2.7 Planejamento experimental
5.1.3 Determinação do EHL requerido
O EHL está relacionado às variações entre as porções hidrofílicas e lipofílicas da molécula de um tensoativo não-iônico e a influência das mesmas sobre a estabilidade de uma emulsão. Esta característica é representada por meio de uma escala numérica adimensional, que é útil para a escolha de tensoativos, ou misturas dos mesmos, de modo a se obter o valor de EHL requerido para a fase oleosa de uma emulsão.
Tensoativos com elevado EHL tendem a formar emulsões do tipo óleo/água e baixo EHL formam emulsões do tipo água/óleo. Isto ocorre porque, segundo a regra de Bancroft, o tensoativo é mais solúvel na fase continua da emulsão. Por isso, os tensoativos com valores baixos de EHL são solúveis em óleo e tensoativos com elevados valores de EHL são solúveis em água (GRIFFIN, 1949; IVANOV; KRALCHEVSKY, 1997; RUCKENSTEIN, 1996; RUCKENSTEIN, 1999).
O método de determinação do EHL proposto por Griffin (1949) é criticado por causa de suas limitações frente ao método de temperatura de inversão de fases (SHINODA, 1969). No entanto, a determinação do EHL se mostra eficaz para investigação inicial do EHL requerido para óleos vegetais (ORAFIDIYA; OLADIMEJI, 2002; GULLAPALLI; SHETH, 1999).
A concentração de tensoativos (Span® 60 e Tween® 80) e de fase oleosa utilizadas
Figura 30 – Gráfico da viscosidade dinâmica do óleo de pracaxi em diferentes temperaturas (40−100 ℃) antes e após aquecimento a 100 ℃ durante 1 hora.
4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0
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V i s c o s i d a d e a p ó s 1 h a 1 0 0 ° C
Fonte: produzido pelo autor.
de pracaxi foi de 5 % e 10 %, respectivamente. Estas concentrações estão fundamentadas em outros estudos de determinação de EHL requerido para óleos vegetais (OLIVEIRA, 2008; BERNARDI, 2011; SEVERINO et al., 2011).
Entre as emulsões constituídas de óleo de pracaxi e a mistura de tensoativos Span®
60 e Tween® 80, a mais estável visualmente após análise macroscópica apresentou EHL
em torno de 8,8 - que corresponde à proporção de 60 % de Span® 60 e 40 % de Tween®
80. As demais emulsões apresentaram instabilidade evidenciadas por separação de fases ou cremagem.
A Figura 31 apresenta as imagens das emulsões obtidas com proporções de tensoa- tivos em diferentes valores de EHL após 7 dias de preparação. Os números que identificam as emulsões correspondem ao valor de EHL das mesmas, de acordo com a Tabela 7. Foi possível verificar sinas de instabilidade (cremagem ou coalescência) em algumas emulsões. A emulsão 2 apresentou aspecto semi-sólido (creme) e, por isso, não foi considerada na avaliação do EHL requerido para o óleo de pracaxi.
A Figura 32 apresenta as imagens das emulsões após o ensaio de estabilidade preliminar por meio de centrifugação a 1500 (A), 2000 (B) e 3500 rpm (C), respectivamente. Os números que identificam as emulsões correspondem ao valor de EHL das mesmas, de
Figura 31 – Imagem das emulsões com diferentes valores de EHL após 7 dias de preparação.
Fonte: produzido pelo autor
acordo com a Tabela 7. A emulsão 2 não demonstra visualmente cremagem ou coalescência, no entanto, a mesma apresentou consistência semi-sólida e, por isso, não foi considerada na avaliação do EHL requerido.
Os índices de cremagem apresentados pelas emulsões após 7, 14 e 28 dias da preparação estão representados na Figura 33. A emulsão com EHL 8,82 foi a que apresentou menor índice durante o período avaliado, demonstrando assim, maior estabilidade frente as demais.
O pH das emulsões foi verificado antes e após o ciclo gelo-degelo. Os valores obtidos podem ser visualizados na Figura 34. Pode-se observar que o pH apresentou pequenas variações entre as medidas no inicio e no final do ciclo gelo-degelo. A menor variação de pH foi apresentada pela emulsão com EHL 13,97 (0,02) e a maior pela emulsão com EHL 8,82 (1,16).
