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Antônio César Nobre de Abrantes
OBTENÇÃO DE SISTEMAS MACROEMULSIONADOS, A PARTIR DE ÓLEOS
VEGETAIS, PARA INCORPORAR O EXTRATO SECO DE PUNICA GRANATUM
Dissertação de mestrado apresentada ao Programa
de Pós-graduação em Química, da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte, como parte dos
requisitos necessários para obtenção do título de
Mestre em Química.
Natal/ RN
Junho/2016
ABRANTES, Antônio César Nobre de – Obtenção de sistemas macroemulsionados, a partir
de óleos vegetais, para incorporar o extrato seco de Punica granatum. Dissertação de Mestrado,
UFRN, Programa de Pós-Graduação em Química.
Orientador: Dr. Alcides de Oliveira Wanderley Neto
Co-Orientador: Dra. Verônica da Silva Lopes
RESUMO:
As emulsões são formulações empregadas em diferentes segmentos da indústria,
principalmente na área alimentícia, farmacêutica, cosméticas. Os óleos de Linum usitatissimum
e Sesamun indicum apresentam propriedades anti-inflamatórias, em razão da presença de ácidos
graxos essenciais, podendo ter aplicação na preparação de medicamentos pelo potencial
farmacológico. O objetivo desse trabalho foi usar o extrato seco da Punica granatum para
incorporar no sistema macroemulsionado, como ativo, para aplicação fitoterápica. As emulsões
foram obtidas a partir de diagrama ternário utilizando a água destilada como fase aquosa e a
lecitina de Glycine max como tensoativo. Na preparação dos dois diagramas, na fase oleosa,
utilizou-se os óleos de Linum usitatissimum e Sesamun indicum. Nos diagramas obtidos, na
região de emulsão do tipo O/A, foram escolhidos seis sistemas (três em cada diagrama) por
apresentar maior estabilidade. Os conservantes adicionados aos sistemas foram metilparabeno
(Nipagin ®) e propilparabeno (Nipazol ®) e o estabilizador de emulsões, hidrocolóide Xanthan
Gum (goma xantana). Da casca do vegetal Punica granatum foi obtido extrato aquoso, e em
seguida liofilizado. Foram definidos três percentuais (0,3%, 0,5% e 1,0%) de extrato liofilizado
em cada sistema. Essas formulações foram caracterizadas através das técnicas de medida pH,
viscosidade, condutividade, estabilidade acelerada e estabilidade térmica. Antes de adicionar o
bioativo foi empregada a espectrofotometria no Ultravioleta e o infravermelho para quantificar
o bioativo presente no pó da casca da romã e também foi aplicada a técnica da microscopia
óptica para determinar o tamanho da gotícula. As formulações com a adição do extrato seco da
Punica granatum tiveram seus valores de pH diminuídos e viscosidade aumentada quanto
maior foi o percentual do extrato no meio. Isso se deve por que o extrato apresenta fenóis de
caráter ácido e a quantidade maior de extrato no meio precisa de mais moléculas para hidratar
esse extrato, tornando o meio com menos água livre.
Palavras chave: emulsões O/A, extrato Punica granatum, óleo gergelim, óleo linhaça e lecitina.
ABSTRACT:
Emulsions are formulations used in different industry segments, mainly in the food,
pharmaceutical, cosmetic industry. The Linum usitatissimum and Sesamun indicum oils have
anti-inflammatory properties, due to the presence of essential fatty acids and they can be applied
in the preparation of drugs for the pharmacological potential. The aim of this study was to use
the dried extract of Punica granatum to incorporate in the macro emulsified system, as active
one, for herbal application. The emulsions were obtained from ternary diagram using distilled
water as aqueous phase and Glycine max lecithin as surfactant. In preparing the two diagrams
in the oil phase, the Linum usitatissimum and Sesamun indicum oils were used. In the diagrams
obtained in the region of emulsion type O / A, they were selected six systems (three in the
diagram) due to presenting greater stability. Preservatives added to systems were
methylparaben (Nipagin®) and propylparaben (Nipazol®) and stabilizer of emulsions,
hydrocolloid xanthan gum (xanthan gum). From peel Punica granatum plant, was obtained the
aqueous extract, and then lyophilized. They have been defined three percentage (0.3%, 0.5%
and 1.0%) of lyophilized extract in each system. These formulations were characterized by
measuring pH techniques, viscosity, conductivity, accelerated stability and thermal stability.
Before adding the bioactive was used the spectrophotometry in the ultravioleta and infrared to
quantify the bioactive present in the pomegranate peel powder, and was also applied to the
optical microscopy technique to determine the droplet size. The formulations with the addition
of the dry extract of Punica granatum had their pH values decreased and viscosity increased as
higher was the percentage of the extract in the medium. This happens because the extract has
phenols of acid character and the largest amount of extract in the middle needs more molecules
to hydrate this formulation, making the middle less free water.
Keywords: O / A emulsions, Punica granatum extract, sesame oil, linseed and lecithin oils.
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho principalmente à pessoa que sempre esteve ao
meu lado todos os momentos, sempre me apoiando e me incentivando a
continuar e lutar pelo que quero, por sempre me aconselhar e me guiar nesse
árduo e prazeroso caminho, a minha esposa Jane Abrantes.
Dedico também aos meus pais Neco e Terezinha, por todo ensinamento
de humildade e perseverança. Sempre lutando pelo que se deseja, mas nunca
esquecendo os princípios por eles ensinados e também aos irmãos, Fátima,
Socorro, Cecília, Jacinta, Emília, Augusto, Adalberto, Fábio e em especial
aos meus filhos, Lucas e Luan.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus e aos meus pais, pois sem eles não existiram neste mundo, meu corpo e
minha alma. Aos meus familiares pelo constante amor, carinho, compreensão e pela minha
formação moral.
A minha amada Jane Abrantes pelo grande apoio, paciência, atenção, incentivo,
motivação e amor para superar os momentos mais difíceis.
Ao Prof. Dr. Alcides de Oliveira Wanderley Neto pela orientação, incentivo e pela
confiança.
A Farmacêutica Dra. Verônica Lopes pelo apoio, incentivo, confiança e disponibilização
do seu precioso tempo para o término do Trabalho.
Aos professores, Vitoriano e Jeisiano do IFRN e Carlos Moura UNP, pelo o apoio e
disponibilização do seu precioso tempo para o término desse trabalho.
Ao técnico Joadir pelas análises dos parâmetros das emulsões desse trabalho realizadas
na UFRN.
Aos colegas do laboratório, pela ajuda constante e pelos momentos mais divertidos:
Adolfo, Camila, Jéssica, Cláudia (UNP) e Daniel Nobre pelo apoio constante.
Aos técnicos, Leandro, Sarah, do laboratório do IFRN Macau.
Ao Prof. Dr. Arnóbio do departamento de Farmácia por disponibilizar o liofilizador.
Ao laboratório de tensoativos da UFRN
Ao colega Artur por realizar a liofilização do extrato aquoso da Punica granatum.
A todos os funcionários, professores e colegas que de alguma forma contribuíram para a
realização deste trabalho.
À banca examinadora pela disposição em ajudar a engrandecer o trabalho com sugestões
e críticas.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 1a; 1b; 1c; 1d; Estruturas da punicalagina, punicalina, ácido gálico,
queratina ....................................................................................................
16
Figura 2 Representação esquemática de uma molécula de tensoativo com suas
partes apolar e polar .....................................................................................
19
Figura 3 Estrutura química da fosfatidilcolina, encontrada em maiores
concentrações na lecitina de soja .................................................................
23
Figura 4 Exemplos de tensoativos aniônico, catiônico, zwitteriônico e não-iônico...
24
Figura 5 Representação esquemática dos diversos processos que levam à
diminuição da energia de Gibbs de soluções aquosas de
tensoativos...................................................................................................
25
Figura 6 Comportamento de algumas propriedades físicas em função da
concentração de tensoativo ..........................................................................
27
Figura 7 7a; 7b; 7c; 7d; Cristal líquido liotrópico na fase lamelar direta; Fase
hexagonal em cristais líquidos liotróficos; Fase hexagonal em cristais
líquidos liotrópicos inversa; Fase cúbica direta de cristais líquidos
liotrópicos de corpo centrado ......................................................................
28
Figura 8 Ácido alfalinolênico .................................................................................... 31
Figura 9 Ácido (9Z) - 9-octadecenóico ...................................................................... 32
Figura 10 Estrutura do heteropolissacarídeo, goma xantana ........................................ 34
Figura 11 11a; 11b; Estruturas do Metilparabeno e Etilparabeno ................................ 35
Figura 12 Representação esquemática da estrutura da pele ......................................... 36
Figura 13 Produções de Emulsões ............................................................................... 37
Figura 14 Representação da metodologia de leitura do ponto M no diagrama
ternário.........................................................................................................
38
Figura 15 Mecanismo de instabilidade em emulsões ................................................... 39
Figura 16 Regiões do espectro eletromagnético e seus respectivos comprimentos de
onda ............................................................................................................
44
Figura 17 Regiões do espectro eletromagnético e seus respectivos comprimentos de
onda .............................................................................................................
45
Figura 18 Espectro de UV-visível do extrato seco da casca da romã numa faixa de leitura
entre 200 a 300 nanômetro......................................................................................
57
Figura 19 Representa o espectro do UV do ácido gálico ................................................... 5
68
Figura 20 Espectro do infravermelho do ácido gálico.............................................. 68
Figura 21 Espectro do infravermelho do extrato seco da Punica granatum................ 5
69
Figura 22 22a;22b: Diagrama de fases ternário do óleo de gergelim e linhaça.................... 72
Figura 23 Composição para cada formulação analisada .................................................... 73
Figura 24 Composição para cada formulação analisada.......................................................... 97
Figura 25 25.1; 25.2. Microscopia óptica (aumento de 40X) dos sistemas L(1-3) e G(1-
3) sem ESPG; Microscopia óptica (aumento de 40X) dos sistemas L(1-3) e
G(1-3) sem ESPG...........................................................................................
9
9
98
Figura 26 Curva de calibração do ácido gálico ............................................................ 98
LISTA DE TABELAS
Tabela 1- Composição química típica (%) da lecitina de soja ...................................... 22
Tabela 2- Composição dos ácidos graxos do óleo de linhaça ......................................... 30
Tabela 3- Composição dos ácidos graxos do óleo de gergelim ...................................... 32
Tabela 4-
Frequência de absorção de alguns grupos funcionais no infravermelho
próximo .........................................................................................................
47
Tabela 5- Atribuições do espectro do infravermelho do ácido gálico............................. 59
Tabela 6- Valores de pH para cada formulação analisada .............................................. 62
Tabela 7-
Apresenta os valores de condutividade elétrica em us/cm para cada
formulação analisada .....................................................................................
