Emulsões Óleo de Olivaágua Estabilidade

7/23/2019 Emulses leo de Olivagua Estabilidade

1/10

Desenvolvimento de emulses leo de oliva/gua:avaliao da estabilidade fsica

Frange, R.C.C1; Garcia, M.T.J.1*

1Laboratrio de Tecnologia Farmacutica - Faculdade de Farmcia - Universidade de Uberaba - UNIUBE.

Autor correspondente:Maria Teresa Junqueira Garcia - Laboratrio de TecnologiaFarmacutica - Faculdade de Farmcia - Universidade de Uberaba UNIUBEAv. Nen Sabino, n 1801, Bairro Universitrio - CEP: 38055-550 - UberabaMinas Gerais - Brasil - e-mail:[email protected]

Recebido 03/02/2009 / Aceito 08/02/2010

Revista de CinciasFarmacuticasBsica e Aplicada

Journal of Basic and Applied Pharmaceutical SciencesRev Cinc Farm Bsica Apl., 2009;30(3):263-271

ISSN 1808-4532

RESUMO

Emulses leo de oliva/gua, na presena de agentes

emulsionantes no-inicos, foram avaliadas quanto estabilidade fsica. Assim, prepararam-se emulsesfazendo uso de diferentes emulsionantes, sendoum hidroflico e o outro lipoflico, nas diferentespropores. s emulses mais estveis, adicionaram-seagentes auxiliares da emulsicao, visando otimizar aestabilidade; e estudos de estabilidade foram conduzidos,submetendo as amostras em condies e perodosdiversos de armazenamento. Para caracterizaoda estabilidade, as amostras foram examinadasmacroscopicamente e submetidas s anlises de pH,centrifugao, viscosidade, potencial zeta e distribuiode tamanho de partcula. Os resultados demonstraramque as emulses leo de oliva/gua no apresentaram

alterao, ou seja mantiveram-se estveis, quantos propriedades organolpticas, bem como fsico-qumicas, quando armazenadas temperaturaambiente e protegidas da luz. Das emulses obtidas,as que apresentaram maior estabilidade provm daassociao de agentes emulsionantes que resultaramem equilbrio hidroflico-lipoflico (EHL) equivalente a12. As emulses provenientes da associao de agentesemulsionantes que possuem cadeias de cidos graxosinsaturados similares ao leo de oliva produziramestabilidade mxima, demonstrando que a similaridadeestrutural entre os componentes da fase oleosa e osagentes emulsionantes essencial para a estabilidade

da emulso.Palavras-chave: Emulso O/A. Estabilidade. leo deOliva. EHL. Emulsionante no-inico.

INTRODUO

As emulses so disperses de duas fases lquidasimiscveis entre si, usualmente gua e leo, estabilizadas

pela presena de agentes emulsivos, localizados na interfaceleo/gua.

Os agentes emulsivos, com propriedade de diminuira tenso interfacial entre o leo e a gua, tm papelfundamental na estabilizao de emulses. Entretanto estes

compostos no conseguem diminuir a tenso interfacial aponto de contrariar totalmente a energia livre de superfcieprovocada pelo aumento da rea interfacial. Desta forma asemulses so sistemas termodinamicamente instveis e, nodesenvolvimento tecnolgico, procura-se utilizar de meiosque possam retardar pelo maior tempo possvel a separaodas fases (Oliveira et al., 2004).

Presume-se que a estabilidade destas preparaesdepende do tipo de agente emulsionante utilizado e dascaractersticas fsicas da pelcula interfacial formada. Esta

pelcula deve ser rgida e compacta (Prista et al., 1995),possuir certo grau de elasticidade supercial e no deveromper-se quando pressionada pelas gotculas, mas aoromper-se, deve ser capaz de formar-se rapidamente

(Gennaro, 1999), impedindo a aproximao e conseqentejuno da fase dispersa.

Por vezes, um nico emulsionante capaz deoriginar o tipo de emulso desejada, no entanto, emulsesmais estveis so preparadas quando se utilizam misturasde emulsionantes, sendo um para a formao de emulsesO/A e outro para a formao de emulses A/O (Prista etal., 1995; Gullapalli & Sheth,1999). Postulam-se que osagentes emulsivos hidroflicos e lipoflicos alinham-se umao lado do outro, conferindo maior rigidez e resistnciaao lme emulsivo, atravs de pontes de hidrognio (Fox,1986).

De acordo com Schulman & Cockbain (1940),

esses agentes emulsionantes so capazes de formar entresi complexos interfaciais na superfcie dos glbulosdispersos. Esses complexos promovem a formao ea estabilizao da emulso porque diminuem a tensointerfacial mais acentuadamente do que quando se empregaum s agente emulsionante, alm de originarem uma

pelcula compacta, mas exvel, na interface. Se o lmeinterfacial for eletricamente carregado, foras repulsivas,em consequncia da formao da dupla camada eltrica,contribuiro para estabilidade do sistema (Aulton, 2005).

Para Gullapalli & Sheth (1997;1999), a estabilidadedas emulses O/A pode ser obtida pela otimizao damistura de emulsicantes hidroflicos e lipoflicos.Segundo os autores, a similaridade estrutural dos agentes

emulsicantes com a fase dispersa essencial para aestabilidade da emulso; e a estabilidade pode ser favorecida

pelo complexo formado entre o agente de viscosidade


2/10

264

Emulses leo de oliva/gua: estabilidade

Rev Cinc Farm Bsica Apl., 2009;30(3):263-271

hidroflico e tensoativo hidroflico e pela interao dotensoativo hidroflico com a fase oleosa.

