Emulsões Estruturadas

Recentemente, estudos mostram um grande investimento no desenvolvimento, compreensão e aplicação de emulsões estruturadas, sistemas que consistem na estruturação interna, externa ou da interface água/óleo das emulsões. O interesse se dá pela maior potencialidade, estabilidade e funcionalidade destes tipos de emulsões quando comparadas as emulsões convencionais, com aplicações nas áreas cosméticas, farmacêuticas e de alimentos (McClements, 2010; Rehman & Zulfakar, 2014).

2.1.1. Emulgéis

Emulgéis são sistemas formados a partir da combinação de óleo e água onde uma das fases, dispersa ou contínua, se apresenta gelificada. A simples presença de um agente gelificante hidrofílico em uma emulsão, ou a dispersão de organogéis em água, transformam estes sistemas em um emulgel (Figura 2.1). Emulgéis são sistemas que possuem características favoráveis a formulações cosméticas e farmacêuticas como tixotropia, baixa oleosidade, emoliência, estabilidade, transparência, fácil remoção além de poderem ser usados em sistemas que necessitam da liberação controlada de ativos já que associam mutuamente dois sistemas controladores emulsões e géis (Alexander et al., 2013; Rehman & Zulfakar, 2014).

Figura 2.1. Representação esquemática de emulgéis e bigéis.

Como foco na área de alimentos, a dispersão de organogéis em água com consequente formação de emulgéis foi estudada por Toro-Vazquez e colaboradores (2013). Emulsões contendo 20% de água em 80% de oleogel, estruturadas por uma mistura de cera de candelilla e monoglicerídios em óleo de cártamo foram preparadas por homogeneização a alta pressão a 65 °C e estruturadas após resfriamento. As emulsões formadas foram do tipo água em óleo e microscopia de luz polarizada foi utilizada para a confirmação da gelificação da fase oleosa. Foram observadas a formação de microplaquetas cristalinas na fase oleosa externa da emulsão, semelhante a cristalização previamente observada no organogel de cera de candelilla e monoglicerídios. Não foram observados cristais na interface dos glóbulos, apesar de ter sido indicado uma possível dificuldade de resolução da técnica utilizada.

Na área cosmética e farmacêutica o uso de emulgéis gerados pela presença de agentes gelificantes da fase aquosa externa da emulsão é de grande interesse e ampla exploração (Alexander et al., 2013). Kirilov e colaboradores (2014) estudaram emulgéis formados a partir da dispersão de organogéis de ácido 12-hidroxiesteárico em vaselina e óleo de amêndoa, na forma de nanopartículas gelificadas em água, na presença de surfactantes, obtidas por um processo de emulsificação a quente. Testes comparativos de estabilidade evidenciaram um aumento na estabilidade das nanopartículas após o processo de gelificação. Neste estudo o bloqueador solar UVB 2-etilhexil dimetilaminobenzoato foi incorporado às nanopartículas gelificadas para se compreender o efeito da gelificação sobre a performance do bloqueador. Foi observado que a gelificação da fase dispersa aumentou a fotoproteção e fotoestabilidade do bloqueador além de conferirem maior resistência à água para o mesmo.

2.1.2. Bigéis

Bigéis são sistemas que associam a gelificação de fase aquosa (hidrogéis) e fase oleosa (organogéis) numa mesma formulação (Figure 2.1). A maior vantagem dos bigéis é que eles retêm características advindas dos dois sistemas de gel como efeito “cooling” e maior espalhabilidade provenientes dos hidrogéis, e aumento da permeação de ativos e resistência à água provenientes do organogel (Rehman & Zulfakar, 2014; Sagiri et al., 2015).

Inúmeros trabalhos reportam a exploração de bigéis no desenvolvimento de formulações tópicas para a área cosmética e farmacêutica. Bigéis são considerados sistemas mais estáveis pela associação dessa dupla gelificação (Singh et al., 2014ab; Lupi et al., 2015; Sagiri et al., 2015).

Singh e colaboradores (2014a) estudaram as características de bigéis formados a partir da dispersão de organogéis de monoestearato de sorbitano em óleo de gergelim, em hidrogéis de goma guar. De acordo com o estudo, além da comprovação da formação de um sistema duplamente gelificado, os bigéis apresentaram uma redução na cinética de difusão de ativo (ciprofloxacina), característica importante para formulações que necessitam de um controle de liberação de ativo. O estudo também mostrou que as formulações desenvolvidas apresentaram adequadas características de viscosidade e estabilidade.

Lupi e colaboradores (2015) estudaram o efeito da adição de organogel em bases cosméticas, na forma de emulgéis, para a formação de sistemas mais complexos como bigéis. Os bigéis foram preparados por um processo a frio e agitação mecânica de 700 rpm. As formulações foram caracterizadas com relação as suas características reológicas e de microestrutura. Bigéis do tipo O/A e A/O foram obtidos a partir da variação da concentração de organogel disperso. Ainda estudando os sistemas bifásicos, Lupi e colaboradores (2016), avaliaram bigéis formado a partir de pectina e organogel de azeite de oliva estruturado por estearato de glicerila e policosanol. As características reológicas dos bigéis estiveram fortemente relacionadas a concentração de organogel na formulação. O estudo sugere que análises futuras correlacionando as propriedades reológicas com a capacidade de controle de liberação de ativos deve ser estabelecida para maior compreensão desses sistemas.

Behera e colaboradores (2014) estudaram os efeitos de diferentes bigéis formados a partir de organogéis de óleo de girassol e Span-40 em hidrogéis de alginatos de sódio, sódio carboximetilcelulose, maltodextrina e amido. A liberação controlada do composto químico metronidazol foi estudado e resultados evidenciaram que os bigéis, quando comparado a uma

formulação convencional de mercado, apresentaram uma capacidade de liberação controlada do composto e a cinética de liberação esteve relacionada com a composição dos bigéis, mais especificamente com o tipo de hidrogel utilizado. O estudo também avaliou o efeito de encapsulação do probiótico L. plantarum nos glóbulos de organogéis com relação a viabilidade do mesmo em um sistema simulador do ambiente gastrointestinal. Os resultados evidenciaram que as formulações bigéis contendo maltodextrina, alginatos de sódio e amido apresentaram uma maior preservação da viabilidade do probiótico quando comparada a formulação contendo carboximetil celulose ou o sistema de teste não encapsulado. O estudo concluiu que os resultados obtidos estiveram fortemente relacionados a utilização de bigéis como sistemas estruturados e ao tipo de polissacarídio utilizado.