63
Tabela 8- Valores de escoamento em mm2/s para cada formulação analisada ............... 64
Tabela 9-
Apresenta os valores de cada formulação após a aplicação de 30 minutos de
centrifugação numa rotação de 3000 rpm .....................................................
66
Tabela10- Valores de temperatura para cada formulação analisada ................................ 67
Tabela11-
Composições das Emulsões L1, L2, L3, G1, G2, G3 com extrato de romã
0,3%...............................................................................................................
97
Tabela12-
Composições das Emulsões L1, L2, L3, G1, G2, G3 com extrato de romã
0,5%...............................................................................................................
98
Tabela 13-
Composições das Emulsões L1, L2, L3, G1, G2, G3 com extrato de romã
0,3%...............................................................................................................
98
SUMÁRIO
1. Introdução ............................................................................................................. 12
2. Revisão Bibliográfica ........................................................................................... 15
2.1. Punica granatum linn. (romã) ........................................................................ 15
2.1.1. Caracterização botânica ............................................................................ 15
2.1.2. Importância farmacológica da romã ......................................................... 16
2.2. Tensoativos ...................................................................................................... 19
2.2.1. Definição e generalidades ......................................................................... 19
2.2.2. Características gerais ................................................................................. 20
2.2.3. Classificação química ............................................................................... 20
2.2.4. Propriedade físico-química dos fluídos..................................................... 25
2.3. Óleos Vegetais ................................................................................................. 30
2.3.1. Óleo de linhaça Dourada do tipo EXTRA-VIRGEM ............................... 30
2.3.2. Óleo de Sesamum indicum tipo EXTRA-VIRGEM ................................. 31
2.4. Estabilizante ..................................................................................................... 33
2.4.1. Hidrocolóide Xanthan Gum (Goma xantana) ........................................... 33
2.5. Conservantes .................................................................................................... 35
2.5.1. Metilparabeno e Propilparabeno ............................................................... 35
2.6. Pele humana ..................................................................................................... 35
2.6.1. Estruturas da pele ...................................................................................... 36
2.6.2. pH da pele ................................................................................................. 37
2.7. Emulsões .......................................................................................................... 37
2.7.1. Diagrama de Fases Ternário ..................................................................... 38
2.7.2. Estabilidade das emulsões ......................................................................... 38
2.8. Espectrofotometria De Ultravioleta-Visível ................................................... 43
2.9. Espectroscopia De Infravermelho .................................................................... 45
2.10. Microscopia Óptica ....................................................................................... 48
3. Metodologia ........................................................................................................... 51
3.1. Matérias-primas ............................................................................................... 51
3.2. Equipamentos utilizados .................................................................................. 51
3.3. Extrato aquoso de romã (punica granatum linn). ............................................. 51
3.3.1. Secagem do Extrato de Romã pela técnica de liofilização ....................... 52
3.4. Construção Dos Diagramas ............................................................................. 52
3.5. Caracterização Dos Sistemas Emulsionados ................................................... 52
3.5.1. Medidas de pH .......................................................................................... 52
3.5.2. Medidas de Condutividade Elétrica (σ) .................................................... 53
3.5.3. Medidas de viscosidade ............................................................................ 53
3.5.4. Estabilidade térmica. ................................................................................. 53
3.5.5. Estabilidade à centrifugação ..................................................................... 53
3.5.6. Solubilização do bioativo em meio aquoso ............................................... 53
3.5.7. Curva de calibração do bioativo (extrato aquoso de Punica granatum) ... 54
3.5.8. Microscopia óptica .................................................................................... 54
3.5.9. Espectroscopia de infravermelho .............................................................. 54
4. Resultados e Discussão ......................................................................................... 57
4.1. Obtenção De Extrato ........................................................................................ 57
4.1.1. Caracterização Do Extrato Bioativo.......................................................57
4.1.1.1. Espectrofotometria De Ultravioleta-Visível......................................58
4.1.1.2. Espectroscopia De Infravermelho......................................................58
4.2. Estudo Dos Sistemas Emulsionados.................................................................58
4.3. Escolhas Das Composições Nos Diagramas Ternários ................................... 62
4.4. Escolha Das Formulações ................................................................................ 63
4.5. Caracterização Das Formulações ..................................................................... 65
4.5.1 Medidas de pH ........................................................................................... 65
4.5.2 Medidas de Condutividade Elétrica (σ) ..................................................... 66
4.5.3. Viscosidade das Emulsões ........................................................................ 68
4.5.4. Estabilidade Acelerada .............................................................................. 69
4.5.5. Estabilidade Térmica................................................................................. 70
4.6. Microscopia Óptica .......................................................................................... 71
5. Conclusão .............................................................................................................. 75
Referências Bibliográficas ....................................................................................... 78
Anexos........................................................................................................................ 97
Capítulo 1
INTRODUÇÃO
Introdução 12
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
1. Introdução
As plantas medicinais podem ser as melhores fontes para fabricação de medicamentos,
alguns frutos possuem composição característica que se adequam perfeitamente às necessidades
terapêuticas. Além disso, o Brasil possui a mais rica flora de todo o mundo com mais de 56.000
espécies de plantas (GIULIETTI et al, 2005; QUEIROZ, 2015), o que torna vasta a utilização
de matéria prima natural na manipulação de fármacos.
Dentre essa rica flora encontra-se a Punica granatum (romã), que é uma fruta originária
da região do Oriente Médio. A árvore cresce em regiões áridas e a produção do fruto se dá no
período de setembro a fevereiro. O suco da romã apresenta em sua composição compostos
fenólicos como: antocianinas (delfinidina, cianidina e pelargonidina), quercetina, ácidos
fenólicos (caféico, catequínico, clorogênico, orto e paracumárico, elágico, gálico e quínico) e
taninos (punicalagina), (JARDINI, 2007; SANTOS, 2014).
Os compostos fenólicos são capazes de inibir a ação de radicais livres e devido a sua
composição única, o consumo da Punica granatum apresenta diversas ações biológicas e pode
ser útil na prevenção de algumas patologias mediadas pela inflamação. A ação anti-inflamatória
desse vegetal se dá a partir da inibição de enzimas (cicloxigenase e lipoxigenase in vitro) que
atuam em processos fisiológicos como a dor e a inflamação. A cicloxigenase é uma enzima
muito importante na conversão de ácido araquidónico em prostaglandinas, uns importantes
mediadores da inflamação, que fica, portanto, inibida significativamente pela ingestão de
extratos da romã (JARDINI, 2007; ROCHA et al, 2013).
A lipoxigenase intervém na transformação do araquidónico em leucotrienos, outros
mediadores da inflamação que também é inibida pelos extratos de Punica granatum. Vale
ressaltar que é importante no tratamento de processos inflamatórios no organismo.
Considerando que a inflamação crônica pode levar a mudanças precoces no metabolismo
associadas com o desenvolvimento de doenças crônicas (degenerativas) por meio da atração de
mediadores pró-inflamatórios; (OLIVEIRA; SIMOES SASSI, 2006).
Além dos efeitos anti-inflamatórios a Punica granatum, também possui ação
antioxidante. Sendo capaz de inibir a oxidação da partícula LDL, na redução do colesterol total.
Auxiliando na prevenção de diabetes, obesidade, hipertensão, entre outras, tudo isso graças aos
mais de 80 fotoquímicos presentes em sua composição (OLIVEIRA; SIMOES SASSI, 2006).
Em vista dos benefícios da Punica granatum, em especial a sua ação anti-inflamatória,
foi de interesse cientifico estudar sistema emulsionado como carreador desse bioativo, como
opção de obtenção de fitoterápico, no combate de processos inflamatórios.
Introdução 13
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
A emulsão é uma dispersão coloidal, formados por dois líquidos imiscíveis, um dos quais
está disperso no outro na forma de pequenas gotículas estabilizadas por tensoativos, em geral
apresentam diâmetros entre 0,1 e 20 µm, e sua estabilidade mínima é devida às forças elétricas.
Todavia essa estabilidade pode ser melhorada pela adição de emulsificantes (GALVÃO, 2007:
SILVA, 2014).
Ao longo dos anos produtos naturais tanto os de origem animal quanto os de origem
vegetal, vem desempenhado importante papel na sociedade em diferentes setores da vida
cotidiana, como na alimentação, cosméticos e medicamentos (LOPES,2011) na área
farmacêutica o objetivo principal é o tratamento de doenças, e os produtos naturais têm papel
relevante no processo de equilíbrio biológico. Atualmente, o avanço tecnológico cresce a passos
largos no desenvolvimento de novos sistemas. Os sistemas de liberação de fármacos estão em
destaque com futuro promissor na obtenção de novos sistemas-veículo (LOPES, 2011), cujo
objetivo é tornar-se carreador de substâncias ativa, tanto de origem natural quanto de origem
sintética. Contemplamos esse vegetal utilizando–o como bioativo tendo sido solubilizado em
sistemas emulsionados. Esta dissertação objetiva bem a obtenção de novos sistemas
emulsionados através da ferramenta diagrama de fases utilizando óleos de Gergelim ou Linhaça
como fase (BELTRÃO, 2010).
Foram utilizados como fases do sistema emulsionado, o óleo de Linum usitatissimum
(linhaça) e o óleo de Sesamum indicum (gergelim) que possui nível elevado de cobre que pode
ajudar a reduzir inflamações e desconfortos causados por elas. Já o óleo de linhaça é composto
por componentes antioxidantes e anticancerígenos, além de ácidos graxos (ômega 3, ômega 6
e ômega 9), que combatem problemas cardiovasculares e o mau colesterol. No entanto tal
estabilidade pode ser incrementada pela adição de agente emulsificante (Lecitina de soja,
Glycine Max). Nesse caso foi utilizada o hidrocolóide Xanthan Gum (goma xantana) que é um
polissacarídeo bastante utilizado na indústria farmacêutica e alimentícia como estabilizante.
Como conservantes foram utilizados o Metilparabeno (nipagin) e o Propilparabeno (nipazol)
que são bastante utilizados por possuírem eficiente atividade antimicrobiana (BARR et al,
2012).
Capítulo 2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Revisão Bibliográfica 15
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
2. Revisão Bibliográfica
Este capítulo tem como finalidade apresentar os principais conceitos a serem usados para
melhor entendimento do trabalho, onde é abordada a obtenção de sistemas
macroemulsionados, a partir de óleos vegetais, para incorporar o extrato seco da Punica
granatum.