Por outro lado, as emulses instveis se manifestamdas seguintes formas (Silva & Soares, 1996): oculao,onde as gotculas se agregam em aglomerados frouxos,

dentro da emulso, conservando sua identidade individual,mas cada aglomerado comporta-se sicamente como umaunidade nica; coalescncia que caracterizada por umalarga distribuio de tamanho das gotculas, resultando naseparao de fases de forma visvel ao olho nu; creamingonde a fase dispersa, conforme sua densidade relativa fase contnua, sobe at superfcie ou desce at o fundoda emulso, formando uma camada de emulso maisconcentrada (Lieberman et al., 1988; 1989; Aulton, 2005);amadurecimento de Ostwald, onde as partculas maiorescrescem de tamanho devido dissoluo das partculasmenores (Welin-Berger & Bergensthl, 2000).

medida que as emulses se tornam instveis,suas caractersticas fsico-qumicas variam. Assim, para

vericar tais variaes pode-se determinar o valor dopH, viscosidade, a distribuio de tamanho de partcula,potencial zeta, entre outros (Brasil, 2004).

Logo, o presente trabalho tem por objetivoavaliar a estabilidade fsica de emulses leo de oliva/gua, empregando a associao de diferentes agentesemulsionantes no-inicos, nas diferentes propores.

MATERIAIS E MTODOS

MATERIAIS

leo de Oliva (Pharmaspecial) - ndice de acidez1%, Monoleato de Polioxietilenossorbitano (Tween 80,EHL= 15)(Synth), lcool Cetoestearlico Etoxilado 20OE(EHL=15,4) (Pharmaspecial) , lcool Olelico Etoxilado3OE (EHL= 6,6) (Becto Research Chemical), lcoolLaurlico Etoxilado 2OE (EHL=6,2) (Chemistry), Glicerina(Galena), Metilparabeno (Pharmaspecial), Propilparabeno(Pharmaspecial), Carbopol 940 (Galena), Natrosol 250HHR (Pharmaspecial), Butil Hidroxi Tolueno BHT(Pharmaspecial), Soluo de NaOH 20% (p/v) (Nuclear).

MTODOS

Determinao do Equilbrio-Hidroflico-Lipoflico(EHL) do leo de oliva

Para o presente estudo, empregaram-se tensoativoscom cadeias graxas e EHLs (Tween 80, EHL= 15; lcoolCetoestearlico Etoxilado 20 OE, EHL=15,4; lcoolOlelico Etoxilado 3OE, EHL= 6,6; lcool LaurlicoEtoxilado 2OE , EHL=6,2) distintos. Para a associaode tensoativos, teve-se como critrio a polaridade dosmesmos, empregando um com caractersticas hidroflicase outro com caractersticas lipoflicas.

Para determinar o EHL do leo de oliva, preparou-

se com ele uma srie de emulses contendo 5g de um parde emulsionantes (monooleato de polioxietilenossorbitano(Tween 80)/ lcool Olelico Etoxilado 3OE; monooleato de

polioxietilenossorbitano (Tween 80)/lcool cetoestearlico20OE; monooleato de polioxietilenossorbitano (Tween80)/lcool laurlico etoxilado 2OE; lcool cetoestearlicoetoxilado 20OE/lcool laurlico etoxilado 2OE), misturadosem propores variveis, de modo a originarem valores

denidos, mas escalonados de EHL; 10g de leo de oliva egua at completar 100g (Prista et al., 1996).As emulses foram preparadas aquecendo

separadamente a fase aquosa e oleosa em banho-maria(Tecnal TE 057) 70C. Aps o aquecimento, a faseaquosa foi vertida na fase oleosa, e o sistema foi mantidosob agitao a 15000 rpm (Ultra-TurraxT25) por cincominutos. Aps agitao, as emulses foram envasadas eacondicionadas em temperatura ambiente.

Decorridas 24 horas, procedeu-se ao exame detodas as emulses, tomando-se como ponto de refernciaaquela que apresentou-se mais estvel, isto , que no tinhaaspecto grumoso nem separao de fases e com alto ndicede cremeao. Segundo Krishna et al., 1998, a estabilidade

pode ser mensurada pelo porcentual de cremeao.O ndice de cremeao foi determinado pela

seguinte equao: C = 100 x (Vs/V

t), onde V

tcorresponde

ao volume total da amostra; Vscorresponde ao volume da

fase emulsionada. De acordo com a equao, quanto maioro valor de C, maior a estabilidade do sistema.

Preparao das emulses

As emulses em estudo foram feitas empregandoleo de oliva (10% p/p), BHT (0,1% p/p) como antioxidante,lcool olelico etoxilado 3EO (1,8% p/p) e Tween 80 (3,2%

p/p) como emulsionantes, Carbopol 940 (0,4% p/p) e

hidroxietilcelulose (0,2% p/p) como agentes de viscosidadee promotores da estabilidade, metilparabeno (0,18%

p/p) e propilparabeno 0,02% (p/p) como conservantesmicrobiolgicos. As emulses foram preparadasaquecendo-se as fases separadamente temperatura nosuperior a 70C. Na fase aquosa solubilizou-se a glicerina,metilparabeno, Tween 80. Dipersou-se ainda nesta fase oHidroxietilcelulose e o Carbopol 940, seguido do ajuste do

pH (pH 5,5) com 0,5 mL de uma soluo de NaOH 20%p/v. A este sistema verteu-se a fase oleosa, submetendo-o agitao a 15000 rpm (Ultra-Turrax T25) por 5 minutos.

Estudo de estabilidade das emulses

O estudo de estabilidade foi baseado no mtodoproposto no Guia de Estabilidade sugerido pela AgnciaNacional de Vigilncia Sanitria (Brasil, 2004), ondeas amostras devem ser armazenadas em condies queacelerem mudanas passveis de ocorrer, permitindo,assim, obter informaes sobre a estabilidade do produtoem menor tempo possvel.

Estabilidade preliminar das emulses

As amostras (triplicatas) foram acondicionadas emfrascos plsticos com tampa, a m de garantir boa vedao.

O volume total do frasco no foi completado para permitirpossveis trocas gasosas. A durao do estudo foi de 15 dias.As amostras foram submetidas ao aquecimento em estufa


3/10

265



50 2C, ao resfriamento em refrigeradores -5 2C, ciclos alternados de resfriamento e aquecimento (ciclos de24 horas 50 2C, e 24 horas -5 2C), exposio aluz solar e temperatura ambiente sob ao abrigo da luz. Asamostras foram analisadas no tempo de 24 horas e aos 7 e

15 dias, quanto s caractersticas organolpticas (aspecto,cor e odor), ao pH, viscosidade, bem como separao defase por centrifugao.

