metodología
establecida por la WHO (2011) y USP 38 (2015).
Contenido de grasas
La cuantificación se realizó siguiendo la metodología descrita en la ISO 8292-1(2008) empleando
Resonancia Magnética Nuclear (RMN) de baja resolución. Se pesaron tres tubos de ensayos con bases
planas de 25 mL de capacidad, en cada uno se colocó el material vegetal con diferencias significativas
entre los pesos 2-6 g. Los tubos con las muestras fueron colocados en la estufa (Memmert Basic UNB
400) durante 30 minutos a 40°C. Transcurrido este tiempo se procedió a determinar en el equipo
marca Minispec modelo MQ20 NMR Analyzer (Bruker, Alemania), la cantidad de grasa presente en
la droga cruda de hojas y tallos de C. sativum (Cobo et al. 2017).
Obtención y control de calidad de los extractos hidroalcohólicos
La preparación del extracto hidroalcohólico se realizó en base a la investigación realizada por
Ceballos y Giraldo (2011), con extracción asistida por ultrasonido a 3000 rpm (Ultrasonic Bath 5.7,
Fischer Scientific), temperatura ambiente y aisladas de la luz.
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Se pesó 1 g del material vegetal en la balanza analítica Pioneer Ohaus y se sometió, de manera
independiente, a extracción sólido-líquido (1:25 p/v), con diluciones hidroalcohólico a diferentes
concentraciones: 25, 50, 75%, con agitación magnética y aislada de la luz durante 90 minutos Los
extractos fueron filtrados con ayuda de papel filtro, se almacenaron en refrigeración (4°C ± 0,5ºC) y
protegidos de la luz, para los análisis correspondientes (Ceballos y Giraldo, 2011).
A los extractos se le evaluó la densidad relativa por picnometría, los sólidos totales mediante
gravimetría y el pH con el pH-metro Oakton pH 700 (Vernon Hills, USA). El índice de refracción se
determinó en un refractómetro Anton Paar-Abbemat 200 (Malmö, Suecia) y los sólidos totales en
estufa de marca Memmert. Los parámetros se obtuvieron por triplicado siguiendo la metodología
establecida por WHO (2011) y USP 38 (2015).
Determinación de Fenoles Totales
Para la elaboración de la curva de calibración se procedió de igual manera a la metodología descrita
Singleton et al. (1998) con algunas modificaciones. De cada uno de los extractos hidroalcohólicos
anteriores, se tomó 0,1 mL, se adicionó 5 mL de disolución al 10% del reactivo de Folin-Ciocalteu
(Sigma Aldrich) y 0,9 mL de agua desionizada. Se agitó en un volter (Thermo Scientific, USA) y se
dejó en reposo por 5 minutos, transcurrido este periodo se añadió 4 mL de Na2CO3 al 7,5%, se mezcló
y dejó en reposo durante 2 horas. Se realizó la lectura a 765 nm en un espectrofotómetro (UV-Visible
Spectrophotometer Evolution 201, Thermo Scientific, USA) empleando microceldas de 2 mL.
Determinación de la capacidad antioxidante
El análisis se determinó por el método del radical libre DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidracilo) descrito
por Barron et al. (2011). La capacidad antioxidante de la muestra se midió a 517 nm por el cambio
de coloración gradual del DPPH (púrpura) a DPPH-reducido (amarillo). Se preparó una disolución
metanólica de DPPH a una concentración 0,1 mM. A cada muestra se le adicionó 3 mL de disolución
de DPPH (0,1 mM) mezclando separadamente. Las mezclas se dejaron a temperatura ambiente y
oscuridad durante 30 minutos. Posteriormente se midió su absorbancia en el espectrofotómetro (UV-
Visible Spectrophotometer Evolution 201, Thermo Scientific, USA).
Diseño de una crema cosmética a partir de extracto hidroalcohólico de C. sativum.
En la formulación se estableció un 50% del extracto hidroalcohólico (extracto de 50% de etanol).
Este porcentaje correspondió con los resultados de la evaluación de la actividad antioxidante.
Se aplicó un diseño experimental de mezclas con restricciones con tres componentes: cera de abeja
entre 10-12% (APICOLA GRIJALVA, Ecuador), Borato de Sodio 1-3% (Solvesa Ecuador S.A,
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Ecuador) y Agua del 11.80-15.80%. El resto de los excipientes se seleccionaron de acuerdo con los
más frecuentes en este tipo de preparación y todos fueron de calidad farmacéutica: 13% de alcohol
cetílico y 54% aceite de coco (ambos de Laboratorios Duque, Ecuador), 0,18 y 0,02% metil y propil
parabeno, como preservos (VENO Fine Chemical) (Gutiérrez et al., 2017; Rodríguez, 1998).