2.1. Punica granatum linn. (Romã)
Desde tempos remotos, o homem busca, na natureza, recursos que melhorem sua
condição de vida para assim aumentar suas chances de sobrevivência pela melhoria de sua saúde
(BRASIL, 2006). Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), 85% das pessoas do
mundo utilizam plantas medicinais para tratar da saúde (OLIVEIRA; SIMOES; SASSI, 2006:
SARAIVA et al, 2015). Nesse sentido, visando à diminuição do número de excluídos dos
sistemas governamentais de saúde, a OMS recomenda aos órgãos responsáveis pela saúde
pública de cada país, que:
a) procedam a levantamentos regionais das plantas e identifique-as botanicamente;
b) estimulem e recomendem o uso daquelas que tiverem comprovadas sua eficácia e
segurança terapêutica;
c) desaconselhem o emprego das práticas da medicina popular consideradas prejudiciais;
d) desenvolvam programas que permitam cultivar e utilizar as plantas selecionadas na
forma de preparações dotadas de eficácia, segurança e qualidade (LORENZI & MATOS, 2008).
Um estudo realizado pelo RENISUS – Relação Nacional de Plantas Medicinais,
divulgada pelo Programa Nacional de Plantas Medicinais e Fitoterápicos do Ministério da
Saúde teve como objetivos orientar a elaboração de uma relação de fitoterápicos disponíveis
para o uso da população, com segurança e eficácia para o tratamento de determinadas doenças.
Neste estudo, foram listadas 71 espécies de plantas medicinais e dentre elas, encontra-se a romã,
Punica granatum (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2009; DEGÁSPARI et al, 2011).
2.1.1. Caracterização botânica
Punica granatum, ou popularmente denominada de romãzeira, pertencente à família
Punicaceae, é um arbusto ramoso ou arvoreta de até 3 m de altura, com folhas simples,
cartáceas, dispostas em grupos de 2 ou 3, de 4-8 cm de comprimento. Contém flores solitárias,
constituídas de corola vermelho alaranjada e um cálice esverdeado, duro e coriáceo. Frutos do
Revisão Bibliográfica 16
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
tipo baga, globóides, medindo até 12 cm, com numerosas sementes envolvidas por um arilo
róseo, cheio de um líquido adocicado. É, muito provavelmente, originária da Ásia e espalhada
em toda a região do Mediterrâneo, sendo cultivada em quase todo mundo, inclusive no Brasil
(LORENZI & MATOS, 2008). Na Punica granatum são encontrados taninos hidrolizáveis
como principais constituintes químicos ativos, ou seja, punicalagina, punicalina, ácido gálico,
ácido elágico e ácido elágico derivado tal como o ácido elágico, 3, 3'-di-O-metilo, ácido elágico,
3, 3 ' 4'-tri-O-metilo, ácido elágico, 3'-O-metil-3, 4-metileno; compostos fenólicos tais como,
pedunculagina, punicacorteina A-D, granatina A e B, punicafolina, punigluconina, corilagina
(ARTHIK,1998 & EL-TOUMY et al.2001 & JAIN et al. 2011). Alguns componentes
fitoquímicos que estam apresentados na Figura (1a-d) além da corilagina, ácido elágico,
caempferol, luteolina, miricetina, quercetina, quercimetrina, quercetina-3-O-rutinosideo foram
previamente isolados a partir dos frutos da Punica granatum(GÜZEL at al.,2014).
Figura 1a. Estrutura da Punicalagina Figura 1b. Estrutura da punicalina
Figura 1c. Estrutura do ácido gálico Figura 1d. Estrutura da Quercetina
2.1.2. Importância farmacológica da romã
Conforme estudos realizados por LORENZI & MATOS, 2008; COELHO et al, 2016, a
análise fotoquímica da romãzeira registra a presença de até 28% de taninos gálicos na casca do
caule e dos frutos e, em menor quantidade, nas folhas; nas sementes 7% de um óleo essencial
Revisão Bibliográfica 17
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
que entre seus ácidos graxos está principalmente o ácido punícico. Atualmente muitos trabalhos
científicos são feitos estudando as propriedades medicinais da romãzeira. No entanto, há ainda
poucos estudos etnobotânicos, de farmacognosia e toxicológicos suficientes para elucidar os
mecanismos de ação e efeitos dos constituintes químicos derivados da romã (MACHADO et
al., 2003 & DEGÁSPARI et al., 2011).
Com o objetivo de pesquisar o uso tradicional de plantas medicinais usadas em Ladakh,
na Índia, BALLABH et al. (2008) coletaram informações de 105 aldeias onde fazem uso de
várias espécies de plantas, incluindo a P. granatum, contra distúrbios renais e urinários. Os
resultados mostraram a eficácia do sistema tradicional da medicina para esses povos.
TOKLU et al. (2009) observaram que o extrato da casca de P. granatum, como um
adjuvante, pode gerar resistência ao período pós-radioterapia, protegendo contra enterite
induzida por radiação (PAGLIARULO et al., 2016).
Os resultados da pesquisa de MATTIELLO et al. (2009) sobre o efeito do extrato e suco
de romã frente à agregação plaquetária, mostraram que há benefícios à saúde cardiovascular, e
isso pode estar relacionado com a capacidade dos polifenóis de inibir a função plaquetária. A
administração do extrato aquoso de P. granatum em ratos diabéticos nas doses de 250mg/kg e
500mg/kg, mostrou nos resultados da pesquisa de BAGRI et al. (2009) que a fruta pode ser
usada como um suplemento dietético no tratamento e prevenção de doenças crônicas. O
potencial benéfico da romã no tratamento de colite ulcerativa induzida por sulfato de sódio
dextrânico, foi comprovado por RIBEIRO et al, (2014) em pesquisa realizada em
camundongos.
DELL'AGLI et al. (2010): DEGÁSPARI et al. (2011) através do extrato metanólico da
casca da romã, obtiveram um efeito benéfico para o tratamento da malária, podendo isso ser
atribuído às atividades antiparasitárias e da inibição dos mecanismos pró-inflamatórios no
aparecimento da doença. O óleo de semente de romã foi pesquisado e sugerido por CALIGIANI
et al. (2010) como uma fonte alimentar de valor nutracêuticos no metabolismo do colesterol.
Pesquisa realizada por RADHIKA et al. (2013) com objetivo de avaliar o efeito da
administração do suco de P. granatum em ratos diabéticos demonstrou que em exames
histopatológicos, o extrato impediu alterações degenerativas induzidas pelo diabetes. Os
resultados também demonstraram uma ação anti-hipertensiva.
Estudo de JADEJA et al. (2010) fornece relatórios científicos sobre o efeito protetor da
suplementação do suco de P. granatum contra necrose cardíaca em ratos. Com intuito de
investigar in vitro a eficácia do extrato da romã contra Trichomonas vaginalis, EL-SHERBINI
et al. (2010) obtiveram resultados promissores. PROMPROM et al. (2010) investigaram os
Revisão Bibliográfica 18
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
efeitos do extrato das sementes de romã nas contrações uterinas de ratas. Os resultados
mostraram que a utilização pode ser um estimulante uterino útil. PIRBALOUTI;
KOOHPAYEH; KARIMI et al. (2010) analisaram a atividade cicatrizante do extrato etanólico
de P. granatum e Achillea kellalenses, e observaram o potencial da romã no tratamento de
cicatrização de feridas. A fim de investigar a atividade anti-ulcerativa do extrato de P.
granatum, ALAM et al. (2010); PASALAR et al. (2016) observaram uma significante redução
das lesões de úlceras, de volume gástrico e de acidez total, em ratos tratados com o extrato nas
doses de 490 e 980 mg/kg. Os resultados também mostraram diminuição do índice de lesão
produzida pelo álcool, indometacina e aspirina.
KUMAR; MAHESHWARI; SINGH (2008) observaram na pesquisa com camundongos
que a administração com extrato de romã e vitamina C reduziu os níveis de peroxidação lipídica
e aumentou o nível de glutationa no tecido cerebral, significando que a utilização de
preparações de romã, pode ter eficácia em doenças como o mal de Alzheimer (BHANDARI,
2012). Uma avaliação da capacidade antioxidante e o perfil lipídio da romã foram testados por
PANDE & AKOH (2009). Os resultados mostraram que a casca teve o maior teor de taninos
hidrolisáveis. Em geral, a capacidade antioxidante foi encontrada em folhas, seguido da casca,
polpa e sementes. As sementes obtiveram teor médio de lipídeo de 19,2%. KISHORE;
SUDHAKAR; PARTHASARA (2009) estudaram e comprovaram o efeito protetor do extrato
de romã sobre o estresse oxidativo induzido por adriamicina em embriões de galinhas. A casca
da romã é utilizada para tratar as infecções dos órgãos masculinos e femininos, mastite, acne,
dermatite alérgica e tratamento de doenças orais (RICCI et al, 2006; NASCIMENTO et al,
2015). Diversos trabalhos foram apresentados sobre o extrato das folhas da romã com
capacidade de combater a obesidade (AL-MUAMMAR et al, 2012; BEKIR et al, 2013).
A avaliação da toxicidade do extrato da P. granatum foi realizada por WERKMAN, 2009;
BATISTA et al, 2014) por meio de cultura celular com duas linhagens: fibroblastos humanos
de mucosa oral e células de carcinoma epidermóide. Os resultados mostraram que o extrato
inibiu a citotoxicidade celular nas concentrações 0,5%, 0,25%, 0,125% e 0,031%. Esses
resultados estão relacionados com a propriedade anticarcinogênica da romã. Estudos in vitro
realizados por DAI et al. (2010) demonstram que o extrato da romã inibe a proliferação do
câncer mamário. Os dados sugerem que o extrato é um suplemento dietético e tem futuro
promissor no tratamento contra o câncer de mama. A atividade citotóxica de P. granatum foi
avaliada por OLIVEIRA et al. (2010). Os resultados revelaram que o extrato possui potencial
antitumoral in vitro e in vivo.
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2.2. Tensoativos
2.2.1. Definição e generalidades
O tensoativo pode modificar as propriedades das membranas como a permeabilidade,
fluidez, potencial eletrostático e suas funções biológicas (LASCH, 1995). A mistura de
tensoativo com lipídeos naturais é muito explorada na formação de emulsões e tem múltiplas
aplicações. Os tensoativos são substâncias químicas que apresentam estrutura e propriedades
físico-químicas com capacidade de reduzir as tensões superficiais e interfaciais entre duas
substâncias onde os mesmos se encontram. Os tensoativos fazem parte da família das anfifílicas
ou anfipáticas. O termo anfipático vem do grego: amphi que quer dizer “nos dois lados”, “de
dois tipos” e pathos que significa “sensibilidade”, recentemente foi substituído pelo termo
anfifílico que tem origem no grego: philos cujo significado é “forte afinidade”, “atração”
(ROCHA, 2000; ARAÚJO, 2014).