Estabilidade acelerada das emulses

As amostras foram acondicionadas nas condiesdescritas anteriormente. A durao do estudo foi de 90dias. As amostras (triplicadas) foram submetidas aoaquecimento em estufa 50 2C, ao resfriamento emrefrigeradores -5 2C, temperatura ambiente sob aoabrigo da luz. As amostras foram analisadas no tempo de24 horas e aos 15, 60 e 90 dias. Os parmetros avaliados

foram: caractersticas organolpticas (aspecto, cor e odor),separao de fase por centrifugao, pH, viscosidade,distribuio de tamanho de partcula e potencial zeta.

Ensaios Organolpticos

Observaram-se visualmente as caractersticasdas amostras, vericando se ocorreram modicaesmacroscpicas, tais como: separao de fase, formao degrumos, precipitados; bem como a cor e o odor em relaoao padro estabelecido.

Ensaios Fsico-Qumicos

Centrifugao

Em tubo de ensaio cnico graduado para centrfuga(Fanem LtdaMod. 206 R, Excelsa BABY II440 watts) foiadicionado 1,0g de cada amostra, pesado em balana semi-analtica (Gehaka, Mod. BG 4000) e submetido ao ciclode 3500 rpm (863g) durante trinta minutos temperaturaambiente.

Determinao de pH

A determinao do pH foi baseada no mtodoproposto por Borghetti & Knorst (2006), utilizando-se de amostras diludas em gua destilada (1:10 p/v),homogeneizadas e submetidas leitura, temperatura de25C 1, em peagmetro (Micronal - modelo B 474),

previamente calibrado com solues de pH 7,0 e 4,0. Osresultados correspondem a mdia de trs determinaescom os respectivos desvios padro.

Determinao da viscosidade

A viscosidade foi determinada utilizando-seo viscosmetro de Brookeld, srie LV. O spindle

empregado foi o de n4.Para a realizao da leitura, as amostras foram

acondicionadas em tubo de ensaio, tomando-se o cuidado

necessrio para que no houvesse incorporao de ar naamostra. O spindlle foi incorporado amostra de modoa evitar a formao de bolhas de ar em contato com asuperfcie do mesmo, para no ocasionar erros na leitura.As leituras foram realizadas nas velocidades de rotaes

de 0,3; 0,6; 1,5; 3,0; 6,0; 12,0; 30,0 e 60,0 rpm de modocrescente e decrescente temperatura de 25 1C. Osresultados correspondem mdia de trs leituras com osrespectivos desvios padro.

Determinao do potencial zeta

O potencial zeta foi determinado pela mensuraoda mobilidade eletrofortica da partcula dispersa emum campo eltrico. Cem miligramas das amostras emestudo foram diludos em 5 mL de gua de deionizada,homogeneizados at completa disperso e submetidos anlise para a determinao do potencial zeta (Malvern

Nano ZS). Os resultados correspondem mdia de trsleituras com os respectivos desvios padro.

Anlise da distribuio de tamanho de partcula

A distribuio de tamanho de partcula foideterminada pela tcnica de diperso de luz laser, em quecem miligramas das amostras em estudo foram diludos em5 mL de gua de deionizada, homogeneizados at completadisperso e submetidos anlise para a determinao dadistribuio do tamanho de partculas (Beckman CoulterLS 13/320). Os resultados correspondem mdia de trsleituras.

Anlise Estatstica

Os resultados dos ensaios de estabilidade foramsubmetidos ao teste estatstico ANOVA Post test: Tukey.As anlises estatsticas foram realizadas com o programaGraphPad Instat, Version 3.01, 32 bit for Win95/NT.

RESULTADOS

Determinao do EHL

Os EHLs e os respectivos ndices de cremeao dasemulses leo de oliva/gua na presena dos tensoativoslcool olelico etoxilado/Tween 80 encontram-se naTabela 1.

Tabela 1 Os EHLs e o respectivos ndices de cremeao (IC) dasemulses leo de oliva/gua na presena dos tensoativos lcoololelico etoxilado/Tween 80, aps 24 hs da preparao.

EHL 8 9 10 11 12 13 14 15

IC 87% 96% 96% 96% 98% 83% 81% 80%

EHL = Equilbrio hidroflico-lipoflico

As associaes de agentes emulsionantes, todoscom o mesmo EHL (EHL 12), demostraram um ndice

de cremeao equivalente 96%, 94% e 79% para asassociaes Tween 80/lcool laurlico etoxilado 2OE, lcoolcetoestearlico etoxilado 20OE/lcool olelico etoxilado


4/10

266



3OE e lcool cetoestearlico etoxilado 20OE/lcool laurlicoetoxilado 2OE, respectivamente.

Estudo de estabilidade preliminar

A emulso com estabilidade mxima nos estudosde EHL, acrescida dos auxiliares de emulsicao, foisubmetida aos estudos preliminares de estabilidade, porum perodo de 15 dias (Brasil, 2004). As amostras foramexaminadas macroscopicamente e submetidas s anlises de

pH, viscosidade e centrifugao. Os resultados encontram-se na Tabela 2.

Tabela 2 - Resultados dos testes preliminares de estabilidade dasemulses leo de oliva/gua com a associao de tensoativos noinicos (Tween 80/lcool olelico etoxilado 3OE).