Se elaboraron 14 experimentos de las cuales siete se utilizaron para estimar el modelo, tres para la
pérdida de ajuste y los cuatro restantes de réplicas. Las variables respuesta fueron pH y extensibilidad.
El estudio se realizó con ayuda del software DX-11.0 del 2018 (Stat-Ease, Inc., Minneapolis, USA)
(Gutiérrez, 2008)
Los modelos matemáticos de mejor ajuste para cada variable respuesta, se seleccionaron en base a
las comparaciones de la significación, la pérdida de ajuste, precisión Adeq, los coeficientes de
determinación R
2
ajustado y predicho.
Las formulaciones fueron preparadas en orden aleatorio como lo indicó el software DX-11.0. Se
elaboraron a escala de laboratorio de 150 g cada una, por el método de fusión basándose en el modelo
de la formulación Cold Cream base principal para el desarrollo de este tipo de cremas. (Agencia
Nacional de Vigilancia Sanitaria, 2012)
El proceso de confección partió de fundir la cera de abeja junto con el alcohol cetílico a una
temperatura de 70°C. Luego, se adicionó el aceite de coco a 25°C. Primero se agita rápido de forma
continua y luego lento de las orillas hacia el centro. Se incorporó poco a poco el extracto junto con
los parabenos y de igual manera el borato de sodio y el agua, se mezcló hasta obtener la textura
deseada.
Evaluación de los parámetros físico-químicos y tecnológicos de la crema
Se tomó en cuenta el color, olor, consistencia y apariencia, se determinó el pH utilizando un pH-
metro digital (BANTE 920, Colombia) de todas las formulaciones realizadas. También se evaluó el
área de extensibilidad, colocando como base un papel milimetrado, trazado con las coordenadas, que
sirvieron como guía para determinar el área de extensibilidad. Posteriormente, se ubicó encima de la
hoja milimetrada una placa de vidrio, en el centro se colocaron 2 g de cada formulación. Por último,
se colocó cuidadosamente otra placa de vidrio de aproximadamente 380 g de peso. A los 5 minutos
se midió con el calibrador de Vernier los diámetros de la elipse formada, siguiendo las coordenadas
(4 direcciones). Los ensayos se realizaron por triplicado a una temperatura de 30ºC ± 2 ºC y humedad
relativa de 70 % ± 5 %.
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En la optimización de las formulaciones se utilizó un procedimiento numérico (DX-11). Se asignó
como criterios un pH entre 6 y 7 y la extensibilidad como objetivo 30,5 cm
2
con un máximo grado de
importancia.
Análisis estadístico.
Los datos se procesaron en el software estadístico IBM SPSS versión 24, y expresados como
media/desviación estándar (DS). Las comparaciones estadísticas fueron mediante t de Student y
Anova II, considerando un nivel de significación del 5%. Previo a estas determinaciones se verificó
el cumplimiento de la distribución normal y la homocedasticidad empleando las pruebas Shapiro-
Wilk y Levene respectivamente.
2. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los parámetros de calidad de las hojas y tallos de C. sativum mostraron diferencias (p<0,05) y ambos
cumplieron con los requisitos (USP 38, 2015). (Tabla 1)
Tabla 1. Parámetros de calidad de las hojas y tallos de C. sativum (media/SD; n=3)
Parámetros (%)
Partes de la planta
Hojas
Tallos
Humedad
9,46/0,236
9,88/0,073
Cenizas totales
8,83/0,059
16,01/0,006
Cenizas solubles en agua
4,50/0,175
12,92/0,141
Cenizas insolubles en HCl al 10 %
0,20/0,231
1,25/0,12
Sustancias
solubles
Mezcla hidroalcohólica al
50%
42,49/0,02
30,51/0,33
Alcohol
33,87/0,064
8,82/0,76
Agua
12,28/0,065
38,46/0,342
Contenido de grasa
4,03/0,27
3,31/0,08
Los parámetros mostraron diferencias significativas p<0,05
Fuente: Elaboración propia.