O tensoativo constitui uma classe importante de compostos químicos utilizados em
diversos setores industriais. A porção polar (hidrófoba) geralmente é uma cadeia
hidrocarbonada, enquanto que a porção polar (hidrofílica) pode ser iônica, não-iônica ou
anfotérica. Em razão da presença de grupos hidrofílicos e hidrofóbicos na mesma molécula, os
tensoativos tendem a se distribuir nas interfaces entre fases fluídas em diferentes graus de
polaridade, ou seja, O/A e A/O. Os tensoativos são moléculas com duas regiões distintas de
solubilidade e distância, entre si, suficiente para se comportarem de modo independente, apesar
de estarem ligadas uma a outra. Ou seja, sua estrutura molecular na figura (2) apresenta uma
cabeça polar que corresponde a parte hidrofílica da molécula e uma cauda apolar que constitui
a parte hidrofóbica (ARAÚJO, 2014).
Figura 2 - Representação esquemática de uma molécula de tensoativo com suas partes apolar
e polar
Por ocasião da formação de filme molecular (ordenado nas interfaces) reduz a tensão superficial
e interfacial sendo então responsável pelas propriedades únicas dos tensoativos. Estas
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propriedades permitem aos tensoativos se adquirem a uma ampla variedade de aplicações
industriais envolvendo aspectos de: detergência, emulsificação, lubrificação, capacidade
espumante, capacidade molhante, solubilização e dispersão de fases. Atualmente as maiores
concentrações de aplicabilidade dos tensoativos encontram-se na indústria de produtos
domissanitários, na indústria de cosméticos de higiene e beleza, na indústria petrolífera, dentre
outras (MANIASSO, 2001; MANSUR e LUCAS, 2001; HADDAD, 2016).
Nas últimas décadas, a aplicabilidade dos tensoativos apresentou aumento
significativo em todos os ramos da química. Os tensoativos são substâncias químicas de origem
sintéticas ou naturais e por sua propriedade emulsificantes, solubilizantes, antiespumantes e
molhantes têm a capacidade de modificar o meio reacional permitindo solubilizar substancias
químicas de baixa solubilidade ou promover novo meio modificador da velocidade reacional,
através da redução das tensões superficiais e interfaciais as substâncias onde os mesmos se
encontram (MANIASSO, 2001: HADDAD, 2016).
2.2.2. Características gerais
Um tensoativo típico tem uma estrutura química de R-X, em que o R corresponde à cauda
(apolar), uma cadeia hidrocarbonada com 8 a 18 átomos de carbono e em geral é uma cadeia
linear. A cabeça (região polar) é representada pelo X. Dependendo do grupo polar, ou seja, do
X, os tensoativos podem ser classificados como iônico (catiônico, anfótero, aniônico) ou não-
iônico (SILVA, 2015).
2.2.3. Classificação química
2.2.3.1. Tensoativo iônico
Esta classe de tensoativo é caracterizada em função da porção ionizável da parte
hidrofílica, e ao se dissociarem em água, originam íons carregados negativamente (tensoativo
aniônicos) ou positivamente (tensoativo catiônicos). Constituem uma série de tensoativo de uso
industrial muito diversificado.
Tensoativo aniônico - são compostos orgânicos mais numerosos. Dentre os tensoativos
aniônicos mais frequentemente utilizado, estão aqueles que possuem sais de ácidos carboxílicos
monopróticos ou polipróticos com os metais alcalinos ou alcalinos terrosos, ácidos (sulfúrico,
sulfônico e fosfórico) contendo um substituinte de hidrocarboneto insaturado ou saturado
(MANIASSO, 2001; SILVA, 2015). Possuem vários grupos funcionais ionizáveis em fase
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aquosa e por ocasião da dissociação em água formam íons na superfície ativa carregados
negativamente. Deste grupo fazem parte os ácidos graxos de cadeia hidrocarbonada longa e os
sais destes ácidos como é o caso dos sabões comuns, os sais de sódio ou potássio de um ácido
orgânico. Apresentam baixa toxicidade e grandes poder espumante. Em adição são usados em
fabricação de xampus e sabonetes líquidos. Para reduzir as desvantagens dos sabões pode-se
usar muito sulfonado de alquilo em arilo como o sulfonado de dodecilbenzeno sódico. O íon
sulfonado está menos sujeito a hidrólise e não precipita em presença de íons multivalentes
(SILVA, 2001; SILVA. 2015). Exemplo de tensoativo aniônico é o ORS. ORS (Óleo de Rã-
Touro Saponificada) foi desenvolvido no Laboratório de Tecnologia e Tensoativo do
Departamento de Química da UFRN (LOPES, 2003).
Tensoativo catiônico - são compostos orgânicos que se dissociam em água e cuja cabeça
polar apresenta carga positiva. Possuem um ou mais grupamentos ionizáveis, fornecendo íons
de carga positiva em solução aquosa (ANSEL, 2000; CARVALHEDO, 2015; STRYER, 1996).
Muitos cátions de cadeia longa, como os sais de amônio quaternário (dissolvido em água) são
usados como agente tensoativo. Os sais de amônio quaternário são de uso preferencial em
relação aos sais de aminas livres, por não depender do pH, porque a presença de ânions
orgânicos (como corantes e polieletrólitos naturais) é uma fonte importante de
incompatibilidade e esta combinação não deve ser evitado. O tensoativo catiônico pode ser
utilizado na preparação de amaciante de tecidos, condicionadores, emulsões capilares e têm
comportamento inverso ao dos agentes aniônicos. São mais apropriados para uso em meios
neutros ou ácidos (ZOGRAFI, 1987). Mas seu uso em preparações farmacêuticas se limita à
função de conservadores antimicrobianos e não como agente tensoativo, já que os cátions
absorvem muito facilmente as estruturas da membrana celular (em forma inespecífica)
provocando lise celular, o mesmo acontece com agentes aniônicos, mas em menor grau. Assim
atuam destruindo bactérias e fungos (STRYER, 1996). Exemplo de tensoativo catiônico é o
Cloreto de cetil metil amônia, muito utilizado na preparação de emulsão cosmética.
2.2.3.2. Tensoativo anfótero ou zwitteriônico
O principal gruo de moléculas desta categoria é o que contém grupo carboxilato ou fosfato
como ânion e o grupo amino ou quaternário de amônio como cátion. Os anfóteros (possuem
ambos os grupos aniônicos e catiônicos no meio hidrofóbico). Dependendo do pH da solução e
da estrutura pode prevalecer a espécie aniônica, catiônica ou neutra (ZOGRAFI, 1984;
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VANHATO, 2016). Exemplo de tensoativo anfótero é a Lecitina de Soja da semente da Glycine
Max L. Merril, muito utilizado na preparação de emulsão cosmética, medicamento e alimento.
2.2.3.2.1. Lecitina de Soja
A lecitina de soja da semente da Glycine Max, (L.) Merril (Tabela 1) foi descoberta em
1846 pelo químico francês Maurice Gobley, inicialmente isolada da gema do ovo. Muitos anos
depois se descobriu que o composto isolado não era uma estrutura química única e uniforme,
mas sim, um grupo de componentes quimicamente semelhantes denominados fosfolipídios.
(WHITEHURST, 2004; MOTA, 2012).
Os fosfolipídios existem em todas as espécies vivas de plantas, animais e
microorganismos. A lecitina é uma mistura de fosfolipídios (Tabela 1) mais abundantes na
natureza e está presente em praticamente todas as células vivas constituindo a membrana
celular, onde atuam tanto na função estrutural quanto funcional interagindo com agentes
metabólicos, íons, hormônios e anticorpos. Está presente em uma grande variedade de
alimentos, tais como na gema do ovo, alguns tipos de chocolate e principalmente na soja
(WHITEHURST, 2004; MOTA, 2012).
Tabela 1: Composição química típica (%) da lecitina de soja (Araújo 2008).
Fosfolipídios Valores de referências %
Fosfatidilcolina (lecitina) 20,0
Fosfatidiletanolamina 15,0
Fostidilinositol 20,0
Outros fosfatídios 5,0
Carboidratos e esteróis 5,0
Triglicerídios 35,0
A lecitina é obtida da semente da Glycine Max, (L.) Merril (soja) e contêm em seu
esqueleto L-α-glicerofosfoilcolina esterificado por duas cadeias longas de ácidos graxos.
Todavia possuem um grupamento cefálico zwitteriônico polar e duas caudas de hidrocarbonetos
resultando em um tensoativo de baixa hidrofílica no estado de monômero. A capacidade das
lecitinas em formar película firme, entretanto flexível, na interface entre a fase oleosa e aquosa
é responsável pela excelente estabilidade física apresentada pelas emulsões lipídicas. As
lecitinas, em meio aquoso, são capazes de agrupar-se formando estruturas de dupla camada
concêntrica, conhecido como lipossomos (CARVALHO, 2007; CARPINÉ, 2015).
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Analisando quimicamente, as lecitinas podem ser saturadas (são mais estáveis, menos
odor, tem cor branca e bege) e insaturadas as propriedades funcionais das lecitinas são
determinadas pela estrutura química dos seus componentes, os fosfolipídios. Estes em geral são
radicais de ácidos graxos, não polares, e, portanto, lipofílicas. Os fosfolipídios são ésteres do
glicerofosfato que é um derivado fosfórico do glicerol. O fosfato é um diéster fosfórico (radical
bipolar), e é o grupo polar dos fosfolipídios. Em um dos oxigênios do fosfato podem estar
ligados grupos neutros ou carregados, como a colina, a etanoamina, o inositol, glicerol ou outros
(MYERS, 2006; CARPINÉ, 2015). Este balanço hidrofílico/lipofílico confere as lecitinas
propriedades tensoativos. Possui ampla aplicabilidade na indústria química, farmacêutica,
cosmética e alimentícia. Destaca-se na indústria cosmética e alimentícia como agente
emulsificante e na redução da oxidação das gorduras. A estrutura química da fosfatidilcolina
apresentada na figura (3).
Figura 3: Estrutura química da fosfatidilcolina, encontrada em maiores concentrações na
lecitina de soja (MERTINS, 2004).
Os fosfolipídios, como a fosfatidilcolina de Glycine Max, (L.) Merril, são substancias
químicas muito utilizadas em diferentes seguimentos industriais e é considerado um tensoativo
que possui biocompatibilidade, independente da via de administração, não apresenta toxicidade
e frequentemente usada na preparação de medicamentos de administração oral (QUADROS et
al, 2008).
