Produção de micropartículas lipídicas (MPLs) – Ensaios Preliminares

5.3.4.1.1. Determinação da proporção de compostos hidrofóbicos constituintes da matriz

A composição entre ácido esteárico (ponto de fusão 70o _{C [Bertan, 2003])}

e gordura vegetal hidrogenada (ponto de fusão em torno de 35o _{C) permitiu a}

obtenção de misturas com durezas e pontos de fusão variados, apresentados na Tabela 31 para três proporções de misturas desses lipídios.

Tabela 31: Pontos de fusão das misturas de ácido esteárico (AE) e gordura vegetal hidrogenada (GVH). AE:GVH Temperatura (ºC) (%) 35 40 45 50 55 60 25:75 S S P P L L 50:50 S S S S P L 75:25 S S S S S P

S – estado sólido; P – pastoso; L – líquido.

A mistura contendo maior quantidade em acido esteárico se manteve sólida até temperatura superior a 55oC, apresentando aspecto bem rígido característico do ácido graxo. O aumento da quantidade de gordura vegetal hidrogenada, abaixou o ponto de fusão e deu maior maciez à mistura de lipídios. Na proporção de maior quantidade de gordura vegetal hidrogenada, o ponto de fusão permaneceu muito próximo à faixa de temperatura de produção dos coacervados (45-50oC). Baseado nessa observação a composição de 1:1 (AE:GVH) foi definida para a produção das MPLs por apresentar ponto de fusão (55o C – Tabela 31) superior ao usado na coacervação.

Langdon & Buchal [1998 a e b] relatam estudos em que o perfil da mistura lipídica utilizada na produção de micropartículas de gordura influenciam na eficiência de encapsulação e no perfil de liberação de compostos hidrossolúveis como vitaminas e peptídeos. Além disso, a dureza das partículas de gordura interferiu na ação digestiva e absorção dos nutrientes encapsulados por organismos aquáticos, indicando que partículas menos rígidas, ou seja, com menores pontos de fusão, são mais adequadas para alimentação das larvas.

5.3.4.1.2. Determinação das proporções entre mistura lipídica e soluções de recheios

Para a etapa inicial da produção de micropartículas lipídicas foi necessária a formação de uma emulsão do tipo água em óleo. As quantidades dos lipídios e dos recheios possíveis de serem misturadas para formar esse tipo de emulsão dependem das características de cada componente, chegando a um limite onde a emulsão pode inverter e passar a ser do tipo óleo em água, perdendo suas características de retenção dos compostos hidrofílicos [Magee & Olson, 1998a].

Foi testada a formação de emulsões entre massas de mistura lipídica (ácido esteárico/gordura vegetal hidrogenada 1:1, 65o_{C) e solução de recheio (glicose}

50% p/p, 65oC) na faixa de 50:50 até 90:10. As características desejadas para as emulsões formadas foram: 1 – maior quantidade possível de solução de recheio; 2 – boa fluidez para permitir o escoamento e a atomização.

Proporções de 50:50 e 60:40 para solução de recheio (50% p/p) produziram emulsões com texturas pastosas, não apresentando escoamento adequado. No caso das outras combinações, as emulsões apresentaram fluidez suficiente para permitir a atomização sendo usadas no planejamento experimental (70:30; 80:20 e 90:10).

5.3.4.1.3. Adição de tensoativos

Nos testes preliminares de formação das emulsões foi possível observar uma rápida separação de fases entre as soluções de glicose e a mistura lipídica. Essa separação de fases é indesejável, pois impede a obtenção de micropartículas com concentração uniforme de recheio e interfere na eficiência de encapsulação e perfis de liberação/retenção do mesmo [Onal & Langdon, 2004]. O uso de tensoativos é citado como fundamental na obtenção de boa eficiência de encapsulação e aumento da retenção de glicose e proteínas [Magee & Olson, 1998a; Nokhodchi et al., 2002; Langdon e Buchal, 2004 a e b]. Baseando-se nos resultados de Magee & Olson [1998 a e b] foram usadas duas blendas compostas de monoestearato e triestearato de sorbitana (Dhaytan S60 e Dhaytan T80 respectivamente – blenda 1) e monoestearato e trioleato de sorbitana (Dhaytan S60 e Dhaytan TS80 respectivamente – blenda 2). Com o uso das blendas, as emulsões permaneceram estáveis durante o tempo de processamento.

5.3.4.1.4. Condições de processamento

As MPLs foram produzidas pela atomização das emulsões de misturas lipídicas e soluções de recheio em um spray dryer de bancada. Testes premilinares foram feitos para definir condições de produção das MPLs. O equipamento utilizado é apresentado esquematicamente na Figura 32.

A – Painel de Controle B – Bomba peristáltica

C – Bico atomizador duplo fluido D – Entrada de alimentação E – Entrada do ar comprimido F – Câmara de vidro

G – Coletor H – Termopar

Figura 32: Esquema de adaptação do Spray dryer Buchi para produção de micropartículas lipídicas.

A alimentação do atomizador foi feita pela deposição manual da emulsão diretamente na entrada do mesmo (Figura 32 – D)., A utilização do sistema convencional do equipamento com a bomba peristáltica para alimentação (Figura 32 – B), ficou inviabilizada devido à queda de temperatura no transporte da emulsão ao longo da mangueira, com conseqüente endurecimento e entupimento. Cada processamento foi limitado a 30g de emulsão, evitando assim o endurecimento pela queda de temperatura, a desestabilização da emulsão e exposição ao calor por período prolongado (atomizador sob aquecimento de 90o_C).

O ponto de fusão da mistura lipídica permitiu sua pulverização em temperatura ambiente, na câmara de secagem, que foi adaptada para esse fim. A passagem entre a câmara de secagem e o ciclone (Figura 32 – H) foi fechada e a parte inferior (Figura 32 – G) foi mantida aberta para evitar que a temperatura do ar se elevasse. Com essas modificações a temperatura no interior da câmara

atingiu no máximo 30oC monitorada pelo próprio termopar do equipamento (Figura 32 – H). Após a pulverização, a câmara foi removida do equipamento e deixada em temperatura de 22o C para resfriamento. As partículas foram removidas da superfície de vidro com o auxilio de um pincel e foram estocadas em freezer (- 18o_{C) para análises posteriores.}

Diversas formas de obtenção de micropartículas lipídicas vêm sendo estudadas, incluindo sistemas de pulverização utilizados na obtenção dessas estruturas contendo diversos tipos de compostos [Langdon & Buchal, 1998a e b; Ribeiro dos Santos et al., 2002; Jenning et al., 2000; Onal & Langdon, 2004 a e b; Magee & Olson, 1981 a e b; Barbosa et al., 2004].