O resultado obtido referente ao EHL requerido para o óleo de pracaxi está alinhado com o EHL requerido encontrado para outros óleos vegetais. Maruno (2009) determinou o EHL 8,0 para obtenção de nanoemulsões estáveis de óleo de gergelim e óleo de framboesa utilizando os tensoativos não-iônicos óleo de rícino etoxilado 30OE (EHL 11, 7) e monooleato de sorbitano (EHL 4, 3).
Em outro estudo, Pereira (2008) determinou também o EHL 8, 0 para obtenção de nanoemulsões estáveis dos óleos de oliva e semente de uva utilizando os tensoativos
não-iônicos Ultroil® R300 e Span® 80.
A mistura dos tensoativos Span® 60 e Tween® 80 na proporção 60:40, que resultou
em EHL 8,82, se mostrou adequada para a estabilização de emulsões O/A de óleo de pracaxi.
Figura 32 – Imagem das emulsões de óleo de pracaxi após centrifugação a 1500, 2000 e 3500 rpm.
Fonte: produzido pelo autor.
(óleo de pracaxi) e também a maior estabilidade promovida à emulsão pela utilização de uma mistura de tensoativos com características opostas (hidrofílico e lipofílio), pois cada tipo de tensoativo irá se adsorver fortemente à fase correspondente, formando um filme mais coeso na interface O/A (AULTON, 2005; LACHMAN et al., 2001).
5.1.4 Diagrama de fases pseudoternário
A relação entre a proporção das fases do diagrama pseudoternário e a classificação, de acordo com o estado físico, cor e tipo de dispersão obtida, pode ser verificada no gráfico de contorno representado na Figura 35.
Figura 33 – Gráfico com índices de cremagem apresentados pelas emulsões de óleo de pracaxi em 7, 14 e 28 dias após a preparação.
Nota: * emulsão com consistência semi-sólida Fonte: produzido pelo autor.
Figura 34 – Gráfico com valores de pH apresentados pelas emulsões antes e após o ciclo gelo-degelo.
Através da análise do gráfico, é possível conhecer os tipos de emulsões obtidas e as respectivas regiões no diagrama pseudoternário. Todas as regiões apresentaram dispersões com características de emulsão e não foi observado separação de fases. Entretanto, não se pode descartar a possibilidade de ocorrência de separação de fases, pois o aspecto semi-sólido com alta viscosidade, observado em alguns pontos do diagrama ternário, pode ter evitado a ocorrência da separação de fases logo após o preparo da dispersão.
Figura 35 – Diagrama de fases pseudoternário das formulações avaliadas.
Fonte: produzido pelo autor.
A região de interesse compreendeu a área relativa à emulsões com aspecto liquido leitoso. Foi possível obter emulsões com este aspecto em formulações com proporção de água a partir de 38 %.
Dentro da área de interesse, constatou-se em algumas formulações a ocorrência de gotículas de fase interna em escala nanométrica (nanoemulsão). As formulações avaliadas apresentaram tamanho de gotícula de fase interna entre 131,6 ± 2,4 nm e 258,3 ± 4,5 nm.
A proporção de tensoativos utilizada, além de promover estabilização do sistema emulsionado, possibilitou a obtenção de sistemas em escala nanométrica.
O tamanho da região no diagrama correspondente à nanoemulsão depende da capacidade dos tensoativos empregados em diminuir a tensão superficial durante a dispersão das fases e a quantidade de energia empregada no processo de preparação (SARFARAZ et al., 2016; SHAKEEL et al., 2007).
ultrassom, que é uma das metodologias que empregam alta energia para preparação de emulsões, nanoemulsões e microemulsões.
Entretanto, é possível obter nanoemulsões com tamanho de goticula de fase interna menor e com maior estabilidade se forem utilizadas metodologias que empregam maior energia, como por exemplo, homogeneização à alta pressão (KIM et al., 2014; SHAKEEL et al., 2012).
Os resultados obtidos tornam o óleo de pracaxi um candidato promissor para o desenvolvimento de nanoemulsões para aplicação tópica de produtos farmacêuticos e cosméticos.