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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS
IURY EINSTEIN GOMES DE FARIAS
DESENVOLVIMENTO DE EMULSÕES CONTENDO ÓLEOS VEGETAIS PARA USO
COSMÉTICO
Natal 2009
DESENVOLVIMENTO DE EMULSÕES CONTENDO ÓLEOS VEGETAIS PARA
USO COSMÉTICO
Dissertação apresentada à Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, do Centro de Ciências da Saúde, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciências Farmacêuticas.
Natal 2009
Iury Einstein Gomes de Farias
DESENVOLVIMENTO DE EMULSÕES CONTENDO ÓLEOS VEGETAIS PARA
USO COSMÉTICO
Dissertação apresentada à Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, do Centro de Ciências da Saúde, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciências Farmacêuticas. Orientador: Prof. Dr. E. Sócrates Tabosa do Egito
Natal 2009
Catalogação da publicação na fonte
F224d Farias, Iury Einstein Gomes de.
Desenvolvimento de emulsões contendo óleos vegetais para uso cosmético. / Iury Einstein Gomes de Farias. – Natal/RN, 2010.
59f.: il.
Orientador: Profº Drº Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito.
Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Ciências da Saúde. 1. Emulsão - estabilidade – Dissertação. 2. Equilíbrio hidrófilo-lipófilo – Dissertação. 3. EHL – Dissertação. 4. Óleo de girassol – Dissertação. I. Egito, Eryvaldo Sócrates Tabosa do. II. Título. UFRN/BSCCS CDU: 615.276(043.3) .
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
Coordenador(a) do Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas:
Professor(a) Drª. Adriana Augusto Rezende.
Iury Einstein Gomes de Farias
DESENVOLVIMENTO DE EMULSÕES CONTENDO ÓLEOS VEGETAIS
PARA USO COSMÉTICO
Presidente da Banca: Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito (UFRN)
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito (UFRN)
Prof. Drª. Eliana Martins Lima (UFGO)
Prof. Dr. Toshiyuki Nagashima Jr (UFCG)
Prof. Dr. Matheus de Freitas Fernandes Pedrosa (UFRN) - Suplente
Aprovada em: .../.../2009
Dedicatória
Ao Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates
Tabosa do Egito, por me conceder a
oportunidade de fazer ciência.
A minha mãe, por dedicar tanto amor e
empenho na educação dos seus filhos.
A Júlia, pelo amor incondicional e pela
dedicação, sem os quais eu não me
tornaria Mestre.
Agradecimentos
A Deus, pela Sua constante presença em minha vida;
A minha mãe pelos ensinamentos que me nortearam sempre para os
caminhos corretos da vida;
A Júlia, pelo carinho e pela dedicação, os quais foram fundamentais para a
concretização deste projeto;
Ao Prof. Dr. Eryvaldo Sócrates Tabosa do Egito, pelo apoio constante e pela
confiança ao longo desses anos de Lasid;
A Profa. Msc. Kattya Gyselle de Holanda e Silva pela enorme colaboração na
execução desse trabalho;
A Profa. Dra. Ivonete de Araújo Batista, pelo companheirismo e empenho nas
atividades do Lasid.
A Aureliana, Fábia e Edileide, funcionárias do PPGCF, pela dedicação e
competência nas atividades deste programa de pós-graduação;
A todos os colegas do Lasid, em especial Humberto Jr. e a Rosilene.
“O importante não é o que fizeram de nós. O
importante é o que nós faremos com aquilo
que fizeram de nós”.
Jean Paul Sartre
RESUMO
Os ésteres de ácidos graxos e os derivados tocoferólicos são de grande
interesse econômico em muitas indústrias. O óleo do girassol, devido a sua
constituição rica nesses compostos é uma fonte muito interessante de matéria-prima
para o emprego em vários setores como biocombustíveis, lubrificantes,
biosurfactantes, dispersantes, indústrias de alimentos, medicamentos e cosméticos.
Um sistema emulsionado estável a partir deste óleo pode ser largamente empregado
na terapêutica, pois é de fácil aceitação pelo paciente, por serem formas
farmacêuticas que permitem melhor administração de um medicamento. As
características da composição química, rica em ácidos graxos insaturados e
derivados tocoferólicos, do óleo de girassol, fazem dos sistemas emulsionados
contendo este óleo uma proposta promissora para formulações de uso farmacêutico
e cosmético com ações antioxidante e fotoprotetora. O objetivo geral deste trabalho
foi aplicar os fundamentos de HLB para determinar o HLB crítico do óleo de girassol
e, a partir disso, poder avaliar a mistura ideal dos constituintes desse sistema
através do estudo dos diagramas ternários para a determinação da proporção de
constituintes que gerará a emulsão mais estável.
Palavras-chave: Emulsões, estabilidade, Óleo de girassol, Equilíbrio hidrófilo-lipófilo (EHL).
ABSTRACT
The fat acid esters and tocopherolic derivatives are of great economic interest
in many industries. The sunflower oil, which had its rich constitution in these
composites, is a very interesting raw material source for the job in some sectors as
bio-carburants, bio-lubrificants, bio-surfactants, dispersing agents, food industries,
medicines and cosmetics. A system emulsified steady from this oil can wide be used
in the therapeutical one, therefore it is of easy acceptance for the patient, for being
pharmaceutical forms that allow a better medicine administration. The chemical
composition characteristics, rich in unsaturad fat acid and tocopherolic derivatives,
the sunflower oil, make of the emulsified systems contend this oil a proposal
promising for formularizations of pharmaceutical and cosmetic use with antirust and
photoprotection. The general objective of this work was to apply the HLB beddings to
determine the sunflower oil critical HLB and, from this, to be able to evaluate the
ideal mixture of the constituent of this system through the study of the ternary
diagrams for the determination of the ratio of constituent that will generate the
emulsion most steady.
Keywords: Emulsions, Stability, Sunflower oil, Hydrophilic-lipophilic Balance (HLB).
Lista de Figuras
Figura 1 – Micrografia do sistema emulsionado contendo óleo de girassol como fase oleosa
nos aumentos 20x (A) e 40x (B) ................................................................................................... 4
Figura 2 - Escala de valores de HLB proposta por Griffin ............................................................ 10
Figura 3 – Corte com as camadas da pele.................................................................................... 11
Figura 4 – Esquema representativo dos processos de instabilidade em sistemas emulsionados. 14
Figura 5 - Representação esquemática do processo de obtenção de emulsão pelo
método de inversão de fases......................................................................................................... 25
Figura 6 - Análise do pH das emulsões contendo óleo de girassol e armazenadas a 25°C ....... 34
Fugura 7 - Análise da condutividade das emulsões contendo óleo de girassol e armazenadas a
25°C ............................................................................................................................................. 35
Figura 8 – Resultado da análise de tamanho médio de gotícula para a amostra 13 .................... 36
Figura 9 – Análise do índice de cremagem das emulsões armazenadas a 4ºC........................... 36
Figura 10 – Análise do índice de cremagem das emulsões armazenadas a 25°C...................... 37
Figura 11 - Resultado da análise granulométrica para a amostra 7 ............................................ 40 Figura 12 – Resultado do comportamento de distribuição do tamanho de gotícula para a
amostra 7....................................................................................................................................... 40
Figura 13 – Representação gráfica da análise das emulsões pela técnica do micro-emultócrito. 41
Figura 14 - Análise do pH das emulsões contendo óleo de girassol e armazenadas a 25°C
(ABERTURA DO INTERVALO) ................................................................................................... 43
Figura 15 - Análise do índice de cremagem para emulsões contendo óleo de girassol e
armazenadas a 25°C (ABERTURA DO INTERVALO)................................................................. 44
Figura 16 - Análise do índice de cremagem para emulsões contendo óleo de girassol e
armazenadas a 4°C (ABERTURA DO INTERVALO) ................................................................... 44
ii
Figura 17 – Representação gráfica da análise das emulsões pela técnica do micro-emultócrito
(ABERTURA DO INTERVALO)..................................................................................................... 45
Figura 18 – Imagem das amostras A3 e B2 no aumento de 20X, as quais possuem misturas
diferentes de Eusolex na sua composição.................................................................................... 46
Figura 19 – Representação da distribuição do tamanho de gotículas após adição de ativo no
sistema emulsionado que possui Span 60®.................................................................................. 47
Figura 20 – Representação da distribuição do tamanho de gotículas após adição de ativo no
sistema emulsionado que possui Span 80®.................................................................................. 48
Figura 21 – Análise do micro-emultócrito dos sistema emulsionados com ativos incorporados... 49
Figura 22 – Representação gráfica da espalhabilidade dos sistemas emulsionados................... 49
Figura 23 – Representação gráfica da análise do FPS espectrofotométrico................................. 50
iii
Lista de Tabelas
Tabela 1 – Contribuição individual de cada tensoativo para o valor do Equilíbrio hidrófilo-
lipófilo final de cada formulação ........................................................................................... 26
Tabela 2 – Contribuição individual de cada tensoativo para o valor do Equilíbrio hidrófilo-
lipófilo final de cada formulação (ABERTURA DO INTERVALO) ........................................ 27
Tabela 3 – Composição (% p/p) dos componentes da formulação das emulsões
contendo óleo de girassol .................................................................................................... 29
Tabela 4 – Relação entre o efeito eritemogênico e a intensdade da radiação em cada
comprimento de onda .......................................................................................................... 31
Tabela 5 – Índice de cremagem das emulsões armazenadas a 4ºC .................................. 37
Tabela 6 – Índice de cremagem das emulsões armazenadas a 25ºC ................................. 38
Tabela 7 - Aspecto visual das emulsões armazenadas a 25ºC ........................................... 39
Tabela 8 - Aspecto das emulsões armazenadas a 4ºC* ..................................................... 40
Tabela 9 - Aspecto das emulsões estocadas a 4ºC (ABERTURA DO INTERVALO)........... 42
Tabela 10 - Aspecto das emulsões estocadas a 25ºC (ABERTURA DO INTERVALO) ...... 43
iv
Lista de Abreviaturas e Siglas
Abs Absorbância AGI Ácidos graxos insaturados AHA Alfa hidroxi-ácido DNA Ácido desoxido EE Efeito eritematogênico EHL Equilíbrio hidrófilo-lipófilo FA Fase aquosa FC Fator de correção FO Fase oleosa FPS Fator de proteção solar H/L Hidrofílico-lipofílico HLB Hydrophile-lipophile balance IC Índice de cremagem IEP Ponto isoelétrico L/H Lipofílico-hidrofílico LDL Lipopotreína de baixa densidade MIF Método de inversão de fases PA Para análise pH Potencial hidrogeniônico Sp Span Tw Tween UV Ultra-violeta
v
Lista de Símbolos
µm - micrometro, unidade de medida de comprimento
d1 - densidade da fase dispersante
d2 - densidade da fase dispersa
g - grama, unidade de medida de massa
g - constante gravitacional
λ - comprimento de onda
mL - mililitro, unidade de medida de volume
mm - milímetro, unidade de medida de comprimento
mV - milivolt, unidade de medida da diferença de potencial
r - raio das gotículas dispersas
s - segundo, unidade de medida de tempo
V - velocidade de cremagem ou de sedimentação
η - viscosidade do meio
π - letra grega pi
vi
Sumário
Dedicatória................................................................................................................ v
Agradecimentos......................................................................................................... vi
Epigrafe...................................................................................................................... vii
Resumo .................................................................................................................... viii
Abstract .................................................................................................................... ix
Lista de figuras........................................................................................................... x
Lista de tabelas......................................................................................................... xii
Lista de abreviaturas e siglas ................................................................................... xiii
Lista de Símbolos ..................................................................................................... xiv
1 INTRODUÇÃO....................................................................................................... 1
2 REVISÃO DA LITERATURA................................................................................ 4
2.1 Emulsões............................................................................................................ 4
2.1.1 Conceitos e terminologias................................................................................ 4
2.1.2 Aspectos biofarmacêuticos.............................................................................. 5
2.1.3 Aspectos teóricos e tecnológicos da emulsificação.......................................... 6
2.1.4 O Sistema HLB e a tecnologia de emulsões farmacêuticas............................. 8
2.1.5 Emulsões como veículo cosmético..................................................................
11
2.1.5.1 Características especiais dos sistemas emulsionados para uso cosmético 13
2.2 Estabilidade de emulsões ................................................................................... 13
2.2.1 Aspectos teóricos da estabilidade de sistemas emulsionados......................... 13
2.2.2 Estudos de estabilidade.................................................................................... 17
2.2.3 Parâmetros de estabilidade.............................................................................. 18
3 OBJETIVOS............................................................................................................ 22
3.1 Objetivo geral................................................................................................... 22
3.2 Objetivos específicos....................................................................................... 22
4 MATERIAIS............................................................................................................. 23 4.1 Equipamentos .................................................................................................... 23 4.2 Substâncias químicas........................................................................................ 23 4.3 Vidrarias ............................................................................................................ 24
vii
5. METODOLOGIA ............................................................................................... 25 5.1 Confecção das planilhas de trabalho e preparação das emulsões .................... 25 5.2 Caracterização das emulsões de óleo de girassol .......................................... 27 5.2.1 Análise macroscópica ....................................................................................