La determinación del contenido de grasas mostró variabilidad significativa entre el tallo y la hoja. El
valor más elevado se aprecia en hojas (p<0,05). La cuantificación se realizó mediante RMN de baja
resolución, una herramienta importante de control de calidad para la determinación del contenido de
grasas sólidas en la producción y procesamiento de grasas y aceites en la industria alimentaria. Entre
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sus ventajas: se encuentra que no es invasivo, no necesita productos químicos adicionales, tiene
buena reproducibilidad y requiere menos tiempo de análisis (Cobo et al. 2017).
La deficiencia de grasa en la piel incide negativamente, genera superficies estriadas, no flexible, sin
brillo y esto es un factor importante a considerar en el desarrollo de un cosmético (Instituto Nacional
Ecuatoriano de Normalización. Productos Cosméticos NTE INEN 2867, 2015: Pandey et al. 2021):
La planta C. sativum L. cuenta en su composición ácidos grasos insaturados beneficiosos para el
organismo, tales como el ácido petroselínico, linoleico, linalol, pineno, dipenteno, geraniol,
felandren, borneol, limoneno, por mencionar algunos (Chung et al., 2012).
Control de calidad de los extractos hidroalcohólicos de C. sativum al 25, 50 y 75%.
Los parámetros como densidad, índice de refracción y pH evaluados en los extractos de las diferentes
partes vegetativas y a las diferentes concentraciones de etanol (25, 50 y 75%) no mostraron
diferencias significativas (p>0,05). La densidad fue 1,04/0,00, índice de refracción 1,35/0,00, pH
6,27/0,06. Sin embargo, en los porcentajes de sólidos totales los valores si existieron diferencias en
cada una de las condiciones. (Tabla 2)
Cuantificación de fenoles totales.
En la tabla 2, se muestran los resultados de contenido de fenoles totales en mg ácido gálico/g tanto
para hojas y tallos de C. sativum, obtenidos en los tres extractos a diferentes proporciones de EtOH:
H
2
O. La cantidad de fenoles totales mayor se obtuvo en el extracto hidroalcohólico 50% de las hojas
cuyo valor de 21,867/0,2754 mg ácido gálico/g (Y=-0,00216+1,17X, r2 = 0,99, p=0,99) de muestra
seca.
Se ha reconocido que los fenoles muestran actividad antioxidante y sus efectos sobre la nutrición y
la salud humana son considerables. Estos compuestos actúan como terminadores de radicales libres.
(Shahidi, 1992). Muñiz-Márquez et al. (2014) reportan valores inferiores de fenoles totales para el
C. sativum con un valor aproximado de 1,38 mg ácido gálico/g. Este estudio valoró el efecto de
diferentes disoluciones (0, 35 y 70% de etanol) mostrando que no existen diferencias estadísticas
significativas (p <0,05) en el rendimiento.
Tabla 2. Determinaciones del contenido de sólidos, fenoles totales y porcentaje de decoloración de DPPH en diferentes
extractos hidroalcohólicos de hojas y tallos de C. sativum L. (media/DS; n=3).
Partes de
la planta
ST (%)
Compuestos fenólicos
(mg ácido gálico/g)
Porcentaje de
decoloración del
DPPH (%)
Hojas
0,86/0,03
a
16,49/1,05
a
34,73/0,08
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Publicación Cuatrimestral. Vol. 6, No 2, Mayo/Agosto, Ecuador (p. 153-166) 161
1,20/0,08
b
21,89/0,27
b
56,68/0,10
1,17/0,07
c
17,00/0,78
c
55,09/0,14
Tallos
0,53/0,01
a
9,18/0,078
a
22,27/0,49
0,66/0,02
b
9,73/0,35
b
25,80/0,79
0,64/0,03
b
7,13/0,23
c
27,12/0,19
ST= Sólidos Totales.
a, b y c muestran las diferencias estadísticas (p<0,05).
Fuente: Elaboración propia.
Actividad antioxidante de los extractos hidroalcohólicos de las hojas y tallos
La capacidad de un compuesto de inhibir el índice de oxidación constituye un aspecto de gran
importancia, ya que se protege al organismo de las infecciones, del deterioro celular y del
envejecimiento prematuro (Coronado et al., 2015).
La Tabla 2, muestra los resultados de la evaluación de la capacidad antioxidante de los extractos
hidroalcohólicos a diferentes concentraciones. Existieron diferencias significativas entre las partes
vegetativas de la planta (p= 0,003) y las concentraciones de etanol-agua (p= 0,000). La relación
50:50 de las hojas presentó el mayor porcentaje de inhibición en la decoloración del DPPH con un
56,681%. En los tallos, la mayor actividad lo tuvo el extracto al 75:25 con un porcentaje de inhibición
de 27,12%.