Aspecto* pH Viscosidade Centrifugao

1 Dia 15Dia 1Dia 15Dia 1Dia 15Dia

Cont ro le N 5 ,40(0 ,14) 5 ,51(0 ,01) 140333,30(24090,11)

130000,00(12288,21)

N N

Estufa N 5,33(0,05) 5,45(0,05)131333,30

(21197,48)

166333,30

(16041,61)N N

Ciclo N 5,31(0,02) 5,47(0,07)144333,30

(9712,53)

148333,30

(9504,38)N N

Refrigerador N 5,38(0,04) 5,42(0,07)142666,70

(7023,77)

131333,30

(8326,66)N N

Luz sol ar N 5 ,44(0 ,10) 5 ,48(0 ,04)138666,70

(13428,82)

137666,70

(3511,88)N N

Viscosidade referente tenso de cisalhamento de 0,025 s -1; Controle (amostras protegidas da luze mantidas temperatura ambiente); Estufa (amostras mantidas temperatura de 50C); Ciclos(amostras submetidas por perodos alternados temperatura de -5C e 50C), Refrigerador (amostrasmantidas temperatura de -5C), Luz solar (amostras expostas luz solar).* refere s propriedades organolpticas: cor, odor e aspecto.N- normal.

Estudo de estabilidade acelerada

Diante da estabilidade apresentada nos estudospreliminares de estabilidade, a emulso foi submetida aosestudos de estabilidade acelerada, por uma perodo de 90dias (Brasil, 2004). As amostras foram examinadas quantoao aspecto, cor e odor; e submetidas s anlises de pH,centrifugao, viscosidade, potencial zeta e distribuio detamanho de partcula.

Ensaios Organolpticos

As emulses submetidas aos ensaios de estabilidade

demonstraram semelhana, no que se refere cor, odor eaparncia, em relao s emulses recentemente elaboradas,independente das condies e perodos de armazenamento.

Centrifugao

As emulses submetidas aos ensaios de estabilidademantiveram-se estveis nos ensaios de centrifugao, noapresentando cremeao, to pouco separao de fase.

Determinao do pH

O pH das emulses em estudo foi ajustado para o pH

5,49 0,03 e acompanhado durante os estudos de estabilidade.Os valores obtidos esto expressos na Tabela 3.

Tabela 3 - Valores dos pHs das emulses leo de oliva/guarecentemente obtidas e armazenadas sob condies e perodosdiversos.

1 dia 15 dia 60 dia 90 dia

Controle 5,490 (0,031) 5,565 (0,015) 5,525(0,095) 5,533(0,095)

Estufa - 5,633 (0,040) 5,520(0,240) 5,220(0,028)

Refrigerador - 5 ,583(0,033) 5 ,487(0 ,152) 5,370(0 ,057)

Controle (armazenamento temperatura ambiente sob ao abrigo da luz; Estufa (armazenamentoem estufa 50C); Refrigerador (armazenamento em refrigerador -5C).

Figura 1 - Distribuio de tamanho de partculas das emulsesleo de oliva/gua armazenadas sob condies e perodosdiversos. Controle T0 = emulses recentemente obtidas. A.emulses armazenadas temperatura ambiente por 15, 60 e 90

dias. B. emulses armazenadas em estufa 50C por 15, 60 e 90dias. C. emulses armazenadas em refrigerador -5C por 15, 60e 90 dias.

Distribuio do tamanho de partculas

O perl de distribuio do tamanho de partculas dasemulses recentemente obtidas e das emulses armazenadassob condies e perodos diversos est representado naFigura 1.


5/10

267



Figura 2 - Reogramas das emulses leo de oliva/gua armazenadassob condies e perodos diversos. Controle T0 = emulsesrecentemente obtidas. A. emulses armazenadas temperaturaambiente por 15, 60 e 90 dias. B. emulses armazenadas emestufa 50C por 15, 60 e 90 dias. C. emulses armazenadas emrefrigerador -5C por 15, 60 e 90 dias.

Tabela 4 Valores de viscosidade (mPa.s) das emulses leo de oliva/gua recentemente obtidas e armazenadas e condies e perodosdiversos.

Potencial Zeta

A Tabela 5 apresenta os valores do potencial zetadas emulses leo de oliva/gua recentemente obtidas earmazenadas sob condies e perodos diversos.

Tabela 5 - Valores do potencial zeta das emulses leo de oliva/gua recentemente obtidas e armazenadas sob condies eperodos diversos.

Viscosidade referente tenso de cisalhamento de 0,05 s -1; Controle (amostras protegidas da luz e mantidas temperatura ambiente); Estufa (amostras mantidas temperatura de 50C); Ciclos (amostrassubmetidas por perodos alternados temperatura de -5C e 50C), Refrigerador (amostras mantidas temperatura de -5C). T0, T15, T60 e T90 correspondem ao 1, 15, 60 e 90 dia de armazenamento,respectivamente. Os resultados correspondem mdia de trs leituras com os respectivos desvios padro.

T0 T15 T60 T90

Mdia DP Mdia DP Mdia DP Mdia DP

Controle ida 72000,00 8000,00 66500,00 6363,96 64666,67 5965,17 71500,00 4596,19

volta 72666,67 8020,80 67500,00 5656,85 66166,67 6601,76 88500,00 13332,29

Estufa ida 70500,00 2179,44 142666,67 13428,82 159500,00 14256,57 157666,67 38135,72

volta 69833,33 1607,27 138666,67 17953,64 159666,67 13530,82 157000,00 39281,03

Refrigerador ida 74000,00 5656,85 74833,33 6525,59 71000,00 5267,82 69666,67 8519,58

volta 67333,33 12583,05 73666,67 9305,016 69666,67 5131,60 68000,00 7549,83

1 dia 15 dia 60 dia 90 dia

Controle -36,40,4 mV -40,20,8 mV -52,12,8 mV -49,60,6 mV

Estufa - - -49,50,5 mV -24,02,8 mV

Refrigerador - - -51,72,9 mV -22,80,7 mV

DISCUSSO

Emulses sicamente estveis so melhorespreparadas por meio da presena de uma camadacondensada de emulsionante na interface leo/gua; e, oslmes interfaciais complexos, obtidos mediante a mistura

de um agente emulsionante solvel em gua com outrosolvel em leo, permitem obter emulses com resultadosmais satisfatrios (Aulton, 2005).