27
5.2.2 Análise de pH................................................................................................. 27 5.2.3 Teste de condutividade elétrica ..................................................................... 28 5.2.4 Determinação de tamanho de partícula ......................................................... 28 5.2.5 Micro-emultócrito .......................................................................................... 28 5.3 Desenvolvimento de formulações cosméticas ................................................. 28 5.3.1 Inspeção visual ............................................................................................. 29 5.3.2 Estudo de estabilidade acelerada ................................................................. 29 5.3.3 Determinação do FPS in vitro das formulações ............................................ 29 5.3.4 Teste de espalhabilidade das formulações de emulsão ............................... 31 5.3.5 Granulometria................................................................................................ 32 6 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 33 6.1. Análise do pH.................................................................................................. 33 6.2 Análise da condutividade ................................................................................ 34 6.3 Análise do índice de cremagem ...................................................................... 35 6.4 Análise visual .................................................................................................. 38 6.5 Análise granulométrica ................................................................................... 40 6.6 Micro-emultócrito............................................................................................. 41 6.7 Análise do aspecto visual (ABERTURA DO INTERVALO)............................. 42 6.8 Análise do pH (ABERTURA DO INTERVALO) ..............................................
43 6.9 Micro-emultócrito (ABERTURA DO INTERVALO) .......................................... 44 7 INCORPORAÇÃO DE ATIVOS COSMÉTICOS ................................................ 46 7.1 Análise Microscópica .................................................................................... 46 7.2 Análise Granulométrica ............................................................................... 46 7.3 Micro-emultócrito ...........................................................................................
48
viii
7.4 Análise do teste de espalhabilidade ................................................................ 49 7.5 Análise do FPS espectrofotométrico ............................................................... 50
8 CONCLUSÕES ....................................................................................................... 51
9 REFERÊNCIAS ………………………...................................................................... 52
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 1
1. INTRODUÇÃO
O girassol (Helianthus annuus ) é originário da América do Norte Ocidental e foi
introduzido na Europa pelos espanhóis no século XVI com finalidades ornamentais.
Começou a ser usado na indústria têxtil no século XVIII e, atualmente, é cultivado na
Espanha para obtenção do óleo com finalidades culinárias. O plantio do girassol é
citado entre as culturas de plantas oleaginosas mais importantes do mundo, devido ao
alto índice de ácidos graxos insaturados (AGI) e derivados tocoferólicos (ELMADFA e
PARK, 1999). Há aproximadamente 78 variedades de girassol e a parte da planta mais
comumente utilizada para produção do óleo são as sementes (SAN JOSE ALONSO et
al., 2005).
Dentre os AGI mais importantes encontrados na composição do óleo estão o
ácido linoléico que é o principal componente poliinsaturado do óleo usado na nutrição
humana e perfaz 64,9% (PEREIRA et al., 2003), podendo chegar até 70% de acordo
com as condições de cultivo (LUIGI CIONI et al., 2005) e o ácido oléico que é fonte
para a síntese dos ésteres que possuem aplicações em vários setores como
bicombustíveis, biosurfactantes, agentes dispersantes de cosméticos e medicamentos
(DOSSAT et al., 2002). Além disso, o ácido oléico é o mais popular agente promotor da
absorção percutânea de fármacos (WILLIAMS e BARRY, 2004).
De todos os compostos com atividade tocoferólica, o α-tocoferol e o γ-tocoferol
são os análogos principais encontrados na dieta do ser humano e compreendem o
maior índice de vitamina E dos tecidos. Com relação ao α-tocoferol, ele perfaz cerca de
96% da quantidade total de tocoferois existente no óleo de girassol (RAHATE e
NAGARKAR, 2007). Na natureza, a vitamina E é sintetizada somente por plantas, e as
fontes dietéticas mais ricas da vitamina E são os óleos vegetais (ELMADFA e PARK,
1999). São relatados muitos benefícios à saúde especialmente a visão e ao sistema
cardiovascular devido à capacidade dessa substância de reduzir a peroxidação lipídica
(PERONA et al., 2005).
O processo de envelhecimento é inevitável e universal em todos os organismos
sendo caracterizado por um declínio endógeno e progressivo na função fisiológica
conduzindo a morbidade e a mortalidade. A teoria dos radicais livres é extensamente
utilizada para explicar o envelhecimento, e postula que os efeitos deletérios das
espécies reativas do oxigênio, principalmente aqueles das mitocôndrias, são
responsáveis pela deterioração funcional associado com o envelhecimento (NICOLOSI
et al., 2004). O impacto da dieta e dos componentes dietéticos sobre o
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 2
envelhecimento e as doenças degenerativas associadas à idade foram reconhecidos
extensamente em anos recentes (NICOLOSI et al., 2004).
Muitos estudos mostraram que a composição da gordura na dieta humana tem
um importante efeito na saúde. Os ácidos graxos saturados são a causa principal de
um elevado nível plasmático de colesterol no homem que está correlacionado com o
aumento no risco de doenças coronárias. No entanto, esse risco é diminuído com a
adição de AGI que diminuem o colesterol LDL no plasma (HEURTAULT et al., 2003).
Adicionalmente, essas substâncias essenciais são precursores dos ácidos linolênico e
araquidônico e não podem ser sintetizadas por seres humanos. A concentração de
AGI das membranas celulares têm origem dietética ou são sintetizadas por
desnaturação endógena. A peroxidação lipídica tem dois importantes resultados: os
danos estruturais às membranas e à geração de produtos secundários derivados do
oxigênio (radicais livres). Estes processos podem produzir mudanças nas propriedades
biofísicas das membranas, os quais podem ter efeitos profundos na atividade das
proteínas ligadoras de membrana. Relata-se que a ingestão de óleos ricos em AGI
aumenta a proteção das membranas mitocôndrial e microssomal contra os danos
causados pelo stress peroxidativo endógeno (PERONA et al., 2005).
A capacidade antioxidante também é atribuída à vitamina E que quando
aplicada topicamente promove numerosos benefícios cutâneos. Devido a essa ação, o
termo “protetora” foi usado para descrever as ações da vitamina E e dos seus
derivados. Diversos estudos mostram habilidade em reduzir eritema e edema induzidos
pela radiação UV, e melhoria clínica da peroxidação lipídica. Além disso, a diminuição
da capacidade de enrugamento da pele foi documentada como ação do tocoferol e do
seu derivado, acetato de tocoferol. É através de suas ações antioxidante e
fotoprotetora que a vitamina E e seus derivados são largamente utilizados como
ingredientes antioxidantes e anti-envelhecimento em cosméticos (LUPO, 2001).
Diante das características dos constituintes do óleo de girassol e da sua atual
utilização na forma pura (DERSANI®) que gera desconforto durante a sua utilização
promovendo uma sensação desagradável sobre a pele após a sua utilização, mostra a
necessidade de se produzir um sistema emulsionado à base desse óleo pelo fato de
melhorar as características organolépticas, permitir um aumento da adesão na
utilização e ainda ampliar a utilização desse produto em outras áreas como a
Cosmética, além da Farmacêutica. Uma emulsão é um sistema heterogênio constituído
por um líquido imiscível intimamente disperso em outro na forma de gotas. Estes
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 3
sistemas são termodinamicamente instáveis, não são formados espontâneamente e
possuem basicamente três constituintes: água, óleo e tensoativo (DE MORAIS et al.,
2006). Normalmente é preciso um estudo prévio que certifique que o sistema de
tensoativos escolhidos, assim como a quantidade de cada componente da formulação,
seja adequada.
Os diversos estudos da literatura no tocante ao desenvolvimento de sistemas
bifásicos demonstraram que a determinação do EHL crítico de frações lipídicas e a
determinação de diagramas ternários são fundamentais para se obter emulsões
estáveis e com um custo de fabricação reduzido.
Diante disso, esse trabalho tem por objetivo utilizar os fundamentos de EHL para
determinar o EHL crítico do óleo de girassol (Helianthus annuus), elaborar os sitemas
emulsionados e avaliar a sua estabilidade, além de veicular ativos cosméticos em
emulsões contendo esse óleo como fase oleosa.
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 4
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1.1 Emulsões
2.1.2 Conceitos e terminologias
Emulsões são sistemas termodinamicamente instáveis de dois líquidos não
miscíveis, no qual um deles está finamente dividido em gotículas no outro (LE HIR,
1997). Geralmente, as emulsões se comportam como dispersões nas quais a fase
dispersa é conhecida como fase interna ou descontínua e o meio dispersante como
fase externa ou contínua (Figura 1). Na terminologia das emulsões, quando a fase
interna é lipofílica e a fase externa é hidrofílica, os sistemas são designados como L/H
– lipofílico-hidrofílico. Em contraste, as emulsões que possuem fase interna hidrofílica e
fase externa lipofílica são designadas H/L – hidrofílico-lipofílico. Nas últimas duas
décadas, um novo tipo de emulsão tem recebido a atenção dos investigadores que
estudam os fenômenos de superfície: as emulsões múltiplas. É perfeitamente possível
preparar estes sistemas com características de uma fase mais interna lipofílica em uma
hidrofílica e em seguida, esta emulsão ser dispersa em uma fase lipofílica (L/H/L) ou
uma fase hidrofílica em uma lipofílica, em hidrofílica (H/L/H) (LIEBERMAN et al., 1988;
NIELSEN e GOHLA, 1998). De modo geral, as emulsões constituem dispersões
grosseiras sendo verdadeiros sistemas heterogêneos termodinamicamente instáveis
(NETZ e ORTEGA, 2002).
A produção de emulsões estáveis é alcançada quando se adiciona uma terceira
fase ao sistema, constituída por um tensoativo (ANSEL et al., 2000; LUCASSEN-
REYNDERS, 1996). Este componente atua como um estabilizante da fase interna.
Tendo por base a sua estrutura, os tensoativos ou agentes tensoativos podem ser
descritos como moléculas que possuem duas partes distintas: uma parte hidrofílica e
Figura 1 – Emulsões contendo óleo de girassol como fase oleosa nos aumentos 20x (A) e 40x (B). (ARQUIVO PESSOAL)
A B
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 5
uma hidrofóbica. Por esta razão, este grupo de compostos é conhecido por
substâncias anfifílicas (ATTWOOD e FLORENCE, 2003; LIEBERMAN et al., 1988).
2.1.3 Aspectos biofarmacêuticos
Tradicionalmente, as emulsões são usadas para dispensar óleos em uma forma
aceitável. A administração de um medicamento líquido sob a forma de glóbulos
diminutos pode acelerar sua absorção e torná-lo mais eficaz (ANSEL et al., 2000). Por
outro lado, o perfil granulométrico de emulsões lipídicas de uso parenteral representa
um fator crítico para a segurança do paciente, pois gotículas de diâmetros elevados
podem causar embolia (JEPPSSON et al., 2008).
Há um crescente interesse na investigação do potencial das emulsões em
prolongar o efeito farmacológico de fármacos com tempos de meia-vida curtos ou
biodisponibilidade limitada por via oral (ILAN et al., 1996; RUBINSTEIN et al., 1991).
Vários estudos demonstram que a incorporação de um fármaco em uma emulsão L/H
aumenta significativamente sua absorção quando comparada com soluções aquosas
equivalentes do fármaco administradas oralmente, embora este aumento na absorção
após administração oral seja dependente do tipo de óleo utilizado para compor a fase
interna da emulsão (KLANG et al., 1998).
As principais razões para o uso de emulsões parenterais incluem a solubilização
de fármacos de baixa solubilidade em água, a redução de irritação e dor ou toxicidade
de fármacos administrados intravenosamente, a possível aplicação como carreadores
especificamente direcionados de fármacos (vetorização de agentes citotóxicos) e o
potencial como sistemas de liberação controlada (KLANG et al., 1998).
Emulsões lipídicas do tipo L/H possuem diversas propriedades atraentes como
veículos carreadores de fármacos. Podem ser sistemas biocompatíveis,
biodegradáveis, fisicamente estáveis e de produção em larga escala relativamente
fácil, utilizando tecnologia apropriada (KLANG et al., 1998; TAMILVANAN, 2004).