Diseño de una crema cosmética a partir del extracto hidroalcohólico de las hojas de C. sativum
En la elaboración de la crema se consideró las propiedades antioxidantes del extracto hidroalcohólico
de las hojas al 50%. Utilizando el mismo porcentaje (50%) este se incorporó como ingrediente activo
en la formulación.
El tipo de emulsión realizada fue agua/aceite. Esta última se caracteriza por formar películas oleosas
algo oclusivas que impermeabilizan la superficie de la piel. Los componentes optimizados fueron la
cera de abeja, borato de sodio y agua. La selección se basó en la reacción de saponificación de un
ácido graso en un medio alcalino. La cera contiene el ácido cerótico que reacciona con el Borato de
sodio dando lugar al cerotato de sodio. El exceso de este material genera una crema de textura
granulosa. El borato que no reacciona lo conduce a su cristalización. Cuando es insuficiente, dará
como consecuencia, que no se forme la cantidad requerida del emulsificante dando igualmente a la
cristalización de la cera que no reacciona, y a la separación de la grasa liquida de la formulación
(Aranberri et al., 2006; Garzón et al., 2009).
De las 14 formulaciones evaluadas (Tabla 3) se obtuvieron varias consistencias, sin observarse
signos de inestabilidad física o química. El color verde claro, típico del extracto, fue homogéneo en
todas las preparaciones. El resultado de cada variable respuesta (pH y extensibilidad) se representa
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162
en la Tabla 3. Las ecuaciones y los parámetros de valoración de cada modelo se resumen en la Tabla
4.
Tabla 3: Matriz experimental y resultados de las variables respuestas del diseño D-Optimal de la crema de C. sativum L.
Corridas
Cera de abeja
(%)
Borato de sodio
(%)
Agua (%)
pH
1
10
3
13,8
7,2
2
12
3
11,8
7,3
3
11
1
14,8
7
4
10
2
14,8
6,9
5
10,29
3
13,51
7,3
6
12
1
13,8
7,1
7
10
1
15,8
6,2
8
10,29
3
13,51
7,6
9
12
1
13,8
7
10
11
3
12,8
7,3
11
11,5
2
13,3
7,3
12
12
3
11,8
7,2
13
10
1
15,8
6
14
12
2
12,8
7,14
n=3 en cada una de las determinaciones.
Fuente: Elaboración propia.
En el análisis de la variable pH se obtuvo un valor F experimental de 22,92 en el modelo cuadrático
por lo que resultó significativo, con solo 0,02% de probabilidad de ruido. La pérdida de ajuste fue
0,0500, lo que indica que el error de los residuos fue estadísticamente similar al error puro de las
réplicas. El R² predicho de 0,8032 está razonablemente relacionado con el R² ajustado de 0,8940, la
diferencia es menor de 0,2. El Adeq precisión fue 14,638 indicando que la señal fue adecuada por
tanto en este modelo se puede usar para navegar por el espacio de diseño. El modelo indica que los
componentes A (cera de abeja), B (borato de sodio), C (agua) y la interacción AC tienen un efecto
significativo en el pH de las mezclas (p<0,05), el resto de las interacciones no.
ELABORACIÓN DE UNA CREMA COSMÉTICA A PARTIR DE EXTRACTOS DE CORIANDRUM SATIVUM
Publicación Cuatrimestral. Vol. 6, No 2, Mayo/Agosto, Ecuador (p. 153-166) 163
Tabla 4: Resumen de los modelos ajustados del diseño D-Optimal de la crema de C. sativum L.
Fuente: Elaboración propia.
En el gráfico de traza se observa el comportamiento del pH en cada uno de los componentes (Figura
1). La mayor importancia relativa en la mezcla fue el agua. Al aumentar su proporción disminuye
significativamente el pH. El efecto de A y B fue menor y con un proceder similar. En un punto A
cambia ligeramente su dirección. El gráfico de contorno (Figura 1) presenta las coordenadas de los
principales valores estimados de pH entre 6 y 7,6. La franja verde muestra la región donde se
encuentran las proporciones de A, B y C óptimas del diseño entre 6,5 y 7.
Figura 1. Modelos de ajuste correspondiente al pH, Gráficos de traza y contorno del diseño D optimal.
Fuente: Elaboración propia.