2.2.3.3. Tensoativo não-iônico
Pertence ao grupo de tensoativos de numerosa quantidade e não possuem íons, quando
em solução aquosa. Logo, não se dissociam. Sua propriedade hidrofilia se deve à presença de
grupamentos funcionais e possuem forte afinidade pela água. Possuem características bem
particulares e sob o ponto de vista químico são compatíveis com a maioria dos outros
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tensoativos e suas propriedades são pouco afetadas pelo pH, tornando mais atrativo no processo
industrial (MORAIS; ANGELIS, 2012).
Recentes descobertas apontam para os tensoativos não-iônicos com a obtenção de uma
importante variedade gradual de hidrofobicidade mediante o uso de copolímeros em bloco de
poli (óxido de etileno) ou de poli (óxido de propileno. Os tensoativos à base de polióxido de
etileno na presença de água apresentam uma separação de fases e em razão disso ocorre um
aumento da temperatura. E essa temperatura é denominada ponto de névoa, descrita por
MANSUR, et al, 2001. Esse tensoativo basicamente se divide em três grupos: alcanolamidas
de ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos (como polióis) e tensoativos etoxilados e
propoxilados (HOLFFMAN, 1987).
Os tensoativos não-iônicos pertencem à classe principal dos compostos usados em
sistemas farmacêuticos por apresentar grandes vantagens relativas à compatibilidade e
estabilidade das formulações elaboradas com este tipo de tensoativo. Para construir o segundo
grupo de tensoativos não-iônicos aumentando sua hidrossolubilidade foi acrescentado um
grupo polioxietileno, mediante a união de éter com um de seus grupos alcoólicos. Os compostos
mais usados são os ésteres de ácidos graxos, frequentemente encontrado em formulações
farmacêuticas de uso externo e interno (ZOGRAFI, 1987).
Os tensoativos não-iônicos ou neutros têm a propriedade de reduzir a tensão superficial
de um sistema a valores muito próximos de zero, o que não é comportamento típico da maioria
das moléculas tensoativas (RESENDE, 2004; DALTIN, 2011). Um exemplo de tensoativo não-
iônico é o Tween 80, muito utilizado na preparação de emulsão cosmética, alimento e
medicamento. A figura (4) apresenta os tipos de tensoativos.
Figura 4: Exemplos de tensoativos aniônico, catiônico, zwitteriônico e não-iônico (ROSSI et
al, 2006)
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2.2.4. Propriedade físico-química dos fluídos
Bem se tratando dos tensoativos sabe-se que sua estrutura possui uma parte hidrófila e
outra lipófila, o que lhe confere importantes propriedades, tais como: formação de micelas em
solução (ou seja, micelização), redução interfacial e, adsorção na interface, e tantos outros a
seguir comentado.
2.2.4.1. Adsorção do tensoativo nas interfaces
Em virtude da natureza anfifílica da molécula tensoativa, esta pode ter sua distribuição
na água ou no óleo, como representado na Figura (5). Nas moléculas tensoativas em que à parte
lipofílica (cadeia carbônica) é predominante, o composto será solúvel na fase oleosa; por outro
lado, as moléculas apresentam uma constituição equilibrada, apresenta-se dissolvidas na
interface, ficando a parte apolar dirigida para o óleo. Portanto, as moléculas que têm uma
constituição notadamente polar ficarão dissolvidas na fase aquosa (BOUYER et al., 2012).
A forte adsorção das moléculas tensoativas na superfície de separação entre duas
substâncias imiscíveis forma camadas monomoleculares orientadas, gerando então, o fenômeno
de atividade superficial. As relações quantitativas entre o grau de adsorção nas interfaces e o
abaixamento de energia livre da superfície foram estudadas por GIBBS sob o ponto de vista
termodinâmico (GALGANO, 2012).
Figura 5: Representação esquemática dos diversos processos que levam à diminuição da energia
de Gibbs de soluções aquosas de tensoativos (MIERS,1999).
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2.2.4.2. Micelização
As micelas são aglomeradas moleculares termodinamicamente estáveis e facilmente
reprodutíveis. Possuem ambas as regiões estruturais hidrofílicas e hidrofóbicas que
dinamicamente se associam de forma espontânea em solução aquosa a partir de certas
concentrações crítica (CMC), formando agregados moleculares de dimensões coloidais,
chamados micelas. Abaixo do ponto da CMC, o tensoativo é predominante na forma de
monômeros. Quando a concentração é baixa, porém está mais próxima da CMC, existe um
equilíbrio dinâmico entre monômeros e micelas, observados na figura 5.
Em concentrações acima da CMC as micelas têm um diâmetro entre 3-6mm
representando de 30-200 monômeros. A CMC depende da estrutura do tensoativo (do tamanho
da cadeia hidrocarbônica) e de condições experimentais, tais como contra-íons, temperatura,
força iônica, dentre outra. O processo de formação dos agregados ocorre num intervalo
pequeno de concentrações podendo ser detectado por brusca variação produzida em
determinadas propriedades físico-químicas da solução em razão da concentração do tensoativo,
como tensão superficial, condutividade e pressão osmótica, compatível com os tensoativos
iônicos.
A formação de associação de colóide pode também ocorrer em vários solventes não
polares. Os agregados dos tensoativos são chamados de micelas diretos (formada em solvente
polar) e inversos (formada em solvente apolar). Nos sistemas de micelas inversas as cabeças
polares dos anfifílicos estão concentradas no íntimo do agregado e por este motivo formam um
núcleo central hidrofílico. Uma importante propriedade das micelas é o seu poder de solubilizar
os mais variados solutos ou substancias químicas de pouca solubilidade.
2.2.4.3. Concentração Micelar Crítica (CMC)
Uma molécula de tensoativo quando dispersa em água atua como eletrólito típico na
formação de monômeros se orientando nas interfaces de forma a reduzir à tensão interfacial.
Quanto maior a quantidade de tensoativo a ser dissolvido, maior será o valor limite de
concentração, o que determinará a saturação do tensoativo na interface. A partir do aumento da
concentração do tensoativo, as moléculas não podem mais se adsorver e inicia-se então, o
processo de formação espontânea de agregados moleculares conhecido com micelas.
Inicialmente as soluções de tensoativo apresentam propriedades semelhantes às
propriedades de eletrólitos. Entretanto, a uma determinada concentração de tensoativo,
virtualmente, todas as propriedades físicas da solução apresentam pronunciada variação. Esta
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concentração é designada como Concentração Micelar Crítica (CMC) e a partir desta
concentração se inicia o processo de micelização (SILVA, 2002).
Micelização é o processo de aglomeração de moléculas anfifílicas que tem a propriedade
de se formar e se desfazer constantemente. As micelas estão em equilíbrio com os monômeros
que lhes deram origem, em decorrência dos processos de associação–dissociação (BARROS et
al, 2005). Esta associação produz variações mais ou menos acentuadas nas propriedades físicas
da solução, como turbidez, condutividade, solubilidade, entre outras.
A CMC do tensoativo pode ser determinada através de gráficos e baseia-se no fato de que
acima de determinada concentração do tensoativo suas propriedades físicas, em solução,
(condutividade elétrica; tensão superficial; dispersão da luz ou índice de refração) mudam
bruscamente.
Figura 6: Comportamento de algumas propriedades físicas em função da concentração de
tensoativo (MULLIGAN et al., 2005).
O tensoativo quando dissolvido em água, apresenta como uma de suas características a
formação de um filme na superfície da fase, concentrando-se, nessa região. A água, por forças
eletrostáticas atrai os grupos polares, enquanto que os grupos não polares são repelidos em
virtude de sua pouca afinidade com o solvente. As forças de repulsão e atração se anulam
somente num ponto ao longo do eixo da molécula, e apenas, até esse ponto, a molécula pode
penetrar na água (SILVA, 2015).
Determinados tensoativos, quando solubilizados em água, a certa temperatura e
concentração proporcionam o surgimento de cristais líquidos liotrópicos. Devido o aumento da
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concentração do tensoativo, pode ser evidenciada diferentes formar líquido-cristalinas. Mais de
uma fase líquido-cristalina (mesofase) pode existir. Lamelares, hexagonais e cúbicas são as três
formas mais conhecida segundo (DRUMMOND, 2012). A fase lamelar consiste em bicamadas
de tensoativos que são separadas por camadas de solventes, em geral tratam-se da água,
organizadas paralelamente e plenamente umas com as outras, formando uma rede
unidimensional, de maneira que as caudas lipofílicas das moléculas de tensoativo sejam o centro
da lamela e a porção hidrofílica esteja em contato com a camada de solvente, no caso a água,
segundo (SILVA, 2015).
Se os agregados de tensoativos têm uma formação cilíndrica e indefinidamente longa (em
vez de bicamadas) dois tipos de estruturas bidimensionais podem ser formados, fase hexagonal
normal ou fase hexagonal inversa. Na fase hexagonal normal, as moléculas de tensoativo
agregam-se formando micelas cilíndricas que se empacotam, de modo que, onde se encontram
espaços (entre esses cilindros) formam-se uma região aquosa contínua que os preenche. Já na
fase hexagonal inversa, os cilindros de tensoativos formados contém, em seu interior, moléculas
de água circundadas pelas cabeças polares do tensoativo, e os espaços livres entre esses
cilindros de tensoativos são preenchidos por porção oleosa, EZRAHI et al, 1999; MANO,
2012).
A fase cúbica dos tensoativos solubilizados em água é uma estrutura bem diferenciada,
mais complicada e com maior dificuldade de visualização que as outras fases. São estruturas
tridimensionais que podem ser classificadas em dois tipos: cúbica bicontínua e cúbica micelar
(EZRAHI et al, 1999; MANO, 2012). Uma forma de se classificar a fase líquido-cristalina é
determinar a isotropia óptica, onde sob um plano de luz polarizada, se a amostra é anisotrópica,
ela é capaz de desviar o plano da luz polarizada, e se for isotrópica, a luz polarizada não sofrerá
desvio. As mesofases lamelares e hexagonais são anisotrópicas e as mesofases cúbicas são
isotrópicas descritas por (HYDE, 2002; BRUNO, 2015).
Figura 7a: Cristal líquido liotrópico na fase lamelar direta (NETO, 2005).
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Figura 7b: Fase hexagonal em cristais líquidos liotróficos ( NETO, 2005)
Figura 7c: Fase hexagonal em cristais líquidos liotrópicos inversa (NETO, 2005)
Figura 7d: Fase cúbica direta de cristais líquidos liotrópicos de corpo centrado (NETO, 2005)
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2.3. Óleos Vegetais
2.3.1. Óleo de linhaça Dourada do tipo EXTRA-VIRGEM
A Linun usitatissimun L. (linhaça) é o alimento de origem vegetal mais rico em ácidos
graxos ω-3, apresentando também quantidades elevadas de fibras, proteínas e compostos
fenólicos (NOVELLO, 2011). Existem duas variedades de linhaça para consumo humano, a
linhaça marrom e a linhaça dourada. Sua cor é determinada pela quantidade de pigmentos no
revestimento externo da semente (COSKUNER; KARABABA, 2007; BARROSO et al, 2014),
sendo que essa quantidade é determinada por fatores genéticos (GROTH et al., 1970) e
ambientais (MORRIS, 2007; NOVELLO, 2011). Existem evidências de que a linhaça marrom
e a dourada são semelhantes em sua composição química (MUELLER et al., 2010; RÊGO et
al, 2015), portanto, é possível que ambas apresentem bioatividade similar. No entanto, são
escassos estudos que as comparem, especialmente quanto à sua capacidade antioxidante total.