Devido ao tamanho submicrônico de suas gotículas, algumas emulsões são capazes
de penetrar profundamente em tecidos e de atravessar pequenos capilares e
fenestrações do revestimento epitelial hepático. Isto permite um eficiente
direcionamento de agentes terapêuticos em determinados órgãos alvo do corpo. Além
de importantes veículos carreadores de fármacos lipofílicos e hidrofóbicos, as
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 6
emulsões, atualmente, são consideradas adjuvantes que aumentam a potência de
vacinas de DNA (TAMILVANAN, 2004).
A aceitação pelo paciente é a razão mais importante do uso terapêutico de
emulsões e justifica seu emprego através da via oral, tópica e parenteral. Sistemas
emulsionados podem ser administrados sob forma líquida sem a necessidade de
reconstituição pelo usuário (WASHINGTON, 1996). Laxativos à base de óleos
minerais, vitaminas lipossolúveis e preparações nutritivas com elevado teor de lipídios
são administrados na forma de emulsões L/H, possibilitando biodisponibilidade e
absorção elevadas das substâncias carreadas. A griseofulvina e o indoxol apresentam
melhores perfis de absorção quando administrados oralmente na forma de emulsões e
algumas macromoléculas como a insulina ou heparina são absorvidas quando se
encontram incorporadas em sistemas emulsionados (ATTWOOD e FLORENCE, 2003).
As gotículas das emulsões lipídicas podem se acumular em tecidos inflamados e em
lesões arterioscleróticas sendo, portando, os carreadores mais adequados para
hormônios esteróides, antiinflamatórios não-esteróides e prostaglandinas sintéticas
(KLANG et al., 1998).
2.1.4 Aspectos teóricos e tecnológicos da emulsificação
Diversas teorias foram formuladas para explicar os mecanismos físico-químicos
envolvidos na formação de um sistema emulsionado. Contudo, não existe uma teoria
universal de emulsificação, pois diferentes tipos de tensoativos podem ser
incorporados à produção de emulsões, fazendo com que diferentes princípios
direcionem a ação destas moléculas para alcançar a estabilidade do produto (MARTIN
et al., 1993). As teorias de emulsificação existentes ainda não conseguem ser
totalmente aplicadas aos sistemas reais e práticos, apesar do conhecimento das
microestruturas e dos vários mecanismos de estabilização ter aumentando
significativamente (RIBEIRO, 2002).
Essencialmente, a emulsificação consiste em dividir uma das fases de um
sistema heterogêneo em pequenas gotículas, conduzindo a um tamanho
granulométrico entre 0,2 - 50µm (LUCASSEN-REYNDERS, 1996). O efeito resultante é
um aumento por vezes extraordinário da respectiva área de superfície, mas esse
processo é contrariado pela tensão superficial que os líquidos possuem. Esta
propriedade representa a tendência que um líquido tem para reduzir sua área de
superfície a um mínimo de energia potencial. Deste modo, para aumentar a superfície
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 7
de um líquido qualquer, se faz necessário fornecer certa quantidade de energia sob
forma de trabalho, objetivando vencer a atração que a massa do mesmo líquido exerce
sobre suas moléculas situadas à periferia. O fator mecânico, utilizado na fabricação de
emulsões, representa este trabalho, mas o mesmo não é suficiente para permitir a
obtenção de sistemas estáveis (RIBEIRO, 2002).
Quando um líquido está em contato com um segundo líquido no qual seja
insolúvel ou imiscível, a força que faz cada um deles resistir à fragmentação em
pequenas gotículas representa a tensão interfacial. As substâncias que conseguem
reduzir essa resistência à fragmentação podem levar o líquido a reduzir-se em
gotículas. A redução da tensão interfacial é alcançada com o emprego de tensoativos
de propriedades emulsificantes. Estas substâncias também protegem o sistema
emulsionado contra a coalescência das gotículas, uma vez que são adsorvidos na
interface entre as fases oleosa e aquosa (ANSEL et al., 2000; LUCASSEN-
REYNDERS, 1996; MARTIN et al., 1993).
Devido ao seu caráter anfifílico, os tensoativos tendem a aglomerar-se entre as
duas fases. A adsorção em várias interfaces entre sólidos, líquidos e gases resulta em
mudanças na estrutura da interface, fato que é de considerável importância em
ciências farmacêuticas. Desta forma, a redução da tensão interfacial entre as fases
oleosa e aquosa facilita a formação de emulsões e a manutenção de sua estabilidade
(ATTWOOD e FLORENCE, 2003).
O processo de emulsificação clássico inicia-se quando um tensoativo adequado
é dissolvido naquela que será a fase externa da emulsão final. Posteriormente, a fase
interna é adicionada a esta dispersão sob homogeneização (BECHER, 1983). Na
prática, misturas de tensoativos são mais utilizadas do que os agentes isoladamente
(MARTIN et al., 1993; RIBEIRO, 2002). Outros métodos de emulsificação foram
propostos e são comumente utilizados em várias aplicações: Temperatura de Inversão
de Fases (MORALES et al., 2003), Emulsificação por Membrana, (VAN DER GRAAF et
al., 2005; VLADISAVLJEVIC e WILLIAMS, 2005), Emulsificação Espontânea (EGITO et
al., 2001; TABOSA DO EGITO et al., 1994; YU et al., 1993), SolEmuls® (FREITAS e
MULLER, 1998) e outros métodos que utilizam baixa energia para emulsificação
(SADURNI et al., 2005).
A aplicação de energia na forma de calor, agitação mecânica, vibração
ultrassônica ou elétrica reduz a fase interna em pequenas gotículas e a influência da
temperatura sobre uma emulsão é provavelmente crítica sobre a sua inversão.
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 8
Classicamente, as emulsões são obtidas pelo Método de Inversão de Fases (MIF), em
que a temperatura na qual ocorre a inversão depende fundamentalmente da
concentração do tensoativo. Apesar de ser empregado classicamente na produção de
macroemulsões, este método também tem sido investigado devido à sua capacidade
de produzir sistemas nanoemulsionados. Entretanto, o MIF requer um dispêndio de
energia durante o ciclo de aquecimento e arrefecimento para a formação da emulsão
(FERNANDEZ-MOYA et al., 2005).
Extrapolando as aplicações clássicas das emulsões no campo cosmético e/ou
farmacêutico, diversas tecnologias de emulsificação têm sido aplicadas para
aperfeiçoar a produção de outros sistemas de liberação de fármacos. Nanopartículas,
microesferas, micro e nanocápsulas poliméricas, além de lipossomas, são exemplos de
importantes vetores de fármacos produzidos através de emulsificação em alguma
etapa de sua tecnologia de obtenção, geralmente envolvendo técnicas de
encapsulação de moléculas em partículas poliméricas (BLANCO-PRIETO et al., 2002;
HEURTAULT et al., 2003; LIU e PAN, 2006; MOINARD-CHECOT et al., 2006;
VLADISAVLJEVIC e WILLIAMS, 2005). Recentemente, foi proposta uma nova
tecnologia para a obtenção de uma formulação emulsionada sólida para reconstituição,
com o objetivo de aumentar a biodisponibilidade de fármacos lipofílicos nos fluidos
gástricos (CUI et al., 2007).
2.1.5 O Sistema EHL e a tecnologia de emulsões
Existe uma enorme variedade de princípios ativos lipofílicos e insolúveis
disponíveis para a utilização terapêutica, mas vários problemas de ordem
farmacotécnica impedem a veiculação dos mesmos em sistemas bifásicos. A grande
diversidade de tensoativos disponíveis no mercado também dificulta a seleção dos
tensoativos ideais para a produção de emulsões estáveis (LIEBERMAN et al., 1988).
Desta forma, a indústria farmacêutica encontra desafios para carrear fármacos
lipofílicos em sistemas não miscíveis. Para estes fármacos, sistemas tradicionais como
soluções ou suspensões não podem ser utilizados. Nesse contexto, as emulsões
representam sistemas coloidais de propriedades particularmente úteis para
incorporação de agentes lipofílicos. Entretanto, geralmente o processo de obtenção de
tais sistemas é feito de forma empírica, o que leva a diversas manipulações em busca
do resultado ideal, conduzindo a uma enorme perda de tempo e de matéria-prima.
O desafio da tecnologia de emulsões concentra-se na busca de ferramentas que
possibilitem o desenvolvimento de sistemas com perfis de estabilidade cada vez
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
Farias, Iury Einstein Gomes de Página 9
melhores. A seleção do tensoativo ideal é um dos pontos cruciais na busca por tais
sistemas (ATTWOOD e FLORENCE, 2003; LIEBERMAN et al., 1988). Desta forma, um
parâmetro de grande importância na produção de emulsões reside na avaliação de seu
HLB (Hydrophile-Lipophile-Balance) ou EHL (Equilíbrio Hidrófilo-Lipófilo). Antes de
1950, a escolha de um tensoativo era realizada de forma empírica, através de tentativa
e erro. A partir desta data, uma metodologia mais promissora foi experimentada: o
sistema EHL. Desenvolvido em 1949 por Griffin, este sistema procurou fornecer uma
resposta parcial ao problema da busca pelo tensoativo ideal para equilibrar o sistema,
numa tentativa de sistematizar a seleção do tensoativo e tornar mais racional a
preparação de emulsões. Na teoria de Griffin, tensoativos e fases oleosas foram
classificados em termos de valores de EHL exigidos para emulsificação, o qual
produziria um sistema estável (GRIFFIN, 1949; GRIFFIN, 1954).
No sistema EHL, cada tensoativo possui um determinado número, que
representa a tendência hidrófila-lipófila que o mesmo apresenta e onde se atribui
valores em uma escala que vai de 1 até 40, porém usualmente de 1 até 20 (Figura 2).
Tensoativos hidrofílicos possuem alto valor de EHL (geralmente superior a 10)
enquanto que os lipofílicos possuem valores entre 1 e 10. Tensoativos com um
equilíbrio próprio entre suas partes lipofílicas e hidrofílicas são extremamente eficazes
como agentes emulsificantes, tendo em vista que eles tendem a se concentrar na
interface óleo/água.
Um tensoativo com valor de EHL menor que10 terá uma forte solubilidade na
fase oleosa e será um ótimo agente de formação de sistemas H/L. Inversamente,
tensoativos com EHL superior a 10 terão um tropismo muito maior pela fase aquosa e
poderão agir como agentes promotores de sistemas L/H. De acordo com Griffin, um
óleo apenas resulta em emulsão leitosa, fluida e estável com um tensoativo ou mistura
de tensoativos de EHL bem determinado. Denomina-se este valor de EHL crítico ou
EHL ótimo para o óleo considerado (GRIFFIN, 1949; GRIFFIN, 1954; LE HIR, 1997;
PRINDERRE et al., 1998). Em outras palavras, uma emulsão estável, leitosa e fluida
apenas é capaz de se formar na presença de um tensoativo ou mistura de tensoativos
que apresente EHL semelhante à fase lipofílica da formulação. De fato, esta correlação
é estabelecida porque o EHL crítico corresponde a uma proporção percentual de
tensoativos que permite uma maior redução das tensões interfaciais do sistema
emulsionado (MARSZALL, 1975).
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 10
Figura 2 – Escala de valores de HLB proposta por Griffin.
O pioneirismo de Griffin não suplantou o empirismo dos métodos de fabricação
de emulsões porque sua teoria apresentava algumas limitações. Em sua forma original,
o valor do EHL seria uma indicação do peso percentual da porção hidrofílica da
molécula de um tensoativo não-iônico, ou seja, sua classificação está restrita aos
éteres do polioxietileno (ATTWOOD e FLORENCE, 2003; BOYD et al., 1972; GRIFFIN,
1949; GRIFFIN, 1954; LIEBERMAN et al., 1988).
Alguns investigadores empenharam-se na tentativa de otimizar o sistema EHL e
solucionar suas limitações conceituais. O sistema proposto por Davies ampliou o
conceito de EHL para além dos tensoativos não-iônicos, adotando um caráter mais
quantitativo ao equilíbrio hidrófilo-lipófilo da molécula de um tensoativo (ATTWOOD e
FLORENCE, 2003; PROVERBIO et al., 2003; VON BERGEN e ROGEL, 1998). Esse
sistema permite calcular o valor de EHL por adições algébricas dos valores atribuídos a
um determinado radical na molécula do tensoativo.