O mtodo de equilbrio hidroflico-lipoflico (EHL)tem se tornado uma ferramenta til na escolha do agenteemulsionante para uma determinada fase oleosa. O mtodo

parte do princpio que a emulsicao adequada se dquando o agente emulsicante possui EHL igual ao da faseoleosa a ser emulsicada. Assim, preparou-se uma srie deemulses contendo 85% (p/p) de fase aquosa, 10% (p/p)de leo de oliva e 5% (p/p) de uma mistura de tensoativos(Tween 80/lcool olelico etoxilado 3OE; Tween 80/lcoollaurlico etoxilado 2OE; lcool cetoestearlico etoxilado 20

OE/lcool olelico etoxilado 3OE; lcool cetoestearlicoetoxilado 20OE/lcool laurlico etoxilado 2OE). Os

Determinao da Viscosidade

Determinou-se a viscosidade das amostrasarmazenadas sob condies e perodos diversos em

diferentes tenses de cisalhamento, o que permitiu aconstruo do reograma representado na Figura 2. A Tabela4 apresenta os valores de viscosidade referente tensode cisalhamento de 0,05 s-1 das emulses leo de oliva/gua recentemente obtidas e armazenadas sob condies e

perodos diversos.

Controle (amostras protegidas da luz e mantidas temperatura ambiente); Estufa (amostras mantidas temperatura de 50C); Ciclos (amostras submetidas por perodos alternados temperatura de-5C e 50C), Refrigerador (amostras mantidas temperatura de -5C).


6/10

268



tensoativos foram associados em propores variveis,de modo a originarem valores denidos, mas escalonadosde EHL (Prista et al., 1995). Os resultados (Tabela 1)demonstram que a emulso (a base de leo de oliva) maisestvel corresponde ao ndice de cremeao de 98%, cujoEHL igual a 12. O valor de EHL do presente estudo sediferencia do obtido por Gullapppali & Sheth (1999), osquais apresentam um valor igual a 10. Segundo Gennaro(1999), a presena ou ausncia de qualquer polaridade nomaterial a ser emulsicado pode afetar a polaridade exigidado agente emulsicante. O leo de oliva contitudos portriglicerdeos. A hidrlise destes compostos pode ocasionara formao de cidos graxos livres (Driscoll et al., 2001),conferindo acidez ao leo; modicando, consequentemente,as propriedades fsico-qumicas do mesmo. Considerandoque o ndice de acidez do leo de oliva empregado no

presente estudo de 1%, logo a polaridade do presenteleo requer emulsicantes com polaridades especcas,

justicando, assim, os distintos valores de EHLs observados.

Entretanto, os resultados obtidos esto condizentes com aliteratura, no que se refere ao EHL da famlia dos leosvegetais, que est compreendido entre 7 e 12 (Prista et al.,1995).

As associaes de agentes emulsionantes,todos com o mesmo EHL, resultam em emulses comestabilidades distintas. As misturas, que contm ao menosum emulsicante com cadeia de cido graxo insaturadosimilar ao leo de oliva (o qual possui em sua constituio

principalmente cido olico (75%), bem como, cidolinolico, cido esterico, cido palmtico) produziramemulses mais estveis, demonstrando que a similaridadeestrutural entre os componentes da fase oleosa e os agentesemulsicantes essencial para a estabilidade da emulso

(Petrowski, 1976; Garti & Remon, 1984; Gullapalli &Sheth, 1999; Aulton, 2005).

Os colides hidroflicos tm sido freqentementeutilizados como auxiliares de emulsicao em emulsesO/A, pois formam camadas multimoleculares ao redor dasgotculas dispersas, bem como aumentam a viscosidade dafase contnua, retardando a separao gravitacional da fasedispersa, promovendo, assim, a estabilidade (Klinkesorn etal., 2004; Aulton, 2005). A estabilidade pode ser tambmfavorecida pelo complexo formado entre o agente deviscosidade hidroflico e tensoativo hidroflico e pelainterao do tensoativo hidroflico com a fase oleosa.Segundo Gullapalli & Sheth (1997), a metilcelulose

melhora a estabilidade de emulses de leos polares deforma mais efetiva que leos apolares, em consequncia dacomplexao da metilcelulose com o tensoativo hidroflicono inico e da interao entre o leo polar com a cadeiaapolar do tensoativo hidroflico no inico.

Assim, visando otimizar a estabilidade dos sistemas,incorporou-se emulso com estabilidade mxima(monoleato de polioxietilenossorbitano (Tween 80) e lcoololelico etoxilado 3OE), os colides hidroflicos constitudosde polmeros do cido carboxivinlico (Carbopol 940) e dederivados da celulose (hidroxietilcelulose), como auxiliaresde emulsicao. A adio de base inorgnica (soluo de

NaOH 20% p/v) disperso aquosa dos polmeros, at aobteno de pH 5,5, otimizou o potencial de viscosidade do

polmero do cido carboxivinlico.De acordo com a literatura, em uma emulso estvel

as gotculas dispersas mantm suas caractersticas iniciais,

e permanecem uniformemente distribudas por toda a fasecontnua. Entretanto, podem ocorrer vrios tipos de desviosdeste comportamento, levando cremeao, oculaoou separao.

Logo, um estudo aprofundado da estabilidade dasemulses foi conduzido, objetivando antever possveisalteraes das amostras ao armazen-las em condiesque acelerem mudanas passveis de ocorrer; permitindo,assim, obter informaes sobre a estabilidade do produtoem menor tempo possvel (Brasil, 2004).

A literatura apresenta diferentes mtodosobjetivando caracterizao da estabilidade das emulses,dentro os quais podemos citar: exame macroscpico, pH,tamanho de partcula, centrifugao, viscosidade, potencialzeta e armazenamento sob condies adversas; que podemmostrar uma indicao rpida do grau de instabilidade.

A emulso com estabilidade mxima nos estudosde EHL, acrescida dos auxiliares de emulsicao, foisubmetida aos estudos preliminares de estabilidade, por

um perodo de 15 dias (Brasil, 2004). Para caracterizaoda estabilidade, as amostras foram examinadasmacroscopicamente e submetidas s anlises de pH,viscosidade e centrifugao. Os resultados (Tabela 2) nodemonstam alteraes nos parametros avaliados.