Dessa forma, comparar as variedades de linhaça pode contribuir para agregar valor à linhaça
marrom, produzida em maior quantidade no país (NOVELLO, 2011) e com menor valor
comercial. A composição química e a capacidade antioxidante total das sementes e dos óleos
de linhaça marrom e linhaça dourada, assim como avaliar a estabilidade oxidativa dos óleos
extraídos das sementes (GALVÃO, 2008).
Tabela 2: Composição dos ácidos graxos do óleo de linhaça dourada (BARROSO,2014).
Ácidos Graxos Estruturas Valores de Referências %
Ácido mirístico (C14:0) 0,03
Ácido palmítico (C16:0) 4,28
Ácido esteárico (C18:0) 0,91
Ácido miristoleico (C14:1) 0,01
Ácido palmitoleico (C16:1) 0,02
Ácido oleico (C18:1ω-9) 23,0
Ácido linoleico (C18:2ω-6) 13,4
Ácido linolênico (C18:3ω-3) 58,3
Ácido erúcico (C22:1) Não
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Figura 8: Ácido alfalinolênico
2.3.2. Óleo de Sesamum indicum tipo EXTRA-VIRGEM
O Sesamum indicum (gergelim), pertencente à família Pedaliaceae, apresenta ampla
adaptabilidade às condições edafoclimáticas de clima tropical quente e tolerância a déficit
hídrico (BELTRÃO et al., 2010; PERIN et al., 2010). Aliadas à facilidade de cultivo, estas
características transformam essa cultura em excelente opção para a diversificação agrícola, com
grande importância econômica nos mercados nacional e internacional.
Em decorrência da elevada qualidade do óleo, com aplicações nas indústrias alimentícias
e óleo-química, o gergelim se encontra em plena ascensão, com aumento anual de
aproximadamente 15% na quantidade de produtos industrializáveis para consumo, gerando
demanda por produtos in natura e mercado potencial capaz de absorver quantidades superiores
à oferta atual (BELTRÃO, 2010; VIEIRA, 2001; ANDRADE et al., 2014).
No Brasil, os principais estados produtores de gergelim, em ordem decrescente, são:
Goiás, Mato Grosso, Ceará, Rio Grande do Norte, Bahia, Piauí, e Minas Gerais. Segundo
BELTRÃO; VIEIRA (2001), nas regiões Centro Oeste, Norte e Nordeste, o gergelim faz parte
do consumo popular da classe de baixa renda, apresentando-se como opção extremamente
importante, por se constituir em mais uma alternativa de renda e fonte de proteína para os
pequenos e médios produtores. A partir do ano agrícola 1989/90, a importância econômica desta
cultura vem crescendo gradativamente devido às descobertas para novas fontes de
aproveitamento do grão e seus produtos. Para atender a crescente demanda do mercado, o Brasil
passou a importar gergelim (OLIVEIRA et al., 2007; RIBEIRO et al., 2014).
Este produto é um excelente azeitador, dando melhor sabor aos alimentos e as saladas de
verduras. O óleo de gergelim possui “flavour” (sabor) característico e agradável e maior
estabilidade oxidativa, quando comparado com a maioria dos óleos vegetais, por causa da sua
composição de ácidos graxos e pela presença dos antioxidantes naturais, sesamolina, sesamina,
sesamol e gama tocoferol (BELTRÃO; VIEIRA, 2001; QUEIROGA, 2008). Os componentes
importantes do gergelim são seus antioxidantes naturais, pertencentes à família das ligninas.
Entre eles: sesamina (60-75%), sesamolina (5-8,8%), sesamol (10-16%) e é gama tocoferol
(QUEIROGA; SILVA, 2008; JAYALEKSHMY, 2008). Estes compostos fenólicos conferem
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maior estabilidade aos ácidos graxos presente na semente, razão pela qual o óleo de gergelim,
ainda sendo poli-insaturado, é muito utilizado na cozinha oriental.
Além disso, os antioxidantes naturais do gergelim têm demonstrado produzir os seguintes
efeitos: retardam o envelhecimento celular, prolongando a vida útil das células; atuam contra
fungos e bactérias; inibem o desenvolvimento de células cancerígenas; possuem ação
antiparasitária; eliminam radicais livres, interrompendo processos de oxidação celular; se
potencializam com a vitamina E (gama tocoferol) presente na semente, melhorando sua
absorção no organismo e, consequentemente, sua ação antioxidante (BELTRÃO; VIEIRA,
2001; BORBA, 2010). Estes antioxidantes naturais estão concentrados mais no óleo de
gergelim, pois ainda não se constatou sua presença em outros óleos vegetais.
Tabela 3: Composição dos ácidos graxos do óleo de gergelim, Valores de Referências
(ANVISA 1999)
Ácidos Graxos Estruturas Valores de Referências %
C<14 < 0,1
Ácido Mirístico C14:0 < 0,5
Ácido Palmítico C16:0 7,0 - 12,0
Ácido Palmitoleico C16:1 < 0,5
Ácido Esteárico C18:0 3,5 - 6,0
Ácido Oleico C18:1 ω-9 35,0 - 50,0
Ácido Linoleico C18:2 ω-6 35,0 - 50,0
Ácido Linolênico C18:3 ω-3 < 1,0
Ácido Araquídico C20:0 < 1,0
Ácido Eicosenoico C20:1 < 0,5
Ácido Behênico C22:0 < 0,5
Figura 9: Ácido (9Z) - 9-octadecenóico.
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2.4. Estabilizante
2.4.1. Hidrocolóide Xanthan Gum (Goma xantana)
A goma xantana é um heteropolissacarídeo sintetizado pela bactéria e usado por ela como
proteção contra a dessecação, o ataque de amebas, fagócitos e bacteriófagos, para nós é um
produto capaz de formar soluções viscosas em meio aquoso, mesmo em baixas concentrações
(SOUZA; VENDRUSCULO, 1999; LONG XU et al,2013). A goma xantana é um aditivo
bastante utilizado na indústria alimentícia, na farmacêutica, de higiene e de cosméticos como
estabilizante, espessante e emulsificante. Tem sido empregada também na indústria petrolífera,
devido sua alta viscosidade mesmo em baixas concentrações, alta pseudoplasticidade e
estabilidade da viscosidade na presença de sais, a diferentes temperaturas e em ampla faixa de
pH (ROSALAM; ENGLAND, 2006; MELO et al., 2011).
Em 1961, surgiu a primeira importante pesquisa publicada sobre a produção de goma
xantana. Os laboratórios de pesquisa do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos
descobriram que a bactéria X. campestris isolada de folhas de repolho roxo produz um
polissacarídeo extracelular com excepcionais propriedades reológicas (KATZBAUER, 1998).
As bactérias do gênero Xanthomonas pertencem à família Pseudomonaceae e com
exceção da Xanthomonas maltophilia todas são fitopatogênicas (GARCIA-OCHOA et al, 2000;
SCHMIDT, 2015). São amplamente distribuídas e infectam algumas plantas de interesse
agrícola, causando imenso prejuízo às lavouras, como por exemplo, plantações de laranja
(cancro cítrico), onde é responsável por causar lesões nos frutos, folhas e ramos (SCHMIDT,
2015), na mandioca (bacteriose ou murcha bacteriana) onde coloniza vascularmente as plantas,
e pode atingir as raízes, causando escurecimento de seus vasos condutores.
A composição, estrutura, biossíntese e propriedades funcionais dos polissacarídeos
extracelulares podem variar a depender da cepa, do substrato e das condições de produção
(SILVA et al., 2009; FREITAS; ALVES; REIS, 2011). A goma xantana tem um alto peso
molecular, normalmente composta de repetidas unidades de glicose, manose e ácido
glucurônico, na relação de 2:2:1 (SALAH et al, 2011; SILVA et al, 2009; FARIA et al, 2011;
DRUZIAN; PAGLIARINI, 2007).
As principais limitações à produção são os custos do substrato e do processamento
(FREITAS; ALVES; REIS, 2011). Neste sentido, a otimização dos processos biotecnológicos
para a produção de goma xantana a partir de resíduos agroindustriais tornam mais viáveis sua
produção (PALANIRAJ; JAYARAMAN, 2011). A produção de biopolímero depende da
composição do meio, da linhagem e das condições de fermentação utilizadas, tais como:
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temperatura, velocidade de agitação, concentração inicial de nitrogênio, obtendo-se deste modo
uma variação nos rendimentos e na qualidade do polímero (CASAS et al, 2000; GARCIA-
OCHOA et al, 2000).
A temperatura é uma das mais importantes variáveis que afetam a produção de xantana.
As temperaturas empregadas para a produção de goma xantana podem variar de 25ºC a 34ºC.
Ambos, crescimento de biomassa e produção de goma xantana aumentam com a temperatura,
rendendo um máximo à 28ºC (CASAS, et al, 2000; GARCÍA-OCHOA et al, 2000). O pH deve
ser mantido próximo ao da neutralidade e as cepas incubadas a 28ºC por 24h a 120h (NERY et
al, 2008; BRANDÃO et al, 2008).
A goma xantana é precipitada em solvente (isopropanol, etanol ou acetona), separada,
seca, moída, peneirada e então embalada. O crescimento dos microrganismos e a produção de
goma xantana são influenciados por fatores como o tipo de biofermentador usado, o modo de
operação (batelada ou contínuo), a composição do meio, as condições da cultura temperatura
(0 a 100 ºC), pH (1 a 13), concentração (0,05 a 1%) de oxigênio dissolvido (GARCÍA-OCHOA
et al, 2000; ASSIS, 2014). As culturas de Xanthomonas podem ser cultivadas usando
fermentação aeróbica submersa (GARCÍA-OCHOA et al, 2000; ASSIS. 2014) ou por
fermentação no estado sólido. A xantana também pode ter sua composição química modificada
através de reações de desacetilação, via tratamento térmico (SILVEIRA et al., 2008) ou
hidrolise alcalina. A modificação visa melhorar as propriedades das xantana e potencializar seu
comportamento reológico.