Novos conceitos têm sido inseridos na determinação do EHL dos tensoativos,
sobretudo na tentativa de estimar esses valores para substâncias catiônicas ou
desenvolver métodos mais rápidos e precisos. Há uma tendência em correlacionar
algum parâmetro físico-químico do tensoativo com a determinação do seu EHL. Têm
sido feitas inúmeras tentativas para desenvolver uma base teórica que justifique os
valores de EHL dos tensoativos. Como resultado, tem sido possível estabelecer
correlações entre o termo prático EHL e alguns aspectos teóricos de química de
superfície: concentração micelar crítica, constante dielétrica, coeficiente de partição,
densidade, capacidade de promover a inversão dos sistemas emulsionados, etc. Estes
parâmetros têm fundamentado diversos protocolos experimentais para a determinação
do EHL de tensoativos ou de uma mistura destas substâncias (GASIC et al., 2002;
MARTIN et al., 1993; PROVERBIO et al., 2003; RABARON et al., 1993; TRAPANI et
al., 1995; VON BERGEN e ROGEL, 1998).
20 0 10
LIPÓFILO HIDRÓFILO
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 11
2.1.5 Emulsões como veículo cosmético
A pele é composta de 3 camadas, epiderme, derme e hipoderme. As
características bioquímicas, histologia, disposição e a composição de cada camada do
tecido tegumentar atribuem funções bem específicas, como proteção, força mecânica,
barreira química, térmica, elétrica, proteção microbiológica e a irradiação (BARRY,
2001). De acordo com a figura 3, pode-se observar a disposição de cada uma das
camadas da pele (CARVALHO, 2007).
Figura 3 - Corde com as camadas da pele (CARVALHO, 2007)
A epiderme é a parte mais externa da pele, apresenta-se como multicamada
variando em espessura, oscilando desde 0,8mm nas palmas das mãos e sola dos pés
até 0,006mm nas pálpebras. É formada por tecido pavimentoso estratificado e
composta pelas seguinte porções: estrato germinativo, estrato pavimentoso, granuloso,
lúcido e córneo (ANSEL et al., 2000; BARRY, 2001; CARVALHO, 2007).
O extrato córneo é composto por aproximadamente 40% de proteínas
(principalmente queratina) e 40% de água, sendo o restante formado por lipídeos,
principalmente triglicerídeos, ácidos graxos livres, colesterol e fosfolipídeos (ANSEL et
al., 2000), constituindo uma das principais barreiras de proteção cutânea. A derme é
uma camada que fica mais interna a epiderme onde ficam localizados os plexos
vasculares, possue de 3 a 5 mm de espessura. É composta por uma densa matriz de
tecido conectivo no qual predominam feixes de fibras colágenas (aproximadamente
75%), elastina (4%) e algumas fibras reticulares (0,4%) envolvidas em
mucopolissacarídeos. A hipoderme é a camada mais interna do tecido adiposo que tem
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 12
a função de promover o isolamento térmico, proteção mecânica e reserva energética
(BARRY, 2001; CARVALHO, 2007).
Formulações cosméticas e produtos para cuidado pessoal são um arte antiga.
Estes produtos contêm originalmente minerais em um óleo ou em uma graxa. O uso
dos cosméticos por mulheres começou no Egito antigo. Alguns produtos que
apresentavam coloração acentuavam características faciais. As essências de plantas e
de animais forneciam perfume ao cabelo e ao corpo, e as graxas e os óleos foram
usados para tratar a pele. O primeiro cosmético amplamente utilizado data de 200 DC.
quando o médico grego, Galeno, publicou uma fórmula que continha somente água de
rosa, cera de abelha e o óleo de oliva (WILMOTT et al., 2005).
A era de cosméticos modernos surgiu nos anos 40 com o uso difundido de
tensoativos sintéticos. Estes materiais, geralmente chamados tensoativos, modificam a
tensão de superfície das fases oleosa e aquosa, permitindo ao formulator misturá-las
para gerar uma formulação estável durante o período de validade do produto. Estas
preparações foram chamadas emulsões e os agentes ativos superfície usados para
dar-lhes forma foram chamados agentes emulsivos (WILMOTT et al., 2005).
Os produtos de cuidado pessoal continuaram a evoluir durante todo o final do
século XX. Os fabricantes melhoraram sensações estéticas com o uso de óleos
naturais novos mais refinados e de emolientes sintéticos. A forma do produto tornou-se
mais diversa. Os produtos de cuidado com a pele foram usados tradicional para tratar
pele ressecada fornecendo plasticidade e maciez a pele danificada (BAREL et al.,
2009). As emulsões usadas em aplicações de cuidado pessoal variam sua consistência
da forma líquida (como é o caso de muitas loções) à consistência de semi-sólido (como
é o caso de muitos cremes para as mãos) (TADROS, 2004).
Muitos produtos são aplicados à pele para modificar a função da mesma.
Entretanto, classificá-los como cosmético ou como um produto farmacêutico é
frequentemente difícil. Produtos aplicados à pele para fornecer cor ou cheiro podem
ser questionados por não afetar diretamente a função da pele. A hidratação do estrato
córneo e a taxa de descamação podem ser afetadas quando um produto oclusivo é
aplicado à pele. Mais, um número de eventos localizados seguidos pela perturbação na
função do estrato córneo por intervenções tais como a redução no teor de lipídeos, a
descamação do estrato córneo, e as aplicações dos tensoativos (WALTERS, 2008)
A via de liberação tópica/transdermica (TT) para a administração de fármacos e
ativos cosméticos tem muitas vantagens sobre outras, incluindo evitar o efeito de
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 13
primeira passagem hepática, a liberação contínua do fármaco, poucos efeitos
adversos, melhor aceitação dos pacientes. O obstáculo principal à liberação do
fármaco pela via TT é a baixa penetração através da pele. O estrato córneo é a
principal barreira à liberação TT dos fármacos aplicados e consiste nos corneócitos
que estão encaixados em uma matriz lipídica intercelular composta por ceramidas,
ácidos graxos livres e de colesterol (BAREL et al., 2009).
2.1.5.1 Características especiais dos sistemas emulsionados para uso cosmético
Emulsões usadas em cosméticos e produtos de cuidado pessoal precisam
satisfazer alguns critérios: (i) Estabilidade física a longo prazo (2– 3 anos) sobre várias
condições (variação de temperatura, stress induzido pela vibração durante o
transporte, etc). (ii) Boa consistência (reologia) para aplicação, boa sensação para a
pele, boa espalhabilidade e boa liberação dos ativos. (iii). Além disso, os seus
constituintes devem apresentar segurança adequada, de forma a não promover
irritação à pele ou algum efeito adverso quando em contato com a mesma (TADROS,
2004)
2.2 Estabilidade de emulsões
2.2.1 Aspectos teóricos da estabilidade de sistemas emulsionados
A estabilidade das formulações coloidais é o fator supremo para a sua utilização
como sistemas de liberação de fármacos. Estas formulações devem ser
suficientemente estáveis durante sua fabricação e esterilização. Adicionalmente,
devem apresentar um shelf-life (tempo de vida na prateleira) de, no mínimo, um ano
ou, preferencialmente mais. Considerações a respeito do shelf-life são particularmente
importantes para sistemas emulsionados, visto que os mesmos são armazenados
como líquidos e, processos de instabilidade podem ocorrer durante a armazenagem
(WASHINGTON, 1996).
Provavelmente, a consideração mais importante a respeito de emulsões
cosméticas e/ou farmacêuticas é a estabilidade do produto final, que deve ser
caracterizada pela ausência de coalescência da fase interna, ausência de cremagem e
manutenção da performance com relação a aparência, odor, cor e outras propriedades
físicas (MARTIN et al., 1993). Uma emulsão estável é aquela cujas gotículas dispersas
mantêm suas características iniciais e permanecem uniformemente distribuídas por
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 14
toda a fase contínua. Entretanto, podem ocorrer vários tipos de desvios desse
comportamento ideal, como conseqüência dos processos de instabilidade que
comprometem o sistema (BILLANY, 2005).
A perda de estabilidade de uma emulsão pode resultar da ocorrência dos
processos de instabilidade, como apresentados na Figura 4, os quais podem ser
postulados da seguinte forma:
Figura 4 – Esquema representativo dos processos de instabilidade em sistemas
emulsionados adaptado de (TADROS, 2004).
Floculação - junção das gotículas da fase dispersa em agregados ou flóculos,
podendo ou não induzir a coalescência; as gotículas formam massas aderentes, mas
retém a sua integridade individual, sendo um processo freqüentemente reversível
(WASHINGTON, 1996);
Sedimentação ou Cremagem - sob a influência da gravidade, as gotículas
dispersas tendem a sobrenadar ou sedimentar, dependendo das diferenças entre as
densidades específicas da fase dispersa e dispersante. É um processo reversível sob
COALESCÊNCIA
INVERSÃO DE FASE
FLOCULAÇÃO CREMAGEM
OSTWALD RIPENING
SEDIMENTAÇÃO
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 15
leve agitação (LIEBERMAN et al., 1988; LUCASSEN-REYNDERS, 1996); a velocidade
de cremagem ou de sedimentação em uma emulsão é definida pela lei de Stokes
(BURY et al., 1995; LE HIR, 1997; MARTIN et al., 1993):
Difusão molecular (Ostwald ripening) - resulta da solubilidade de pequenas
gotículas (0.1–0.5 µm) nas gotículas maiores, promovendo um incremento no diâmetro
das gotículas dispersas (LUCASSEN-REYNDERS, 1996; WELIN-BERGER e
BERGENSTAHL, 2000);
Coalescência - ocorre quando duas ou mais gotículas aproximam-se uma da
outra com energia suficiente para se fundirem e formarem uma gotícula maior na fase
dispersa; a interface entre as gotículas é perdida e elas formam uma única gotícula
maior, sendo um fenômeno irreversível (LIEBERMAN et al., 1988; WASHINGTON,
1996);
Inversão de Fases - implica numa modificação do tipo de emulsão, como uma
conseqüência da proporção entre os volumes das fases; a fase dispersante passa a
formar as gotículas da fase interna e a fase dispersa passa a se comportar como fase
dispersante, ou seja, uma emulsão L/H sendo revertida para H/L e vice-versa
(BILLANY, 2005).
Os processos de instabilidade evoluem para a separação de uma emulsão em
seus constituintes, fenômeno conhecido por “quebra” da emulsão. A adição de
substâncias incompatíveis com os tensoativos, crescimento microbiano, mudanças de
temperatura, dentre outros fatores, podem conduzir à “quebra” de um sistema
emulsionado (BILLANY, 2005; LIEBERMAN et al., 1988).
V = 2r 2 (d1 – d2)g 9η
Onde:
V: velocidade de cremagem ou de sedimentação
r: raio das gotículas dispersas
d1: densidade da fase dispersante
d2 : densidade da fase dispersa
g: constante gravitacional
η: viscosidade do meio
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 16
Com o objetivo de prolongar o shelf-life de uma emulsão, três mecanismos de
estabilização, diferenciados segundo a natureza do tensoativo, podem ser utilizados
(MARTIN et al., 1993; NETZ e ORTEGA, 2002):
(i) Formação de filmes monomoleculares:
Quando adicionados a um sistema composto por água e óleo, os tensoativos se
comportam de maneira específica, dispondo-se na interface água-óleo na forma
energética mais favorável, isto é, a porção apolar na fase oleosa e a porção polar na
fase aquosa. Estas substâncias anfifílicas tendem a se concentrar na interface como
filmes monomoleculares. Na formulação de emulsões, é usual a associação molecular
entre Tweens® e Spans® de modo a proporcionar maior resistência mecânica e
estabilidade às emulsões. Os Tweens® são misturas complexas de ésteres parciais de
sorbitol e seus mono e di-anidridos condensados com óxido de etileno, sendo
tensoativos hidrofílicos. Os Spans® são tensoativos lipofílicos derivados de misturas de
ésteres parciais de sorbitol e seus mono e di-anidridos com ácido oléico (ATTWOOD e
FLORENCE, 2003; BOYD et al., 1972; LIEBERMAN et al., 1988; MARTIN et al., 1993).
(ii) Formação de filmes multimoleculares:
Colóides hidrofílicos têm sido utilizados como agentes emulsificantes, embora
seu uso esteja em declínio devido a grande diversidade de agentes sintéticos.
Proteínas (gelatina, caseína) e polissacarídeos (goma arábica, derivados de celulose e
alginatos) podem adsorver-se na interface óleo-água e formar multicamadas, embora
não promovam redução considerável da tensão interfacial. Esses colóides apresentam
propriedades viscoelásticas que fornecem repulsão eletrostática como barreira
adicional à coalescência (ATTWOOD e FLORENCE, 2003; MARTIN et al., 1993).