Diante da estabilidade demonstrada nos estudospreliminares de estabilidade, a emulso foi submetida aosestudos de estabilidade acelerada, por uma perodo de 90dias (Brasil, 2004). Para caracterizao da estabilidade, asamostras foram examinadas quanto ao aspecto, cor e odor;e submetidas s anlises de pH, centrifugao, viscosidade,

potencial zeta e distribuio de tamanho de partcula.Os ensaios organolpticos permitiram avaliar, de

imediato, o estado em que se encontravam as amostras emestudo por meio de anlises comparativas, com objetivo devericar alteraes (Brasil, 2004), no que se refere cor,odor e aparncia; constatando semelhanas das emulsessubmetidas aos ensaios de estabilidade em relao semulses recentemente elaboradas, independente dascondies e perodos de armazenamento.

Os ensaios de centrifugao das emulsesarmazenadas em condies e perodos diversos, objetivandovericar possveis instabilidade, como: separao de fase,coalescncia, entre outras, pelo aumento da mobilidadedas partculas em consequncia do aumento da fora dagravidade (Brasil, 2004); demonstraram estveis, noapresentando cremeao, to pouco separao de fase.

O pH de uma formulao deve garantir aestabilidade dos ingredientes da formulao, sua ecciae segurana (Brasil, 2004), bem como ser compatvel comos uidos biolgicos de acordo com a via de administrao

pretendida. A maior estabilidade dos sistemas d-sequando estes so mantidos dentro de uma pequenavariao de pH. Desta forma, a diminuio progressivada estabilidade d-se quando o pH se afasta de seu limitetimo (Gennaro,1999).

O pH das emulses em estudo foi ajustado, comhidrxido de sdio 20% p/v, para o pH 5,49 0,03,visando adequar o produto via de administrao, bemcomo otimizar a viscosidade do polmero derivado docido carboxivinlico; e acompanhado durante os estudosde estabilidade. Os resultados (Tabela 3) demonstramque as emulses armazenadas em perodos (15, 60 e 90dias) e em condies diversas de temperatura (ambiente,


7/10

269



50 e -5C), no apresentam variao signicativa de pH,quando comparadas com o pH das emulses recentementeobtidas (p>0,05). Entretanto, observa-se uma ligeiradiminuio do pH dos sistemas armazenados em estufase em refrigeradores, sendo indicativos de instabilidade.

Segundo Masmoudi et al. (2005), a diminuio do pH poderepresentar uma oxidao da fase oleosa com formaode hidroperxidos ou mesmo a hidrlise de triglicerdeoslevando formao de cidos graxos (Masmoudi et al.,2005; Driscoll et al., 2001).

Segundo Aulton (2005), a instabilidade de umaemulso resulta de qualquer processo que cause um

progressivo aumento do tamanho das partculas, e umalargamento na distribuio de tamanhos, de forma que,

por m as partculas dispersas podem tornar-se to grandesa ponto de separar-se como lquido livre. Logo, um mtodo

preciso para a determinao da estabilidade avaliar otamanho dos glbulos com tempo.

A anlise do perl de distribuio do tamanho de

partculas das emulses recentemente obtidas demonstrauma distribuio monomodal, sugerindo uma distribuiouniforme de partculas (Figura 1). Comportamentosemelhante apresentam as amostras armazenadas temperatura ambiente e protegidas da luz por 60 e 90dias. Entretanto, as amostras armazenadas por 60 e 90dias em estufa 50 ou em refrigerador -5C apresentamdistribuio bimodal, caracterizando instabilidade destasemulses sob estas condies de armazenamento.

A avaliao da viscosidade ajuda a determinar seum produto apresenta a consistncia ou uidez apropriadae pode indicar se a estabilidade adequada, ou seja, forneceindicao do comportamento do produto ao longo do tempo

(Brasil, 2004).A reologia da emulso uma manifestao diretada interao das foras que ocorrem no sistema. Asinstabilidades provenientes da variao no tamanho eno nmero de partculas e na orientao ou migrao doemulsionante durante um perodo de tempo podem serdetectadas por meio de alteraes na viscosidade aparentedo produto (Logaraj et al., 2008; Mostefa et al., 2006;Aulton, 2005; Tadros,1999; 2004).

A avaliao do comportamento reolgico em funoda temperatura fundamental para obter informaes daestabilidade fsica e consistncia do produto. SegundoAulton, (2005), a solubilidade de emulsionantes no-inicosmuda com o aumento da temperatura e temperaturas acima

de 70C destri a maioria das emulses. Por outro lado, ogelo formado a baixas temperaturas provoca a quebra dasemulses por romper o lme interfacial.

As Figuras (Figura 2) representadas demonstram queas amostras em estudo apresentam uxo pseudoplstico,com a viscosidade diminuindo com o aumento da tenso decisalhamento aplicada.

Este tipo de comportamento desejado em formulaesfarmacuticas. necessrio ter uma viscosidade aparenteelevada a baixas tenses de cisalhamento para impedir amobilidade da fase dispersa, sendo importante que apresentemuxo livre quando agitados, apresentando baixa viscosidade

frente a altas tenses de cisalhamento, sendo essas alteraesreversveis aps certo tempo de repouso, retardando acoalescncia ou a cremeao (Aulton, 2005).