Figura 10: Estrutura do heteropolissacarídeo, goma xantana (MOOSAVI-NASAB;
SHEKARIPOUR; ALIPOOR, 2009).
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2.5. Conservantes
2.5.1. Metilparabeno e Propilparabeno
Devido suas propriedades antimicrobiana e antifúngica, os parabenos na figura (11a-b) são
uma classe de compostos que tem sido usado extensivamente por aproximadamente 100 anos.
Sua primeira utilização, em meados de 1920, foi como conservante em produtos farmacêuticos
a se expandir este uso para alimentos e cosméticos (SONI, 2005; KANNAN, 2013). A sua
popularidade é devido as suas inúmeras vantagens quando comparadas a alternativas de
conservação. São compostos de baixo custo que apresentam amplo espetro de atividades contra
leveduras, fungos e bactérias, possuem estabilidade química e térmica, permitindo sua
aplicação em extensa faixa de pH (de 4,5 a 7,5) e em produtos que são submetidos a processo
de autoclave. Adicionalmente, apresentam suficiente solubilidade em água (permitindo obter
concentrações efetivas), sem odor e gosto perceptíveis e não causam mudança na consistência
ou na coloração dos produtos (BLEDZKA; WASOWICZ, 2014).
Figura 11a: Estrutura do Metilparabeno Figura 11b: Estrutura do Propilparabeno
2.6. Pele humana
A pele humana possui características especificas que permitem observar aspectos
referentes à raça, sexo, idade. A pele é um órgão dotado de elevada resistência e flexibilidade,
entretanto com considerável permeabilidade seletiva e possibilidade se auto-reparar. Além de
boa capacidade sensorial e imunológica, desempenha relevantes funções na preservação da
homeostasia (propriedade auto-reguladora de um sistema ou organismo para manter o equilíbrio
de suas variáveis físico-químicas essenciais) ao assegurar a regulação hemodinâmica e
termorregulação do organismo. A pele é considerada o órgão de proteção do corpo humano.
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2.6.1. Estruturas da pele
A pele (Figura 12) é um órgão auto-regenerativo e flexível funcionando como barreira
protetora à penetração de substancia química externa e tem a capacidade de prevenir a perda de
água pelo organismo.
Figura 12: Representação esquemática da estrutura da pele (RIVITTI, 2001)
A pele é formada por três camadas denominadas epiderme, derme e hipoderme. A
epiderme é formada por tecido epitelial de origem ectodérmica enquanto a derme é constituída
por tecido conjuntivo de origem mesodérmica. A terceira mais profunda camada da pele, a
hipoderme ou camada gordurosa subcutânea, é composta por tecido gorduroso e conjuntivo
(BROHEM et al.,2010)
A hidratação da pele corresponde à capacidade de retenção de água pelo estrato córneo,
estando em torno de 10 a 30% (pele normalmente hidratada). Entretanto na pele clinicamente
desidratada pode chegar a menos de 10% de sua água presente. A redução do grau de hidratação
da pele é resultante da evaporação da água presente no estrato córneo para o meio ambiente. A
elasticidade e a flexibilidade da pele têm relação direta com o conteúdo hídrico, de modo que a
diminuição da hidratação da pele deverá ser compensada por aporte de água a partir das
camadas mais profundas da epiderme e da derme. A pele possui mecanismos para minimizar
as perdas de água através de óleo ou sebo produzido pelas glândulas sebáceas formando um
manto lipídico oclusivo (SOUZA, 2001; BROHEM et al., 2010).
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2.6.2. pH da pele
Nas últimas décadas, equipamentos (para cosmetologia, dermatologia) têm sido
empregados para estudo cutâneo, assim originando novas metodologias não invasivas de
avaliação epidérmica. O Phmeter é um equipamento que avalia o pH superficial da pele. A
determinação do pH da pele é de 4,6 e 5,8 e esse valor de pH contribui para que ocorra proteção
bactericida e fungicida na superfície cutânea (LEONARDI et al, 2002). A determinação e o
controle do pH da pele, do ponto de vista dermatológico, são de extrema importância e utilidade
em razão de que o contato com substâncias químicas agressivas até para evitar o uso de produtos
tópicos inadequados (LIAO; CHEN, 2013).
2.7. Emulsões
As emulsões são dispersões coloidais formadas por uma fase dividida designada de
interna, dispersa ou descontínua, e por uma fase que rodeia as gotículas, designada de externa,
dispersante ou contínua. Para além destes dois componentes existe um terceiro designado de
agente emulsivo, o qual contribui para tornar a emulsão estável, pois se interpõe entre a fase
dispersa e dispersante, retardando assim a sua separação, e que constitui a interfase. Desta
forma, trata-se de um sistema termodinamicamente instável sendo necessário um considerável
aporte de energia para obtê-las (geralmente energia mecânica), (HASENHUETTL & HARTEL,
2008; SANTOS, 2014).
De acordo com a hidrofílica e lipofílica da fase dispersante, sistemas se classificam em
óleo em água (O/A) ou água em óleo (A/O). É possível também preparar emulsões múltiplas
do tipo água em óleo em água (A/O/A) e óleo em água em óleo (O/A/O), (PEREIRA, 2015).
Tal como podemos observar na Figura 13 (MECCLEMENTES, 2012).
Figura 13: Produções de Emulsões (adaptado de MECCLEMENTS, 2012).
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2.7.1. Diagrama de Fases Ternário
O diagrama ternário foi utilizado para avaliação das diferentes formas cosméticas pelo
método descrito por (TREGUIER et al, 1975; LO et al, 1977; SILVA et al. 2015), o diagrama
ternário é representado no plano como um triângulo equilátero onde os três componentes são
simétricos. Os três vértices do triângulo correspondem a 100% dos constituintes: óleo,
tensoativos e água. O vértice superior apresenta 100% de fase oleosa, o inferior direito, 100%
de tensoativo e o inferior esquerdo ,100% de fase aquosa. Na figura 14, determina as
concentrações de cada constituinte no ponto M, deve-se traçar sucessivamente por este ponto
as paralelas aos lados opostos aos vértices 100% de cada constituinte.
Figura 14: Representação da metodologia de leitura do ponto M no diagrama ternário
2.7.2. Estabilidade das emulsões
A emulsificação de um sistema exige a aplicação de energia mecânica, e a emulsão
produzida deve permanecer cineticamente estável por um período de tempo suficiente para
permitir a sua utilização nas mais diversas aplicações (SIVAKUMAR et al, 2014). A
estabilidade de uma emulsão é aumentada pela adição de substâncias tensoativas, que tem a
propriedade de adsorver nas superfícies ou interfaces e alterar significativamente a energia livre
da superfície ou interface (ZANIN, 2001). O termo interface indica as vizinhanças entre duas
fases imiscíveis e superfície é uma interface onde uma das fases é um gás. Quando a energia de
interface é muito elevada pode ocorrer rapidamente a quebra da emulsão ou separação das fases,
que pode ser conduzida pelos processos esquematizados na Figura 15. Os processos podem ser
classificados em:
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a) “creaming” ou flotação, promovido pela ação da gravidade devido à diferença de
densidade entre as fases dispersa e contínua. Como a maioria dos óleos apresenta
densidade menor que a fase aquosa contínua o processo de flotação geralmente é
observado (NAZARZADEH et al., 2013).
b) Floculação, é função do balanço entre as interações repulsivas e atrativas entre as gotas.
A floculação ocorre quando às forças atrativas de van der Waals superam as interações
repulsivas (NAZARZADEH et al., 2013).
c) Amadurecimento de Ostwald (Ostwald ripening), crescimento das gotas devido a
solubilidade da fase oleosa, fazendo com que as gotas menores se dissolvam e as
moléculas se reprecipitem nas gotas maiores (NAZARZADEH et al., 2013).
d) Coalescência, promovida pelo afinamento e ruptura do filme líquido que separa duas
gotas vizinhas dispersas na fase contínua (NAZARZADEH et al., 2013).
e) Inversão de fase, pode ocorrer pelo grande aumento da fase dispersa, ordem de adição
dos componentes da emulsão ou mesmo pela variação da temperatura.
Figura 15: Mecanismo de instabilidade em emulsões (WOOSTER, 2008)
Emulsão é um sistema termodinamicamente instável resultante da mistura de dois
líquidos imiscíveis entre si e uma terceira fase contendo agente emulsificante (BREUER, 1985).
De acordo com a natureza da fase externa, contínua ou ainda conhecida como dispersante
podem ser classificadas em: emulsão água em óleo (A/O) a que contém água como fase dispersa
sob a forma de pequenas partículas (maior que 0,1 mm) na fase oleosa e óleo em água (O/A) a
emulsão composta pela dispersão de material oleoso/graxo na fase aquosa; (ZANIN, 2001)
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Segundo a Farmacopeia Americana (USP, 1990). Estabilidade é definida como a
amplitude na qual um produto mantém dentro de limites especificados, as mesmas propriedades
e características que possuía quando de sua fabricação durante o seu período de armazenamento
e uso (PIANOVSKI, 2008).
A instabilidade de uma emulsão pode se manifestar das seguintes formas (DALMAZ,
2001; SILVA, 2013): cremosidade, onde as partículas menos densas sobem para o topo da
formulação; floculação: a força de repulsão entre as moléculas é diminuída e elas se associam
de maneira fraca e reversível por agitação; coalescência: as gotículas da fase interna se unem e
formam outra gotícula sendo este processo irreversível; e a inversão quando ocorre a inversão
de fase, a externa torna-se interna e vice-versa.
À medida que as emulsões se tornam instáveis, suas características físico-químicas
variam. Para verificar tais variações pode-se determinar o valor do pH, viscosidade,
condutividade elétrica e outros (ANVISA, 2004).
2.7.2.1. pH.
O termo pH (potencial hidrogeniônico) é usado para expressar o grau de acidez ou
basicidade de uma solução. Ou seja, é a forma de expressar a concentração de íons de
hidrogênio nessa solução. A escala de pH é formada pelos números que varia de 0 a 14, os quais
denotam vários graus de acidez ou alcalinidade. Valores de 0 a 7 indicam a variação decrescente
da acidez, enquanto valores de 7 a 14 indicam aumento da basicidade.
As medidas de pH são de grande utilidade, por fornecer diversas informações a respeito
da qualidade da água ou produto. A determinação do pH é feita através do método
eletrométrico, utilizando-se para isso um pHmetro digital. A alcalinidade representa a
capacidade que um sistema aquoso tem de neutralizar (tamponar) ácidos a ele adicionados. Esta
capacidade depende de alguns compostos, principalmente bicarbonatos, carbonatos e
hidróxidos. Em uma preparação farmacêutica o pH é relevante e as diferentes vias de
administração (oral, vaginal, anal, cutânea) exige ajustes de pH. O pH da pele encontra-se
levemente ácido, em torno de 4,6 –5,8 (LEONARDI et al, 2002). Além disso a estabilidade e o
tamanho das partículas da emulsão são também dependentes do pH (ABDOLMALEKI, 2016;
FARZI et al, 2013).