(iii) Formação de um filme particulado:
Partículas sólidas finamente divididas podem estabilizar emulsões quando
“molhadas” por uma fase e possuírem entre si adesão suficiente a ponto de formar um
filme que cerca as gotículas dispersas. Hidróxidos de alumínio e magnésio são
preferencialmente “molhados” por água e, assim, estabilizam emulsões L/H
(ATTWOOD e FLORENCE, 2003). Apesar dos sólidos, por si sós, não serem
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suficientes para estabilizar emulsões, reforçam a eficácia de outros agentes
emulsificantes (RIBEIRO, 2002).
2.2.2 Estudos de estabilidade
O objetivo principal dos programas e técnicas para estudar a estabilidade das
emulsões é predizer a vida útil desses sistemas em condições normais de
armazenamento (LIEBERMAN et al., 1988). Adicionalmente, como se trata de sistemas
termodinamicamente instáveis, a caracterização dos mesmos com base nos
parâmetros de estabilidade é uma ferramenta indispensável para o delineamento de
emulsões que visam aplicação terapêutica e/ou cosmética.
Não é fácil encontrar métodos rápidos e sensíveis para a determinação da
instabilidade de uma emulsão. Os investigadores são forçados a esperar períodos,
mais ou menos prolongados, antes que apareçam sinais de instabilidade numa
emulsão quando esta é deixada em prateleira nas condições normais de
armazenagem. Para acelerar o programa de estudos de estabilidade, as emulsões são
submetidas a condições de stress, que tensionam a estabilidade do produto
(LIEBERMAN et al., 1988).
De um modo geral, os estudos de estabilidade são conduzidos por métodos
mais ou menos complexos, para determinar se o sistema está sofrendo mudanças
sutis não prontamente discerníveis pelos investigadores. Ao estabelecer as condições
de tensão e as metodologias, é prudente utilizar diretrizes razoáveis para que o
protocolo do estudo de estabilidade seja racional e confiável. Uma destas diretrizes é
selecionar os parâmetros de estabilidade com base em cada metodologia específica e
caracterizar as amostras em estudos de estabilidade em curto e longo prazo.
Nos procedimentos de teste, é comum monitorar as emulsões através de
inspeção visual, de modo a detectar alguma anormalidade macroscópica que seja um
indício de modificações em sua estabilidade física. Outros ensaios clássicos devem ser
executados: a avaliação do aspecto microscópico, através de microscopia óptica ou
eletrônica, a análise granulométrica, a condutividade elétrica do sistema e o pH, os
estudos reológicos e de potencial zeta (ROLAND et al., 2003; SANTOS MAGALHÃES,
1991).
As condições de tensão incluem a análise da estabilidade física dos sistemas
quando armazenados em temperaturas elevadas e também em baixas temperaturas.
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Em estudos de estabilidade de curto prazo, as emulsões podem ser submetidas à
centrifugação, conferindo uma condição de stress que visa avaliar a resistência do
filme interfacial estabilizador da fase interna (ROLAND et al., 2003). A centrifugação
com valores g moderados, como meio de prever a estabilidade, aplica-se
primordialmente a emulsões fluidas nas quais a sedimentação ou a cremagem
constituem a principal instabilidade. Diferentes metodologias utilizam a centrifugação
de modo a permitir que as gotículas emulsificadas se movimentem sob a influência da
gravidade (MACEDO et al., 2006; POPE, 1980; ROLAND et al., 2003; SANTOS
MAGALHÃES, 1991; TADROS, 2004). Consequentemente, as mudanças de
homogeneidade podem ser encaradas como instabilidade da emulsão, principalmente
se as condições de temperatura e centrifugação não forem excessivamente
tensionantes (LIEBERMAN et al., 1988).
2.2.3 Parâmetros de estabilidade
A monitorização da estabilidade das emulsões bem como a verificação da
ocorrência dos fenômenos de instabilidade pode ser avaliada através de vários
ensaios, a maioria baseados em parâmetros físico-químicos dos sistemas coloidas.
As emulsões geralmente são caracterizadas segundo um protocolo
estabelecido, obedecendo aos seguintes parâmetros:
a) Aspecto Visual:
A coloração e a homogeneidade dos sistemas armazenadas em frasco
apropriado são observadas visualmente e a verificação de eventuais instabilidades são
notificadas. A homogeneidade do sistema disperso também deve ser avaliada
microscopicamente com objetiva de imersão (EGITO et al., 2001; LE HIR, 1997).
b) Análise granulométrica:
Este é o principal parâmetro de estabilidade em sistemas emulsionados, porque
a ocorrência dos processos de instabilidade resulta do comportamento da curva de
distribuição em função do diâmetro das gotículas que compõem a fase interna
(MARTIN et al., 1993; TADROS, 2004). Existe uma diversidade de técnicas para a
avaliação granulométrica de um sistema disperso, envolvendo difração a laser, foto-
correlação espectroscópica, “Coulter” counter, espectroscopia ultrassônica, etc. (DE
VLEESCHAUWER e VAN DER MEEREN, 1998; ROLAND et al., 2003; SHUKLA et al.,
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2003). Por outro lado, diâmetro médio das gotículas de óleo pode ser estimado, de
uma forma mais rudimentar, através de microscopia óptica, após o preparo de lâmina
microscópica das preparações diluídas em água, sob a contagem de 300 gotículas
para cada preparação. O diâmetro médio deve ser estimado através de análise
estatística, baseado nos valores convertidos para escala micrométrica (LE HIR, 1997;
MARTIN et al., 1993).
c) pH
O valor do pH de uma emulsão é um importante parâmetro para avaliar a
conservação e para detectar possíveis incompatibilidades. As medidas de pH devem
ser realizadas instrumentalmente e notificadas para cada emulsão, utilizando pH metro
devidamente calibrado em tampão ideal.
A estabilidade e reologia das emulsões de caráter lipofílico/hidrofílico (L/H) são
dependentes das interações entre as gotículas que estão em permanente troca na
composição interfacial. Na maioria das emulsões estabilizadas com proteínas, dentre
as muitas interações que o colóide possa apresentar entre as gotículas, as interações
eletrostáticas são freqüentemente as mais significativas em influenciar a agregação
das gotículas (conduzindo a coalescência). Quando o valor do pH deste tipo de
emulsão for próximo ao ponto isoelétrico (IEP) da proteína de estabilização, a
agregação das gotículas acontece. Quando o pH é distante do IEP da proteína,
evidencia-se uma aumento da carga das gotículas quem compõem a fase dispersa da
emulsão, elevando a estabilidade contra agregação das gotículas (WHITE et al.)
d) Viscosidade
As propriedades de fluxo dos produtos emulsionados são fundamentais para a
performance de uma emulsão quando submetidas a condições de uso ou de
preparação. O fluxo ideal de uma emulsão parenteral em uma agulha hipodérmica
indica a necessidade de condições de fluxo adequadas no desenvolvimento destas
formulações terapêuticas (MARTIN et al., 1993). As alterações das características
reológicas de uma emulsão representam importantes indícios da ocorrência de
processos de instabilidade, visto que a viscosidade é uma importante variável da
equação de Stokes (ANSEL et al., 2000).
Dissertação de Mestrado – PPgCF/UFRN
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e) Condutividade elétrica
Tradicionalmente, a condutividade tem sido utilizada como um método para a
determinação do tipo de emulsão, onde a corrente elétrica é conduzida por emulsões
L/H devido à presença de íons na fase externa, enquanto que as emulsões H/L se
comportam como isolantes elétricas (LE HIR, 1997; LIEBERMAN et al., 1988).
Adicionalmente, o uso da condutividade pode ser extendido ao controle da estabilidade
de uma emulsão em função do tempo porque é um método sensível a modificações
sutis na estrutura do sistema emulsionado (LATREILLE e PAQUIN, 1990; MASMOUDI
et al., 2005).
f) Potencial Zeta:
Em sistemas coloidais, a superfície de uma partícula dispersa passa a adquirir
carga elétrica por adsorção de eletrólitos presentes no meio dispersante. Em
emulsões, a diferença de potencial entre a superfície da gotícula, recoberta por íons
opostos, e o ponto de neutralidade representa o potencial zeta (LE HIR, 1997; NETZ e
ORTEGA, 2002). A medida do potencial zeta também representa um importante
parâmetro para avaliar a estabilidade das emulsões, relacionando-se com a repulsão
eletrostática entre as gotículas da fase interna e com a estabilidade da emulsão.
Quando o potencial zeta é relativamento alto (acima de 25 mV, em valor absoluto), as
forças eletrostáticas de repulsão excedem as forças atrativas de London. Nessa
situação, as gotículas encontram-se dispersas, o sistema é defloculado e mantém sua
estabilidade. Por outro lado, quando o valor do potencial zeta é reduzido (abaixo de 25
mV, em valor absoluto), as forças de atração entre as gotículas se sobrepõem às
forças eletrostáticas repulsivas, conduzindo à floculação do sistema (LIEBERMAN et
al., 1988; ROLAND et al., 2003). Desta forma, emulsões podem ser estabilizadas
através de repulsão eletrostática entre suas gotículas, isto é, aumentando seu
potencial zeta (MARTIN et al., 1993).
O uso prático do potencial zeta em tecnologia farmacêutica é de importância
fundamental, pois permite estabelecer o sinal das cargas superficiais e prever as
condições necessárias para a estabilização de sistemas coloidais. Contudo, as
conclusões a respeito do potencial zeta em estudos quantitativos devem considerar
uma completa caracterização da superfície (RABINOVICH-GUILATT et al., 2004)
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 21
Por fim, as mudanças no potencial zeta refletem alterações na adsorção
superficial de tensoativos e podem ser ferramentas úteis para estudos preditivos de
emulsões (LIEBERMAN et al., 1988).
Outros parâmetros de estabilidade não menos importantes são considerados no
desenvolvimento de emulsões. As taxas de cremagem podem ser quantificadas
através de ensaios de centrifugação, nos quais a eficácia dos filmes interfaciais dos
tensoativos é avaliada, de acordo a metodologia (LATREILLE e PAQUIN, 1990;
MACEDO et al., 2006; ROLAND et al., 2003). A floculação pode ser avaliada através
de turbidimetria (SONG et al., 2000; WASHINGTON, 1996), que é a medida do grau de
atenuação de um raio luminoso incidente sobre as gotículas dispersas em um meio,
executada diretamente no raio transmitido (BRASIL,1977). Este método expressa o
nível de floculação em um sistema emulsionado em termos de turbidez, o que permite
relacionar pequenas taxas de floculação com altos valores de turbidez (ORAFIDIYA e
OLADIMEJI, 2002)
Diante dos aspectos teóricos relacionados com a estabilidade das emulsões, é
importante compreender a maneira pela qual estes sistemas podem ser influenciados
pela adição de vários componentes necessários à utilização clínica final das emulsões
(WASHINGTON, 1996). A presença de um componente adicional numa emulsão pode
complicar consideravelmente seu comportamento físico-químico, o que justifica uma
cuidadosa avaliação dos seus parâmetros de estabilidade quando do desenvolvimento
de emulsões como sistemas de liberação de fármacos com limitações de ordem
farmacotécnica e/ou farmacocinética.
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 22
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo geral
O objetivo principal deste trabalho foi estudar as propriedades do óleo de
girassol como fase oleosa para o desenvolvimento de sistemas emulsionados para
uso terapêutico e/ou cosmético. Adicionalmente, pretende-se avaliar a estabilidade
dos sistemas emulsionados, além de veicular ativos cosméticos em emulsões
tendo esse óleo como constituinte do sistema.
3.2 Objetivos específicos
a) Determinar as propriedades físico-químicas e caracterizar os sistemas
produzidos;
b) Determinar o EHL crítico do óleo de girassol (Helianthus annus);
c) Veicular em emulsões de óleo de girassol ativos cosméticos e avaliar a sua
estabilidade.
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 23
4. MATERIAIS
4.1 - EQUIPAMENTOS
� Balança Analítica – Model. AG200 – Gehaka, São Paulo – SP – Brasil;
� Banho-maria – Model. 550 – Fisatom - Brasil;
� Condutivímetro Digital Portátil - Model. CD850 – Instrutherm – São Paulo
– Brasil;
� Libra S32/32PC UV/Visible Spectrophotometer; - BIOCHROM - Reino
Unido;
� pHmetro Digital – Model. PG2000 – Gehaka, São Paulo – SP – Brasil;
� Termômetro graduado;
� Ultra-Turrax® T 25 Basic, Ika® – Alemanha;
� Microscópio óptico com luz polarizada Zeiss, modelo Axioplan 2 –
acoplado à câmera digital Colorview XS
� Mastersizer 2000 com móculo Hidrosizer- Malvern Instruments Ltd –
Reino Unido.