Os estudos reolgicos das emulses, queforam submetidas s condies e perodos diversos dearmazenamento, demonstram que o comportamentoreolgico pseudoplstico no se modica. Entretanto,observa-se que a viscosidade se altera dependendo destas

condies de armazenamento (Tabela 4). As amostrasarmazenadas por 15, 60 ou 90 dias temperatura ambienteao abrigo da luz, ou sob refrigerao -5C, no apresentamalteraes signicativas em relao s recentemente,obtidas.Entretanto, as emulses em estudo apresentam variaesrepresentativas da viscosidade quando armazenadas temperatura de 50C. A viscosidade das amostras aumentaquando armazenadas sob estas condies. Observou-se um aumento da viscosidade (referente viscosidadede ida), em relao s emulses recentemente obtidas,de aproximadamente 2,0 (p


8/10

270



A m de caracterizar o grau de repulso das gotculasdispersas, as emulses de leo de oliva/gua estabilizadascom a associao de tensoativos no inicos (Tween 80/lcool olelico etoxilado 3OE) foram analisadas quantoao potencial zeta. Os resultados apresentados na Tabela

5 mostram que as emulses armazenadas em condiesdiversas apresentam diferenas absolutas do potencial zetamaiores que 10 mV. De acordo com Roland et al. (2003),quando a diferena absoluta do potencial zeta for ao menosde 10 mV, pode-se predizer que amostras apresentamestabilidades distintas.

Os resultados demonstram, ainda, que houve umareduo da magnitude do potencial zeta nas emulsesarmazenadas em estufa 50C ou sob refrigerao -5C

por 90 dias, em relao s recentemente obtidas.Segundo a literatura, os sistemas so considerados

estveis quando possuem um valor absoluto maior que 25mV (Lieberman et al., 1989). Assim, quando o potencialzeta relativamente alto, maior que 25 mV (valorabsoluto), as foras repulsivas predominam em relao satrativas de London, logo o sistema est disperso. Quandoo potencial zeta relativamente baixo, menor que 25 mV(valor absoluto), as foras atrativas predominam em relaos repulsivas, as partculas se aproximam, oculando(Lieberman et al., 1989), podendo levar separao defases.

Logo, as emulses armazenadas em estufa 50Cou sob refrigerao -5C por 90 dias apresentam valoresde potencial zeta fora dos limites considerados estveis.

Segundo a literatura, o pH, bem como a fora inicapodem interferir no potencial zeta (Ahmad et al.,1996; Ho& Ahmad, 1999; Hsu & Nacu, 2003). Como previamente

mencionado, os pHs dos sistemas foram ajustadospara 5,490 (0,031), antes dos estudos de estabilidade,empregando 0,5 mL da soluo de hidrxido de sdio a20% p/v. Entretanto os resultados demonstram que os

pHs dos sistemas submetidos ao aquecimento em estufa 50C ou a refrigerao -5C sofreram uma ligeirareduo, possivelmente decorrente da degradao dealgum componente da formulao, justicando, assim, areduo do potencial zeta. Alia-se reduo do potencialzeta, a diminuio da viscosidade aparente e o aumentoda motilidade cintica nos sistemas armazenados sobaquecimento; e cristalizao de compostos da formulaonos sistemas armazenados sob aquecimento e refrigerao.

O aumento da temperatura leva diminuio da viscosidadeaparente e ao aumento da motilidade cintica, tanto dafase dispersa, quanto do prprio agente emulsionante nainterface leo/gua, fazendo com que a barreira energticaseja facilmente vencida, aumentado, assim, o nmero decolises entre as gotculas (Aulton, 2005). A cristalizaode componentes da formulao, em conseqncia darefrigerao, ou da volatilizao do solvente do sistema,exerce presses anmalas sobre a fase dispersa e sobrea camada emulsionante, ou ainda leva concentrao deeletrlitos dissolvidos, afetando a densidade de cargas dasgotculas (Aulton, 2005; Cortes-Munz & Chevalier-Lucia;Dumay, 2009). Estes efeitos podem levar desestruturao

do meio, conduzindo instabilidade das preparaes, quepode ser observada pela distribuio bimodal de tamanhoda partcula.

Por outro lado, os sistemas armazenados temperatura ambiente em perodos diversos e protegidosda luz, no demonstram variao de pH e apresentam umpotencial zeta favorvel (menor que -25 mV) , emboravarivel, possivelmente oriundo da acomodao dos

sistemas at o estabelecimento do equilbrio, caracterstica,esta, que pode ser evidenciada pela distribuio de tamanhode partcula.

Diante resultados de estabilidade apresentados,pode-se concluir que as emulses leo de oliva/guamantm-se estveis quando armazenadas temperaturaambiente e protegidas da luz, empregando a associao demonooleato de polioxietilenossorbitano e lcool olelicoetoxilado 3OE (EHL 12), como agentes emulsivos, quepossuem similaridade estrutural com a fase oleosa, ecarbopol 940 e hidroxietilcelulose, como agentes deviscosidade e auxiliares da emulsicao.

AGRADECIMENTOS

Universidade de Uberaba - UNIUBE e Faculdadede Cincias Farmacuticas de Ribeiro Preto, em especial Profa. Dra. Maria Vitria Lopes Badra Bentley e aoFarmacutico Jos Orestes Del Ciampo pelo consentimentoe a realizao, respectivamente, das anlises de potencialzeta e tamanho de partcula.

ABSTRACT

Development of olive oil-in-water emulsions:assessment of physical stability

Olive oil-in-water emulsions, developed with non-ionicemulsiers, were assessed with regard to physicalstability. Emulsions were prepared with two differentemulsiers, one of which was hydrophilic and the otherlipophilic, in various proportions. To improve emulsionstability, auxiliary emulsiers were added to the stablestemulsions and stability studies were carried out, inwhich the samples were stored for different periods andunder various conditions. To test emulsion stability, thesamples were examined macroscopically and various

physicochemical properties, such as pH, centrifugation,viscosity, zeta potential and particle size distribution,were assessed. The results showed that olive oil-in-wateremulsions are organoleptically and physicochemicallystable, when stored at room temperature and protectedfrom the light. Out of the emulsions developed, themost stable was based on an emulsier blend thatresulted in a hydrophilic-lipophilic balance (HLB) of12. A blend of emulsiers with unsaturated fatty acidsof similar chain length to that of olive oil produced thestablest emulsions, showing that structural similaritybetween the hydrocarbon moieties of the oil phaseand the surfactant is essential to successful emulsion

stabilization.Keywords: O/W emulsion. Stability. Olive oil. HLB. Non-ionic emulsier.