Los datos de la variable extensibilidad se ajustaron a un modelo cuadrático (tabla 4). El valor de F
fue 16,12 (p=0,0005) y la pérdida de ajuste de 0,6159. La diferencia entre el R² predicho (0,7067) y
el ajustado (0,8533) fue menor de 0,2. El modelo determinó significativos como A, B, C y la
interacción en A-B. En comparación con el pH, la relación cera de abeja - borato de sodio si incidió
Design-Expert® Software
Component Coding: Actual
pH
Actual Components
A: Cera de Abeja = 11.00
B: Borato de Sodio = 2.00
C: Agua = 13.80
-0.600 -0.400 -0.200 0.000 0.200 0.400 0.600
6
6.5
7
7.5
8
A
A
B
B
C
C
Trace (Piepel)
Deviation from Reference Blend (L_Pseudo Units)
pH
Modelo ajustado
Sig. (p)
Pérdida de
ajuste (p)
R
2
ajustado
Precisión
Adeq
pH = -48,8786 Cera de Abeja - 4,073 Borato de
Sodio - 33,663 Agua + 71,754 Cera de abeja *
Borato de Sodio + 190,917 Cera de Abeja *
Agua + 63,271 Borato de Sodio * Agua
0,0002
0,1220
0,8940
14,6381
Extensibilidad = 56,39 * cera de abeja + 153,15
* borato de sodio + 14,54 * agua –14,38 * cera
de abeja * borato de sodio – 4,64 * cera de abeja
* agua – 3,32 * borato de sodio * agua
0,0005
0,6153
0,9097
11,7756
Elena Basurto Jimbo, Viviana García Mir, Estefanía Rueda Rodríguez, Kevin Noles Ramón
164
en consistencia de la crema. El gráfico de traza (Figura 2) muestra que la mayor importancia fue
para A y B, sus proporciones afectan sustancialmente el parámetro. En cambio, con el agua este
parámetro se comporta sin mayor variabilidad. En el gráfico de contorno (Figura 2) se indica las
proporciones de los componentes en la mezcla (franja azul) que tienen una extensibilidad superior a
20 cm
2
.
Figura 2. Modelos de ajuste correspondiente a la Extensibilidad, Gráficos de traza y contorno del diseño D optimal.
Fuente: Elaboración propia.
Para optimizar las formulaciones en el DX 11 se consideró como criterios un pH entre 6 y 7 y la
extensibilidad como objetivo 30,5 cm
2
con un máximo grado de importancia. La combinación
obtenida fue cera de abeja 11,3 %, borato de sodio 1 % y agua 14,5 % con un pH 6,8, y extensibilidad
23,7 cm
2
y 100% deseabilidad.
3. CONCLUSIONES
Con el estudio realizado se demostró la factibilidad de diseñar un nuevo producto cosmético de uso
tópico a base del extracto hidroalcohólicode hojas de C. sativum, producto natural con marcada
actividad antioxidante, empleando herramientas estadísticas de diseño experimental que permitieron
optimizar los componentes en las formulaciones.
4. REFERENCIAS
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Design-Expert® Software
Component Coding: Actual
Extensibilidad (cm2)
Actual Components
A: Cera de Abeja = 11.00
B: Borato de Sodio = 2.00
C: Agua = 13.80
-0.600 -0.400 -0.200 0.000 0.200 0.400 0.600
10
20
30
40
50
A
A
B
B
C
C
Trace (Piepel)
Deviation from Reference Blend (L_Pseudo Units)
Extensibilidad (cm2)
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Elena Basurto Jimbo, Viviana García Mir, Estefanía Rueda Rodríguez, Kevin Noles Ramón
166
Contribución de autores
Contribución
Conceptos o ideas. Definición del contenido intelectual. Búsqueda bibliográfica. Estudios
experimentales. Adquisición de datos. Análisis de datos. Preparación del manuscrito.
Conceptos o ideas. Diseño. Definición del contenido intelectual. Búsqueda bibliográfica.
Estudios experimentales. Análisis de datos. Análisis estadístico. Preparación, edición y
revisión del manuscrito.
Búsqueda bibliográfica. Estudios experimentales. Adquisición de datos. Revisión del
manuscrito.
Búsqueda bibliográfica. Estudios experimentales. Adquisición de datos.
Citación sugerida: Jimbo, E., Mir, V., Rodríguez, E., Ramon, K. (2021). Elaboración de una crema cosmética a partir de
extractos de Coriandrum Sativum. Revista Bases de la Ciencia, 6(2), 153-166. DOI:
https://doi.org/10.33936/rev_bas_de_la_ciencia.v%vi%i.3481 Recuperado de:
https://revistas.utm.edu.ec/index.php/Basedelaciencia/article/view/3481