4.2 – SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS
� Água destilada;
� Ácido Mandélico – Homelofórmule – Natal - RN - Brasil;
� Óleo de Girassol – Vital Âtman Ltda. – Uchoa – SP – Brasil;
� Monolaurato de polioxietileno sorbitano - Tween 20® – Vetec – Rio de
Janeiro – RJ – Brasil;
� Monoestearato de polioxietileno sorbitano - Span 60® – Sigma-Aldrich –
EUA;
� Monooleato de sorbitano - Span 80® – Sigma-Aldrich – EUA;
� Eusolex® 9020 (4-t-Butil-4-metoxi-dibenzoilmetano) - Pharma Nostra - Rio
de Janeiro – Brasil;
� Eusolex® 6300 (p-Metoxicinamato de octila) - Pharma Nostra - Rio de
Janeiro – Brasil;
� Eusolex® 6007 (Octil Dimetil Paba) - Pharma Nostra - Rio de Janeiro –
Brasil.
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4.3 - VIDRARIAS
� Becker de 25, 50, 100 e 250 mL;
� Pipetas de Pasteur;
� Proveta de 100 mL;
� Tubos de ensaio de 15 mL;
� Cubetas de quartzo - Hellma® - Alemanha
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5. METODOLOGIA
5.1 Confecção das planilhas de trabalho e preparação das emulsões
As emulsões foram preparadas segundo o Método de Inversão de Fases (MIF),
que consiste no aquecimento, em separado, das duas fases constituintes do sistema
emulsionado, a fase hidrofílica e a fase lipofílica, à temperatura de 70ºC.
Posteriormente, verteu-se a fase hidrofílica sob a lipofílica sob agitação constate no
Ultra-Turrax® T 25 Basic, Ika® (Alemanha) a 12.000 rpm por 10 minutos (Figura 5).
Para a preparação das emulsões foram utilizados 2% da mistura de tensoativos:
um de natureza hidrofílica (Tween® 20, EHL=16,7) e um outro de natureza lipofilica
(Span® 60, EHL=4,7), 5% de óleo de girassol e qsp de água destilada para o volume
final da formulação. O EHL final da formulação variou de acordo com a percentagem
individual de cada tensoativo (tabela 1 e 2). Em um primeiro momento, a variação da
escala dos valores de EHL total foi de uma unidade (tabela 1).
FA
70°C 70°C
FO
Emulsão
TURRAX
(12000 rpm 10’)
Figure 5 - Representação esquemática do processo de obtenção de emulsão pelo método de inversão de fases.
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Tabela 1 – Contribuição individual de cada tensoativo para o valor do Equilíbrio
hidrófilo-lipófilo final de cada formulação.
Formulação
Tween 20 16,7 Span 60 4,7 Tween20 Span 60
FORMULAÇÕES % Tw EHL % Sp EHL EHL Total g g
1 100 16,7 0,000 0 16,7 1,2 0
2 91,667 14,392 8,333 1,308 15,7 1,100 0,100
3 83,333 12,250 16,667 2,450 14,7 1,000 0,200
4 75,000 10,275 25,000 3,425 13,7 0,900 0,300
5 66,667 8,467 33,333 4,233 12,7 0,800 0,400
6 58,333 6,825 41,667 4,875 11,7 0,700 0,500
7 50,000 5,350 50,000 5,350 10,7 0,600 0,600
8 41,667 4,042 58,333 5,658 9,7 0,500 0,700
9 33,333 2,900 66,667 5,800 8,7 0,400 0,800
10 25,000 1,925 75,000 5,775 7,7 0,300 0,900
11 16,667 1,117 83,333 5,583 6,7 0,200 1,000
12 8,333 0,475 91,667 5,225 5,7 0,100 1,100
13 0,000 0,000 100,000 4,700 4,7 0,000 1,200
Após a determinação de um intervalo de EHL com formulações mais estáveis,
este intervalo foi reduzido para variações de 0,1 unidades, a fim de verificar com maior
precisão o valor crítico do EHL do óleo de girassol nas emulsões (Tabela 2).
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Tabela 2 – Contribuição individual de cada tensoativo para o valor do Equilíbrio
hidrófilo-lipófilo final de cada formulação. (ABERTURA DO INTERVALO)
Formulação
Tween 20 16,7 Span 60 4,7 Tween 20 Span 60
FORMULAÇÕES % Tw EHL % Sp EHL EHL Total g g
1’ 83,333 12,250 16,667 2,450 14,7 1,667 0,333
2’ 82,500 12,045 17,500 2,555 14,6 1,650 0,350
3’ 81,667 11,842 18,333 2,658 14,5 1,633 0,367
4’ 80,833 11,640 19,167 2,760 14,4 1,617 0,383
5’ 80,000 11,440 20,000 2,860 14,3 1,600 0,400
6’ 79,167 11,242 20,833 2,958 14,2 1,583 0,417
7’ 78,333 11,045 21,667 3,055 14,1 1,567 0,433
8’ 77,500 10,850 22,500 3,150 14,0 1,550 0,450
9’ 76,667 10,657 23,333 3,243 13,9 1,533 0,467
10’ 75,833 10,465 24,167 3,335 13,8 1,517 0,483
11’ 75,000 10,275 25,000 3,425 13,7 1,500 0,500
5.2 Caracterização das emulsões de óleo de girassol
5.2.1 Análise macroscópica
A avaliação macroscópica para detecção do tipo de sistema originado foi
realizado através do aspecto visual, coloração e possíveis sinais de separação parcial
ou total das fases. A caracterização de instabilidade físico-química ou microbiológica
de um sistema emulsionado pode indicar a necessidade de mudanças na formulação
para se atingir a maior estabilidade da mesma. (MACEDO, 2005).
5.2.2 Análise de pH
A determinação potenciométrica, em equipamento pré-calibrado PG 2000
(Gehaka, Brasil), foi realizada através da inserção da célula diretamente nas amostras
previamente climatizadas, à temperatura ambiente (25ºC ± 2ºC)(MACEDO, 2005).
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5.2.3 Teste de condutividade elétrica
A análise de alterações eletrolíticas dos sistemas foi feita através da inserção do
eletrodo diretamente nas amostras previamente climatizadas à temperatura ambiente,
realizada no Condutivímetro Digital Portátil - Model. CD850 – Instrutherm (São Paulo,
Brasil) (MACEDO, 2005).
5.2.4 Determinação de tamanho de gotícula
Valores médios e distribuição de partícula foram determinados pelo analisador
de tamanho de partícula por difração a laser CILAS 920L (CILAS, França) em faixa de
medição de 0,3 a 400µm. Procedeu-se a diluição de amostra em água destilada na
proporção 1:50. Aproximadamente 0,5-1mL desta amostra diluída foi acomodada no
compartimento para análise por 60s.
5.2.5 Micro-emultócrito
O Micro-emultócrito é uma técnica adaptada ao método do micro-hematócrito
(MACEDO et al., 2006), onde tubos capilares não heparinizados são centrifugados em
microcentrifuga Fanen (São Paulo, Brazil) a 11 500g por 5 minutos. Para a
determinação do micro-emultócrito dos sistemas uma alíquota de cada amostra foi
submetida a centrifugação e em seguida a percentagem do índice de cremagem (%IC)
foi determinada usando a escala do micro-hematócrito.
5.3 Desenvolvimento de formulações cosméticas
O desenvolvimento da formulação envolveu a elaboração da emulsão, baseada
na verificação previa do EHL crítico do óleo de girassol pelo método de inversão de
fases. Posteriormente, preparou-se 8 formulações de emulsões cosméticas através da
adição de diferentes ativos cosméticos, conforme descrito na Tabela 3, seguido pela
agitação em agitador de palhetas a 600rpm durante 10 minutos.
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 29
Tabela 3- Composição (%p/p) dos componentes da formulação de emulsões de óleo
de girassol
Formulação Ácido
Mandélico (%)
Eusolex 9020® (%)
Eusolex 6007® (%)
Eusolex 6300 ® (%)
Span 60® (%)
Span 80® (%)
Tween 20® (%)
Óleo de girassol
(%)
Água (qsp %)
A.1 - - - - 0,5 - 1,5 5 100
A.2 - 2 2,5 - 0,5 - 1,5 5 100
A.3 - 2 - 4 0,5 - 1,5 5 100
A.4 3,5 - - - 0,5 - 1,5 5 100
B.1 - - - - - 0,2 1,8 5 100
B.2 - 2 2,5 - - 0,2 1,8 5 100
B.3 - 2 - 4 - 0,2 1,8 5 100
B.4 3,5 - - - - 0,2 1,8 5 100
5.3.1 Inspeção visual
No estudo da estabilidade acelerada todas as amostras foram avaliadas
visualmente quanto à separação de fases e alteração na coloração.
5.3.2 Estudo de estabilidade acelerada
Amostras submetidas a uma força centrífuga sofrem uma aceleração na
mobilidade das partículas através do aumento na força de gravidade. Este teste
permite antecipar possíveis instabilidades, as quais podem ser observadas na forma de
precipitação, coalescência e até separação total de fases. Assim, para as 8
amostras, realizou-se o teste em microcentrifuga a 11.500 g em tubos capilares
(MACEDO, 2001).
5.3.3 Determinação do FPS in vitro das formulações
A determinação do FPS in vitro foi realizada segundo metodologia de MANSUR
e colaboradores (1986). Utilizou-se a espectrofotometria na região do UV para a
avaliação do FPS das formulações, medindo-se a absorbância das soluções na
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 30
faixa do comprimento de onda na faixa do UVB (290, 295, 300, 305, 310, 315 e 320
nm), em triplicata.
Este teste foi realizado para as amostras que possuíam em sua composição Eusolex
(A2, A3, B2 e B3). As amostras foram preparadas pesando com exatidão 0,50g das
amostras de emulsão de óleo de girassol diretamente para balão volumétrico de
100,0 mL. Adicionou-se 30 ml de etanol P.A. e levou-se ao ultra-som por 5 minutos. O
volume foi completado com etanol P.A. Transferiu-se uma alíquota de 1,0 mL para
balão volumétrico de 25,0 mL e completou-se o volume com etanol. Obteve-se
amostras de concentração final de 0,2 mg/mL. Por fim, analisou-se a leitura
espectrofotométrica em triplicata e calculou-se o FPS médio de acordo com fórmula
abaixo:
Onde, FC= Fator de correção (igual a 10)
EE (λ)= Efeito eritematogênico da radiação no comprimento de onda λ.
I (λ)= Intensidade da luz solar no comprimento de onda λ.
Abs (λ)= Leitura espectrofotométrica para absorbância da solução no comprimento
de onda (λ).
Os valores de EE (λ) X I (λ) são tabelados e descritos em relação a cada
comprimento de onda de leitura.
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Tabela 4- Relação entre efeito eritematogênico e intensidade da radiação em cada
comprimento de onda (Mansur et al,.1986).
5.3.4 Teste de espalhabilidade das formulações de emulsão
A espalhabilidade foi determinada à 25°C, onde em uma folha de papel
milimetrado foram traçados os lados de uma lâmina de vidro para microscopia. A
seguir traçou-se as diagonais do retângulo formado a fim de indicar o ponto central. A
partir desse ponto, amostras de 25mg foram colocadas no centro de uma lâmina de
vidro, que foi a seguir posicionada sobre o desenho feito na folha de papel milimetrado.
Posteriomente, uma outra lâmina de vidro, de peso previamente determinado (5,1g) foi
então suavemente posicionada sobre a primeira lâmina contendo a amostra e após 1
minuto, anotou-se o raio médio do círculo formado pelo espalhamento da amostra. O
mesmo procedimento foi executado, em intervalo de 1 minuto, onde adicionandou-se
seguidamente dois pesos de 2g e anotou-se o raio médio formado a cada intervalo de
tempo. Além desses, mais um peso (5g) foi adicionado sobre o sistema e após um
minuto anotado o raio médio formado pela amostra.
