Research article

Optimization of synthesis conditions for Calophyllum inophyllum L.-loaded solid lipid nanoparticles^☆

Optimisation des conditions de synthèse de nanoparticules lipidiques solides chargées en Calophyllum inophyllum L.

¹ Faculty of Chemical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), 268 Ly Thuong Kiet Street, Dien Hong Ward, Ho Chi Minh City, Vietnam
² Vietnam National University Ho Chi Minh City, Linh Xuan Ward, Ho Chi Minh City, Vietnam
³ Department of Chemical Engineering and Processing, Nong Lam University, Thu Duc District, Ho Chi Minh City, Vietnam
⁴ Department of Chemical Engineering, Faculty of Chemical Engineering and Food Technology, Nong Lam University, Ho Chi Minh, Vietnam
⁵ Department of Natural Products, Faculty of Chemical Engineering and Food Technology, Nong Lam University, Thu Duc District, Ho Chi Minh City, Vietnam

^* Corresponding author: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

Received: 1 October 2025
Accepted: 29 January 2026

Abstract

Background: This study aimed to optimize the synthesis conditions for solid lipid nanoparticles (SLNs) loaded with Calophyllum inophyllum L. (tamanu) oil, a natural extract known for its anti-inflammatory, antimicrobial, and wound-healing properties. Methods: SLNs were prepared using a hot homogenization–ultrasonication–cold homogenization method, and various formulation parameters were systematically evaluated, including the type and concentration of solid lipids, hydrophilic–lipophilic balance (HLB) of surfactants, sonication power, and homogenization speeds. Results: Among the tested lipids, Naterol® SE produced stable SLNs and was selected for further optimization. Response Surface Methodology (RSM) with a Central Composite Design (CCD) was applied to model the effects of four key factors—HLB value, sonication power, hot homogenization speed, and cold homogenization speed—on particle size and polydispersity index (PDI). The optimized formulation achieved a mean particle size of 148.7 ± 1.39 nm and a PDI of 0.30, with spherical morphology confirmed by SEM and good physical stability under different storage conditions. Objectives: These findings demonstrate that the optimized tamanu oil-solid lipid nanoparticles (TO-SLNs) possess favorable physicochemical characteristics, offering strong potential as a topical nanocarrier system for skin repair and regeneration applications.

Résumé

Contexte: Cette étude visait à optimiser les conditions de synthèse de nanoparticules lipidiques solides (NLS) chargées en huile de Calophyllum inophyllum L. (tamanu), un extrait naturel reconnu pour ses propriétés anti-inflammatoires, antimicrobiennes et cicatrisantes. Méthodes : Les NLS ont été préparées par une méthode combinant homogénéisation à chaud, ultrasonication et homogénéisation à froid. Différents paramètres de formulation ont été évalués de manière systématique, notamment le type et la concentration en lipides solides, l’équilibre hydrophile-lipophile (HLB) des tensioactifs, la puissance de sonication ainsi que les vitesses d’homogénéisation. Résultats : Parmi les lipides testés, le Naterol® SE a permis d’obtenir des NLS stables et a été retenu pour l’optimisation. Une méthodologie RSM (Response Surface Methodology) basée sur un plan composite central (Central Composite Design, CCD) a été appliquée afin de modéliser l’effet de quatre facteurs clés — la valeur du HLB, la puissance de sonication, la vitesse d’homogénéisation à chaud et la vitesse d’homogénéisation à froid — sur la taille des particules et l’indice de polydispersité (PDI). La formulation optimisée a permis d’obtenir une taille moyenne de particules de 148,7 ± 1,39 nm et un PDI de 0,30. La morphologie sphérique a été confirmée par microscopie électronique à balayage (MEB), et une bonne stabilité physique a été observée dans différentes conditions de stockage. Objectifs : Ces résultats montrent que les nanoparticules lipidiques solides à base d’huile de tamanu (TO-NLS) optimisées présentent des caractéristiques physico-chimiques favorables, offrant un fort potentiel en tant que système nanovecteur topique pour des applications de réparation et de régénération cutanées.