9/10

271



REFERNCIAS

Ahmad K, Ho CC, Fong WK, Toji D. Properties of palmoil-in-water emulsions stabilized by nonionic emulsiers.Colloid Interface Sci. 1996; 181:595604.

Aulton, ME. Delineamento de formas farmacuticas. 2.ed.Porto Alegre: Artmed; 2005. 677p.

Borghetti GS, Knorst MT. Desenvolvimento e avaliao daestabilidade fsica de loes O/A contendo ltro solares.Rev Bras Cinc Farm. 2006; 42(4):531-7.

Brasil. Ministrio da Sade. Agncia Nacional de VigilnciaSanitria. Guia de estabilidade de produtos cosmticos.Braslia: ANVISA; 2004. 52p. (Sries Temticas.Qualidade, v.1). [citado 2008 dez 6] Disponvel em: http://www.anvisa.gov.br/cosmeticos /guia_series.htm.

Cortes-Munz M, Chevalier-Lucia D, Dumay E.Characteristics of submicron emulsion prepared by ultra-high pressure homogenisation: Effect of chilled or frozenstorage. Food hydrocoll. 2009; 23:640-54.

Driscoll, DF, Giampietro K, Wichelhaus DP, Peterss H,Nehne J, Niemann W, Bistrian BR. Physicalchemicalstability assessments of lipids emulsions of varing oilcomposition. Clin Nutr. 2001; 20(2):151-7.

Fox C. Rationale for the seletion of emulsifying agents.Cosmet Toiletries 1986; 101:25-44.

Garti N, Remon GF. Relationship between nature ofvegetable oil, emulsifer and the stability of w/o emulsion. J

Food Technol. 1984; 19:711-7.

Gennaro AR. Remington: a cincia e a prtica da farmcia20.ed. Buenos Aires: Mdica Panamericana; 1999. 2208p.

Guaratini T, Gianeti MD, Maia Campos PMBG. Stabilityof cosmetic formulations containing esters of Vitamins Eand A: chemical and physical aspects. Int J Pharm. 2006;327(1/2):12-6.

Gullapalli RP, Sheth BB. Effect of methylcellulose on thestability of oil-in-water emulsion: inuence of the disperse

phase. Int J Pharm. 1997; 151:249-53.

Gullapalli RP, Sheth BB, Inuence of an optimizednon-ionic emulsier blend on properties of oil-in-wateremulsions. Eur J Pharm Biopharm. 1999; 48(3):233-8.

Ho CC, Ahmad K. Electrokinetic behavior of palm oilemulsions in dilute electrolyte solutions. J Colloid InterfaceSci. 1999; 216:2533.

Hsu JP, Nacu A. Behavior of soybean oil-in-water emulsionstabilized by nonionic surfactant. J Colloid Interface Sci.2003; 259:37481.

Klinkesorn U, Sophanodora P, Chinachoti P, McclementsDJ. Stability and rheology of corn oil-in-water emulsionscontaining maltodextrin. Food Res Int. 2004; 37(9):851-9.

Krishna G, Wood GC, Sheth BB. Improving emulsicationefcacy of lecithin by formulation design. I. Effect of

adding a secondary surfactant. PDA J Pharm Sci Technol.1998; 52:331336.

Leonardi GR, Beraldi P, Freitas PCD, Campos PMM.Produto de uso tpico com Aloe vera. Cosmet Toiletries2000; 12(5):44-53.

Lieberman HA, Rieger MM, Banker GS. Pharmaceuticaldosage forms: disperse systems. New York: Marcel Dekker;1988. v.1.

Lieberman HA, Rieger MM, Banker GS. Pharmaceuticaldosage forms: disperse systems, New York: Marcel Dekker;1989. v.2.

Logaraj TV, Bhattacharya S, Udaya Sankar K,Venkateswaran G. Rheological behaviour of emulsions ofavocado and watermelon oils during storage. Food Chem.2008; 106:93743.

Oliveira AG, Scarpa MV, Correa MA, Cera LFR, FormarizTP. Microemulses: estrutura e aplicaes como sistema deliberao de frmacos. Qum Nova 2004; 7(1): 131-8.

Petrowski GE. Emulsion stability and its relation tofoods. In: Chichester CO, Mrak EM, Stewart GF, editors.Advances in Food Research. New York: Academic Press;1976. v.22 p. 310-60.

Prista LN, Alves AC, Morgado R. Tecnologia farmacutica.5.ed. Lisboa: Fundao Calouste Gulbekian; 1995. v.1.

Masmoudi H, Le Drau Y, Piccerelle P, Kister J. Theevaluation of cosmetic and pharmaceutical emulsions

aging process using classical techniques and a new method:FTIR. Int J Pharm. 2005; 289(1/2):117-31.

Mostefa, NM, Sadok, AH, Sabri N, Hadji A. Determinationof optimal cream formulation from longterm stabilityinvestigation using a surface response modeling. Int JCosmet Sci. 2006; 28(3):211-8.

Roland I, Piel G, Delattre L, Evrard B. Systematiccharacterization of oil-in-water emulsions for formulationdesign. Int J Pharm. 2003; 263(1-2):85-94.

Schulman JH, Cockbain EG. Molecular interactions at oil/water interfaces. Part I. Molecular complex formation andthe stability of oil in water emulsions. Trans Faraday Soc.1940;36:651-61.

Silva EC, Soares IC. Tecnologia de emulses. CosmetToiletries 1996; 8(5):37-46.

Tadros T. Application of rheology for assessment andprediction of the long-tern physical stability of emulsions.Adv Colloid Interface Sci. 2004; 108/109:227-58.

Tadros TF. Fundamental principles of emulsion rheologyand their applications. Colloids Surf A: Physicochem EngAsp. 1999; 91:39-55.

Welin-Berger K, Bergensthl B. Inhibition of Ostwald

ripening in local anesthetic emulsions by using hydrophobicexcipients in the disperse phase. Int J Pharm. 2000; 200:249-60.


10/10

Emulsões Óleo de Olivaágua Estabilidade

Documents

Transcript of Emulsões Óleo de Olivaágua Estabilidade