O experimento foi realizado em triplicata para cada tipo de amostra. A partir dos
raios obtidos foram calculadas as áreas das superfícies correspondentes, utilizando a
formula de cálculo de área do círculo, - área = πR2, onde π = 3,14 e o R = raio do
círculo -, assim com suas médias, pode-se mostrar a maior e a menor espalhabilidade
das amostras analisadas. Sendo determinada através da equação abaixo:
Ei= d².π 4
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 32
Onde:
Ei= Espalhabilidade da amostra para o peso i (mm²)
d= diâmetro médio
π = 3,14
5.3.5 Granulometria
Análise de tamanho de partícula foi executada usando um difratometro a laser
Mastersizer 2000 com o módulo Hydrosizer 2000S (Malvern Instruments, REINO
UNIDO). Cada uma das amostra analisadas foi rapidamente dispersa em água
purificada a 2500 rpm até a obtenção de uma taxa de turbidez de 5-18%. As amostras
foram analisadas por 12s. Propriedades ópticas das amostra foram definidas como
segue: índice de refração 1.460 e absorção 0.00 (de forma semelhante para as
partículas nomeadas Intralipid no software Malvern). Cada amostra foi analisada em
triplicata (ROLAND et al., 2003)
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6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a execução das etapas preliminares e elaboração das formulações
previamente estabelecidas, deu-se início as análises dos sistemas emulsionados
produzidos.
6.1 Análise do pH.
Dentre os parâmetros analisados, o pH é uma ferramenta simples que pode
sugerir início dos fenômenos de instabilidade, uma vez que a diminuição significativa
desse parâmetro indica possível degradação oxidativa dos lipídeos que constituem a
fase oleosa. Trata-se de uma reação do oxigênio atmosférico com as insaturações da
cadeia lipídica, essa reação produz peróxidos e hidroperóxidos que são produtos
primários organolepticamente inertes e característicos da rancidez oxidativa. A rota de
formação desses produtos pode ocorrer por ação de radicais livres, fotoxidação e
enzimas como lipoxigenase (MORETTO e FETT, 1998).
De acordo com os resultados das análises de pH (Figura 6) pôde-se perceber
que houve variação significativa do pH nas formulações estudadas, podendo isso ser
verificando a partir do trigésimo dia, onde as formulações apresentaram uma queda
significativa nos valores do pH. Porém, mesmo com os valores em queda, a
formulação F13 apresentou os valores de pH mais elevados em relação às demais
formulações. Normalmente as propriedades das emulsões são influenciadas pelo pH,
pois, a carga de superfície das gotículas constituintes da fase interna pode ser
facilmente alterada de acordo com a variação do pH. Essa variação pode influenciar o
Potencial Zeta do sistema (BECHER, 1983), levando a uma aproximação das
gotículas, aumentando a possibilidade de ocorrência de colisões efetivas, causando
um aumento do tamanho da gotícula que pode dar início aos fenômenos de
instabilidade (JAFARI et al., 2008).
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 34
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Tempo (Dias)
pH
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10
F11 F12 F13
Figure 6 - Análise do pH das emulsões contendo óleo de girassol e armazenadas a 25°C
6.2 Análise da condutividade
O acompanhamento sistemático da variação do perfil de condutividade elétrica
dos sistemas (Figura 7) demonstra que após o décimo quinto dia, todas formulações
sofreram modificações significativas no valor da condutividade, sugerindo início da
cadeia de fenômenos de instabilidade mencionados como característicos dos sistemas
emulsionados. Porém, a formulação F13 manteve os mais baixos valores de
condutividade (54,2 µS/cm + 5,8). Em contra partida, a amostra F1 apresentou os mais
elevados valores para esse parâmetro, chegando a apresentar, após 150 dias um valor
de 255,0 µS/cm, corroborando com os resultados das análises de pH, indicando
instabilidade durante o tempo do estudo.
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 35
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165
Tempo (Dias)
Co
nd
utiv
idad
e µµ µµ
S/c
m
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9
F10 F11 F12 F13
Figure 7 - Análise da condutividade das emulsões contendo óleo de girassol e armazenadas a 25°C
6.3 Análise do índice de cremagem
A formação de creme corresponde a outro importante parâmetro que permite
avaliar o grau de estabilidade de sistemas emulsionados, visto que a ocorrência de
cremagem superficial é um fenômeno precursor de coalescência, possibilitando a
separação de fases e a perda total da estabilidade (BECHER, 1983; LE HIR, 1997;
LIEBERMAN et al., 1988; PRISTRA et al., 2005).
De acordo com os resultados obtidos (Tabelas 5 e 6) é possível observar que
todas as formulações apresentaram formação de creme durante o período do estudo.
Dentre elas, as formulações F3 e F4 podem ser consideradas as mais estáveis, pois o
fenômeno de cremagem não se exacerbou de forma mais intensa nessas formulações
quando comparadas com as demais. Já a F13 mostrou ser a menos estável, uma vez
que foi a primeira amostra que apresentou “quebra” do sistema visívelmente
perceptível. Provavelmente por apresentar apenas um único tensoativo atuando para
estabilizar o sistema, que nesse caso, tem caráter lipofílico. Esse fenômeno vai de
encontro às teorias de estabilidade de emulsão, provavelmente pelo fato da F13 ter
apresentado o menor tamanho médio de gotícula na análise granulométrica realizada
no trigésimo dia (Figura 8) e, por isso, deveria comportar-se de forma mais estável.
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 36
A análise dos dados referente ao índice de cremagem mostra que a totalidade
das formulações demonstraram instabilidade nas análises em ambas as temperaturas
de acondicionamento (Figura 9 e 10). A amostra F11 mostrou-se instável desde o início
das análises; apresentou valores para o índice de cremagem (IC) acima de 5% para a
amostra armazenada a 25°C, indicando, portanto, o início dos fenômenos de
instabilidade e que a mistura de tensoativos utilizada não é adequada. Nas mesmas
amostras armazenadas a 4°C, é possível visualizar a partir do gráfico um retardo na
intensificação dos fenômenos de instabilidade, a partir dos 120 dias, corroborando com
as suposições anteriores (Tabelas 5 e 6).
Figura 9 - Análise do índice de cremagem da emulsões armazenadas a 4°C
Figura 8 – Resultado da análise de tamanho médio de gotícula para a amostra 13.
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Tabela 5 – Índice de cremagem das emulsões armazenadas a 4ºC
FORMULAÇÕES D1 D3 D5 D9 D15 D30 D60 D90 D120 D150 D270
1 2,7 4,1 4,1 4,1 4,1 4,1 4,2 5,5 2,8 5,6 5,8
2 2,7 2,8 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,3 5,6 4,3
3 1,4 2,8 4,2 4,2 4,3 4,3 4,3 4,2 4,3 4,3 4,5
4 1,4 2,9 4,3 4,3 4,2 4,3 4,3 4,3 4,4 4,4 4,5
5 1,4 2,8 2,8 2,8 4,3 4,3 4,3 4,3 4,4 4,4 6,0
6 1,4 2,9 2,9 2,9 2,9 4,3 4,4 4,3 4,5 6,1 7,9
7 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 4,3 4,3 4,3 2,9 5,9 7,7
8 2,8 2,8 4,2 4,2 4,2 4,2 4,3 4,3 2,9 5,9 8,1
9 4,1 4,1 4,2 4,2 4,2 4,2 4,3 5,5 4,3 7,4 9,0
10 2,8 2,8 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,3 4,4 7,2 9,1
11 2,8 2,8 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,3 7,5 9,9 9,2
12 1,4 2,8 4,2 4,2 4,2 4,3 4,2 4,3 7,4 8,8 10,3
13 0,0 1,4 2,8 2,8 2,8 2,9 5,7 4,2 7,4 7,4 9,1
Figura 10 - Análise do índice de cremagem da emulsões armazenadas a 25°C
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Tabela 6 – Índice de cremagem das emulsões armazenadas a 25ºC
FORMULAÇÃOES D1 D3 D5 D9 D15 D30 D60 D90 D120 D150 D270
1 4,1 4,2 4,2 4,2 4,2 4,3 4,5 4,5 4,5 4,5 4,6
2 4,2 4,3 4,2 4,3 4,3 4,4 4,6 4,6 4,6 4,7 4,8
3 5,5 2,8 4,2 4,2 4,2 4,3 4,3 4,4 4,4 4,5 4,5
4 2,8 2,8 4,2 4,2 4,3 4,3 4,5 4,5 4,6 4,6 4,6
5 2,8 2,8 4,2 4,2 4,2 4,3 4,5 4,6 4,6 4,7 4,8
6 2,7 4,2 4,2 4,2 4,2 4,3 4,5 4,5 4,6 4,8 5,0
7 1,4 2,8 4,2 4,2 4,2 4,3 4,5 4,6 4,7 5,4 5,5
8 2,8 2,9 4,2 4,2 4,2 4,3 4,5 6,2 8,2 8,3 8,5
9 2,7 4,2 4,1 4,2 4,2 4,3 4,5 4,5 6,5 8,8 10,2
10 2,8 4,2 4,2 4,2 4,3 4,3 6,1 6,3 6,5 6,8 6,9
11 5,3 5,4 5,4 5,4 5,4 7,4 9,4 5,9 6,1 16,7 -
12 2,8 4,2 4,2 4,2 4,3 4,4 7,6 7,7 8,0 16,7 -
13 1,4 2,8 2,8 2,8 2,8 2,9 6,3 8,1 7,7 17,5 -
6.4 Análise visual
Comparando-se os resultados da análise visual das formulações em diferentes
condições de armazenagem (Tabelas 7 e 8), é possível perceber que o
armazenamento em baixas temperaturas retarda o início do processo de instabilidade,
provavelmente devido à diminuição da energia cinética do sistema, diminuindo a
motilidade das moléculas de água que na maioria dos casos é solvente para as
reações químicas responsáveis pela instabilidade (BECHER, 1983; MARTIN et al.,
1993).
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Farias, Iury Einstein Gomes de Página 39
Tabela 7 - Aspecto visual das emulsões armazenadas a 25ºC
FORMULAÇÕES D1 D3 D5 D9 D15 D30 D60 D90 D120 D150 D270
1 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
2 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
3 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
4 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
5 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
6 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
7 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
8 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + SF
9 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L + SF
10 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L + SF
11 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L(A) + SF
12 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L(A) + SF
13 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + SF SP
L: Leitoso; V: viscoso; CR: Cremoso;CO: coalescência; SF: separação de fases; A: azulado
Por outro lado, também ocorre à elevação da viscosidade que diminui a
motilidade das gotículas dispersas e, conseqüentemente aumenta o tempo de
agregação das gotículas, contribuindo para manutenção da estabilidade do sistema
(REMINGTON, 1985). Porém, esse aumento na viscosidade também pode ser
percebido visualmente nas amostras armazenadas a 25°C, onde esse fenômeno pode
ser percebido inicialmente no trigésimo dia para a amostra F11 e as demais
demonstraram esse mesmo comportamento com o decorrer das avaliações periódicas,
exceto as amostras F4 e F5 permaneceram com o aspecto fluido até os 270 dias.
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Tabela 8 - Aspecto visual das emulsões armazenadas a 4ºC*
FORMULAÇÕES D1 D3 D5 D9 D15 D30 D60 D90 D120 D150 D270
1 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + CO L(A) + SF
2 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
3 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF L(A) + SF
4 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L(A) + SF
5 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L(A) + SF
6 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L(A) + SF
7 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L(A) + SF
8 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L(A) + SF
9 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L + SF
10 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + SF L + SF
11 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + SF
12 L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + SF
13 L L + CR L + CR L + CR L + CR L + CR L + CO L + CO L + CO L + CO L + SF
L: Leitoso; V: viscoso; CR: Cremoso;CO: coalescência; SF: separação de fases; A: azulado
6.5 Análise granulométrica
No tocante ao tamanho médio de gotícula, foi constatado que a maioria das
formulações apresentaram um tamanho médio praticamente semelhante, sendo isso
explicado pelo metodologia de homogeneização utilizada para preparação das
emulsões que utiliza como fundamento o cisalhamento das gotículas que constituem a
fase interna, as quais apresentaram um tamanho médio de gotícula de
aproximadamente de 2,65 µm + 0,19 e distribuídas homogeneamente em relação a
esse valor (Figuras 11 e 12).
Figura 11 – Resultado da análise granulométrica para a amotra 7.
Figura 12 – Resultado do comportamento de distribuição do tamanho de gotícula para a amostra 7.
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6.6 Micro-emultócrito
Os resultados do micro-emultócrito das formulações estudadas mostra
claramente a instabilidade após centrifugação das formulações. Contudo, percebe-se
que as formulações F4, F8 e F13 são as mais estáveis dentre elas (Figura 13).
0
1
2
3
4
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13
FORMULAÇÕES
IC (%
)
Figura 13 – Representação gráfica da análise das emulsões pela técnica do micro-emultócrito.
A partir dos resultados apresentados pôde-se sugerir que as formulações F3 e
F4 apresentaram o melhor comportamento, frente à maior parte dos parâmetros
analisados.
Concluída a etapa preliminar para a determinação do EHL crítico do óleo de
girasol, foi dado continuidade ao experimento, no qual procedeu-se a abertura do
intervalo a partir das formulações fixadas na etapa preliminar. Para isso foram seguidos
os mesmos procedimentos para analisar a segunda bateria de emulsões, os quais
iniciaram com a criação de uma outra planilha contendo os valores de EHL teoricamente
estabelecidos que permitiram produzir outras 11 formulações as quais tiveram o EHL
variando de 13,7 a 14,7 (Tabela 2).
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6.7 Análise do aspecto visual (ABERTURA DO INTERVALO)
Avaliando-se o aspecto visual das amostras acondicionadas a 4°C e a 25°C
(Tabela 9 e 10), constatou-se que até o trigésimo dia de análise todas elas
apresentaram o mesmo comportamento. Porém, a partir do trigésimo dia começaram a
surgir indicativos de “quebra” do sistema, pelo fato do aparecimento de gotículas de
água nas paredes internas dos tubos de ensaio onde as amostras estão
acondicionadas, indicando o desprendimento de moléculas de água do sistema as quais
são constituintes da fase dispersante. Além disso, foi possível perceber com maior
nitidez uma alteração na homogeneidade das amostras.
Tabela 9 - Aspecto visual das emulsões armazenadas a 4ºC (ABERTURA DO INTERVALO)
BA: branco aquoso; BL: braço leitoso; CR: faixa de creme; GA: gotículas de água
FORMULAÇÕES D3 D5 D9 D15 D30
1’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
2’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
3’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
4’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
5’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR +GA
6’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR +GA
7’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
8’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
9’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
10’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
11’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
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Tabela 10 - Aspecto visual das emulsões armazenadas a 25ºC (ABERTURA DO INTERVALO)
BA: branco aquoso; BL: braço leitoso; CR: faixa de creme; GA: gotículas de água.
6.8 Análise do pH (ABERTURA DO INTERVALO)
A análise do pH (Figura 14) mostrou uma leve redução nesses valores para
todas as 11 amostras analisadas, mantendo-se aproximadamente entre 5,5 e 6,4 até o
décimo quinto dia. Contudo, para o mesmo período, as formulações F2’ e F8’
apresentaram uma menor intensidade na expressão da redução do pH, exibindo
valores que se mantiveram entre 6,0 e 6,7; decaindo com maior intensidade após o
décimo quinto dia para todas elas.
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
0 5 10 15 20 25 30 35
Tempo (Dias)
pH
F1' F2' F3' F4' F5' F6' F7' F8' F9' F10' F11'
FORMULAÇÕES D3 D5 D9 D15 D30
1’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA 2’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA 3’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
4’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
5’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
6’ BL + CR BL + CR BL + CR BA + CR BA + CR +GA
7’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
8’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
9’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
10’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA 11’ BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR BL + CR+GA
Figura 14 - Análise do pH das emulsões contendo óleo de girassol e armazenadas a 25°C
(ABERTURA DO INTERVALO)
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6.9 Análise do índice de cremagem (ABERTURA DO INTERVALO)
Todas as amostras armazenadas nas duas diferentes temperaturas
apresentaram faixa de creme desde o primeiro dia de análise. Porém, para as
amostras armazenadas a 4°C apenas a F2’, F6’, F7’, F8’, F9’, F10’ e F11’ mostraram
uma menor faixa de creme durante 30 dias (Figura 16). Já a 25°C, as formulações F7’,
F8’ e F9’ demostraram um comportamento mais estável (Figura 15).
Figura 15 - Análise do índice de cremagem para emulsões contendo óleo de girassol e
armazenadas a 25°C (ABERTURA DO INTERVALO)
Figura 16 - Análise do índice de cremagem para emulsões contendo óleo de girassol e armazenadas a
4°C (ABERTURA DO INTERVALO)
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6.9 Micro-emultócrito (ABERTURA DO INTERVALO)
Diante da representação gráfica do experimento, constatou-se que as
preparações mais estáveis dentre as analisadas pela técnica do micro-emultócrito
foram a F7’ e F11’, seguidas pelas F8’, F9’ e F10’, apresentando respectivamente 2,0 e
2,3% de creme. Porém, a amostra que se mostrou menos estável para esse parâmetro
foi a F6’, apresentando um valor médio de 3,7% de creme (Figura 17).
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
F1' F2' F3' F4' F5' F6' F7' F8' F9' F10' F11'
FORMULAÇÕES
IC (
%)
Figura 17 – Representação gráfica da análise das emulsões pela técnica do micro-emultócrito (ABERTURA DO INTERVALO).
De acordo com os resultados das análises físico-químicas e visuais das
formulações contendo óleo de girassol (Helianthus annuus) como fase dispersa do
sistema em questão, pôde-se concluir que o valor de EHL que fornecerá emulsões
mais estáveis será semelhante ao valor obtido com a mistura de tensoativos para
preparação da formulação F11’ contida na segunda bateria de emulsões. Portanto,
utilizando-se o referido óleo como constituinte da fase dispersa, pelo fato de ter sido
percebido uma alteração intensa na homogeneidade visual dos outros sistemas, que
estavam nas mesmas condições de armazenamento e análise, permiti-se definir o
valor do EHL crítico para o óleo de girassol em 13,7.
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7. INCORPORAÇÃO DE ATIVOS COSMÉTICOS
De posse do valor do EHL do óleo de girassol, fato esse que possibilitou a
formulação do sistema emulsionado mais estável contendo esse óleo como constituinte
da fase lipofílica; foram elaborados dois sistemas contendo misturas diferentes de
tensoativos, porém, mantendo-se o mesmo EHL previamente estabelecido, as quais
foram submetidas a alguns testes já descritos na metodologia.
7.1 Análise Microscópica
A microscopia óptica das amostras mostrou uma boa distribuição nos campos
visualizados e uma significativa homogeneidade no seu tamanho; outro fator que foi
possível ser percebido com essa análise, foi a presença de alguns aglomerados das
gotículas constituintes da fase dispersa, o que pode caracterizar o início do
aparecimento dos fenômenos de instabilidade, como pode ser vistos abaixo nas
amostras A3 e B2 (Figura18).
Figura 18 – Imagem das amostras A3 e B2 no aumento de 20X, as quais possuem
misturas diferentes de Eusolex na sua composição, respectivamente.
7.2 Análise granulométrica
No tocante ao tamanho de gotículas, comparando-se as amostras A4 onde foi
incorporado um ativo farmacêutico com o sistema branco A1 (sem adição de ativos),
pode-se constatar que a adição do α-hidroxi-ácido (AHA) não promoveu alteração
relevante no tamanho das gotículas do sistema (Figura 19);
A3 B2
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Figura 19 – Representação da distribuição do tamanho de gotículas após adição de
ativo no sistema emulsionado que possui Span 60®.
Analisando as amostras (A2 e A3) onde foram incorporadas diferentes misturas
de EUSOLEX, a amostra A2 sofreu uma maior alteração no tamanho de suas gotículas
1,37µm, quando comparada a amostra A1 (BRANCO) que apresenta um valor de 1,64
µm para esse parâmetro. Essa Análise refere-se aos sistemas que contém o Span 60®
como constituinte da mistura de tensoativos para estabilização.
Analisando-se as amostras que contém o Span 80® como constituinte da mistura
de tensoativos e comparando-as com as que contem o Span 60®, podemos constatar
um comportamento semelhante ao que aconteceu com as amostras anteriores, quando
comparamos as B1 (BRANCA) e as amostras B2 e B3, divergindo quando
comparamos B1 com a B4 que manteve um tamanho médio de gotícula com valores
próximos, mas distribuição de tamanho heterogênea como podemos constatar
analisando os gráficos das duas amostras (B1 e B4). (Figura 20).
A1 A4
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Figura 20 - Representação da distribuição do tamanho de gotículas após adição de
ativo no sistema emulsionado que possui Span 80®.
7.3 Micro-emultócrito
Todas as amostras foram submetidas ao Micro-Emultócrito, como descrito na
metodologia (MACEDO et al., 2006), porém as amostras A4 e B4 que tiveram um AHA
incorporado à sua formulação não resistiram a força a que foram submetidas durante a
análise e foi possível visualizar a separação das fases, demonstrando que as mesmas
não devem possuir um longo período de vida útil. Porém quando comparamos as
demais amostras restantes entre si, constituintes das séries A e B, ou seja, A1, A2 e
A3; B1, B2 e B3, respectivamente, as amostras das série A mostraram-se mais
resistentes frente a força g, apresentando um menor índice de cremagem (Figura 21).
Isso demostra que a alteração no pH do sistema (DADO NÃO MOSTRADO) provocada
pela adição do AHA, gerou uma alteração físico-química no sistema tensoativo o que
interferiu na estabilidade do sistema.
B1 B4
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ÍNDICE DE CREMAGEM %
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
A1 A2 A3 B1 B2 B3
AMOSTRAS
IC%
Figura 21 – Análise do micro-emultócrito dos sistemas emulsionados com ativos
incorporados
7.4 Análise do teste de espalhabilidade
A espalhabilidade é um importante parâmetro de caracterização e define-se
como sendo a capacidade de escoamento frente a um peso padronizado, pois
mimetiza o comportamento das formulações quando aplicadas topicamente. A Figura
22 mostra o comportamento dessas formulações segundo esse parâmetro.
Teste de espalhabilidade
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
5,0 7,0 9,0 14,0
Pesos (g)
Espalh
abili
dade (m
m²)
A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4
Figura 22 – Representação gráfica da espalhabilidade dos sistemas emulsionados.
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Frente ao exposto, foi possível constatar que as amostras A1, A4 e B3
apresentaram os melhores valores de espalhabilidade, mantendo-se a frente das
demais amostras durante toda a análise.
7.5 Análise do FPS espectrofotométrico
Tendo o óleo de girassol um grande percentual de derivados tocoferólicos na
sua constituição, é possível afirmar que o mesmo apresenta propriedades anti-
oxidantes (RAHATE e NAGARKAR, 2007). Porém, quando fazendo parte da fase
dispersa dos sistemas contendo diferentes misturas de tensoativos, é possível
visualizar uma proteção mais relevante. Agora, quando analisamos as amostras A2, A3
e B2 e B3, verificamos uma maior resposta no tacante a proteção para as amostras A2
e B2, tendo esta a maior eficiência para a fotoproteção frente às demais,
possivelmente em virtude de uma melhor interação entre as cadeias apolares do
tensoativo da fase oleosa e os fotoprotetores químicos adicionados ao sistema (Figura
23). Mesmo essas amostras apresentando resposta positiva frente a esse parâmetro,
esses valores ainda ficam abaixo do que preconiza os órgãos reguladores.
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
A1 A2 A3 A4 B1 B2 B3 B4 ÓLEO
AMOSTRAS
FP
S E
SP
EC
TR
OF
OT
OM
ÉT
RIC
O
Figura 23 – Representação gráfica do FPS
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8. CONCLUSÕES
De acordo com as metodologias utilizadas e os resultados obtidos, pode-se concluir
que:
• Os sistemas produzidos, tendo o óleo de girassol como fase oleosa,
apresentaram bom comportamento físico-químico, além de expressar boas
repostas aos testes de caracterização;
• Determinar o EHL crítico do óleo de girassol (Helianthus annus) como sendo de
13,7;
• Na avaliação dos sistemas após a incorporação dos ativos, foi possível
determinar que os sistemas que possuíam o Span 60® na sua composição,
foram menos sensíveis a alteração do pH quando comparados aos que
possuem o Span 80®, mostrando-se mais estáveis.
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9. REFERÊNCIAS
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Fármacos. Suspensões orais, emulsões, magmas e géis. 6° ed São Paulo: Editorial
Premier, 2000. p.299-311
ATTWOOD, D. e FLORENCE, A. T. Princípios Físico-Químicos em Farmácia. São
Paulo: Editora da Universidade de São Paulo. 2003
BAREL, A. O., et al. Handbook of cosmetic science and technology. 3ª. New York:
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Science of dosage form design. Transdermal drug delivery. 2ª: Churchill Livingstone,
2001. p.500-503
BECHER, P. Encyclopedia of emulsion technology. New York: M. Dekker. 1983v.3
BILLANY, M. Suspensões e emulsões. In: AULTON, M. E. (Ed.). Delineamento de
Formas Farmacêuticas. Suspensões e emulsões. 2ª Porto Alegre: Artmed, 2005.
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microparticles. Int J Pharm, v.242, n.1-2, p.203-206, 2002.
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1977
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BURY, M., et al. Application of a New Method Based on Conductivity Measurements to
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