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2.7.2.2. Condutividade Elétrica
A condutividade elétrica (σ) é indicada para especificar o caráter elétrico de um material.
Ela é indicativa da facilidade com a qual um material é capaz de conduzir corrente elétrica. A
energia elétrica pode ser conduzida através de matéria pela passagem de carga elétrica de um
ponto a outro, sob a forma de corrente elétrica (CASTELI et al,2008). A existência de corrente
elétrica implica na existência de transportadores de carga na matéria e de uma força que faz
com que eles se movam. Os transportadores de carga podem ser elétrons, como no caso dos
metais, ou íons positivos e negativos, como no caso de soluções eletrolíticas e sais fundidos.
No primeiro caso (metais) a condução é dita metálica e no segundo, eletrolítica.
Na natureza, as cargas elétricas estão presentes em todos os materiais e todos os materiais
são compostos de moléculas que são constituídas por átomos. Os átomos, por sua vez são
compostos por partículas como: os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os nêutrons não possuem
carga elétrica. Os prótons com carga elétrica positiva e os elétrons com carga elétrica negativa.
O valor da carga elementar é constante. São pacotes quantizados, de intensidade igual a 1,6×10-
19 C para o próton e –1,6×10-19 C para o elétron. A condutividade elétrica é a capacidade que a
água possui de conduzir corrente elétrica. Este parâmetro está relacionado com a presença de
íons dissolvidos na água, que são partículas carregadas eletricamente. Quanto maior for a
quantidade de íons dissolvidos, maior será a condutividade elétrica da água.
O parâmetro condutividade elétrica não determina, especificamente, quais os íons que
estão presentes em determinada amostra de água, mas pode contribuir para possíveis
reconhecimentos de impactos ambientais que ocorram na bacia de drenagem ocasionados por
lançamentos de resíduos industriais, mineração, esgotos, etc. A condutividade elétrica da água
pode variar de acordo com a temperatura e a concentração total de substâncias ionizadas
dissolvidas. Em águas cujos valores de pH se localizam nas faixas extremas (pH>9 ou pH<5),
os valores de condutividade são devidos apenas às altas concentrações de poucos íons em
solução, dentre os quais os mais freqüentes são o H+ e o OH-. A determinação da condutividade
pode ser feita através do método eletrométrico, utilizando-se para isso um condutivímetro
digital; (CASTELI et al,2008).
2.7.2.3. Estudo da Viscosidade
A reologia estuda as propriedades de deformação e escoamento da matéria sob a ação das
forças, e relata as relações que ocorrem entre a deformação e a tensão, força tangencial aplicada
ao sistema e alteração relativa no comprimento do material sob ação dessa força,
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respectivamente. Diversos são os setores da indústria onde o estudo reológico é aplicado onde
cada categoria de produto deve apresentar um comportamento reológico adequado à aplicação,
sendo relevante conhecer as velocidades de deformação das operações a que possam estar
sujeitos (MIGUEL et al,2008).
Para descrever o tipo de comportamento, os fluídos classificam-se em dois grupos: Os
fluidos não Newtonianos e os Fluídos Newtonianos. Os parâmetros que levam a caracterização
de fluídos tempo dependente ou independentes são avaliados pelas curvas ascendentes e pelas
descendentes dos reogramas. Quando as curvas se sobrepõem, o sistema em análise é
caracterizado como tempo-independente e indica que apresenta uma reconstrução rápida da sua
estrutura. Entretanto quando a curva ascendente indica valores maiores que os da curva
descendente, o sistema é chamado de não newtoniano, assim apresentando características de
tixotrópia. Quando ocorre o contrário, o sistema apresenta comportamento reopético. Então, a
diferença entre as curvas ascendentes e descendentes dos reogramas ilustra o fenômeno da
histerese e sua área indica a energia necessária para a quebra da estrutura do sistema disperso
(SOUZA et al, 2013).
A viscosidade pode ser definida como a ciência que estuda a plasticidade, elasticidade,
viscosidade, e escoamento da matéria, sendo uma ferramenta muito usada na elucidação de
sistemas coloidais e poliméricos. Viscosidade seria então definida como uma expressão da
resistência de um fluído ao escoamento do recipiente maior sua resistência ao escoamento
(SILVA, 2010).
A viscosidade varia em consequência da temperatura, a qual foi exposta, de atividade é
bem pequena quando comparada com a força de coesão que existe entre as moléculas, e em
razão disso a tensão de cisalhamento e a viscosidade dependem principalmente da ordem de
grandeza destas forças de coesão que tendem a manter as moléculas adjacentes em uma posição
fixas relativa para cada uma e a resistir ao movimento relativa, afirma que reologia consiste no
estudo do escoamento ou deformação do material quando submetido a uma determinada tensão.
DOURADO et al, 2015 explica que este método é aplicável quando necessário
caracterizar sistemas macroemulsionados e microemulsionados, em razão de que o
comportamento do fluído está relacionado com o grau de organização e o tipo de agregado no
meio. Utilizado pode ser utilizado quando se precisa certificar a estabilidade do produto durante
o processo de fabricação.
A viscosidade tem sua unidade de medida em “Poise”, todavia a medida da viscosidade
também pode ser em “Pascal-segundos” (Pa*s) ou “mili-Pascal-segundos” (mPa*s), entretanto
a unidade do Sistema Internacional é o Pa*s.
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OLIVEIRA et al, 2009; DOURADO et al, 2015 afirma que sistemas de elevada
viscosidade podem conter erros experimentais no que se refere ao diâmetro das gotículas.
Descreve que essa técnica é justificada pelo movimento Browniamo das gotículas em dispersão,
sendo que o coeficiente de difusão das gotículas no meio é o principal parâmetro a se levar em
consideração.
Os sistemas macro e microemulsionado na maioria das vezes se comportam como
sistemas não-Newtonianos, os quais se caracterizam por mudanças na viscosidade pelo
aumento da velocidade de cisalhamento na qual a relação entre tensão e velocidade de
cisalhamento não é constante e os gráficos apresentam-se como uma curva, descrito por
(LEONARDI, 2004: DOURADO et al, 2015).
2.7.2.4. Estabilidade Térmica
A análise térmica é definida como “grupo de técnicas por meio das quais uma propriedade
física de uma substância e/ou de seus produtos de reação é medida em função da temperatura
e/ou tempo, enquanto essa substância é submetida a um programa controlado de temperatura
(IONASHIRO, GIOLITO, 1980; WENDLANDT, 1986; BROWN, 1988) e sob uma atmosfera
específica” (MACHADO, 2004; CANGUSSÚ, 2016).
Para que uma técnica térmica seja considerada termoanalítica é necessário, segundo a
definição, envolver a medição de uma propriedade física, que essa seja expressa direta ou
indiretamente em função da temperatura, e executada sob um programa controlado desta
variável (WENDLANDT, 1986; MACHADO, 2004; CANGUSSÚ et al, 2016).
2.8. Espectrofotometria De Ultravioleta-Visível
Os métodos espectrofotométricos são utilizados há cerca de 40 anos e continuam a
desfrutar de grande popularidade graças às suas inúmeras vantagens (SHOKOUFI, 2007;
DEHGHANI, 2012).
Especificamente, a espectrofotometria do ultravioleta (UV) e visível (VIS), acoplada a
outras técnicas ou de forma isolada, é um dos métodos mais utilizados para a quantificação de
diversos tipos de analitos (MARTELO, 2014). Este método baseia-se na interação de uma
solução com a radiação da zona do visível e/ou ultravioleta do espectro e na determinação da
absorção/transmissão de radiação que ocorre (SKOOG, 2007). A concentração de uma
determinada substância em solução corresponde à radiação absorvida ou transmitida e é
interpretada através de um espectro que fornece a intensidade da radiação por comprimento de
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onda da fonte de luz (SKOOG, 2007). Para estimar a concentração, a intensidade obtida é
comparada com a intensidade promovida por uma concentração conhecida da mesma
substância. Atualmente, os espectrofotómetros utilizam detectores do tipo CCD (charge-
coupled device) ou fotodiodos do tipo PDA (photodiode array) para substituir os
fotomultiplicadores e fotodiodos dos espectrofotómetros convencionais (DEHGHANI, 2012).
Graças à combinação de uma boa sensibilidade, alta velocidade de aquisição de espectros, baixo
ruído, baixo custo e robustez, estes detectores trouxeram diversas vantagens e aumentaram
ainda mais o interesse pelos métodos espectroscópicos. (SHOKOUFI, 2007), descrito por
(MARCHADO, 2015).
Figura 16: Regiões do espectro eletromagnético e seus respectivos comprimentos de onda:
MCMURRY (2008).
Vantagens da espectrofotometria de UV-VIS: (MAGALHÃES, 2008; PIETTA, 2000;
MACHADO, 2015).
Método rápido;
Fácil operação;
Versátil;
Envolve procedimentos simples;
Possui grande exatidão e precisão;
Fácil aquisição e disponibilidade da instrumentação.
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2.9. Espectroscopia De Infravermelho
Além dos métodos mencionados anteriormente é possível proceder à utilização da técnica
de espectroscopia de infravermelho para a quantificação dos ácidos fenólicos e taninos.
A espectroscopia NIR é um método utilizado para análise qualitativa e quantitativa, que
utiliza a zona do espectro eletromagnético compreendida entre os comprimentos de onda 750 e
2500 nm ou em termos de número de onda entre 10000 e 4000 cm-1. (MARTELO et al, 2014;
PASQUINI, 2003).
Esta radiação foi descoberta por Herschel, um astrónomo e músico, através da medição da
temperatura das zonas imediatamente seguintes à zona do espectro visível. (PASQUINI, 2003;
LANBCO, 2003), Herschel denotou que na região subsequente à cor vermelha, proveniente da
luz branca, a temperatura era superior. Mais tarde, esta zona viria a ser denominada de
infravermelho próximo. (PASQUINI, 2003). Dentre as faixas do espectro eletromagnético, o
infravermelho é dividido em três faixas características: infravermelho próximo (NIR-IR),
médio (MID-IR) e distante (FIR) (Figura 17). O NIR-IR tem frequência entre 14000 a 4000
cm1, sendo o mais energético e provoca excitações vibracionais nas moléculas. O MID-IR tem
frequência de aproximadamente entre 4000 a 400 cm-1 e provoca excitações vibracionais e roto-
vibracionais em estruturas moleculares. E por fim o FIR com faixa de aproximadamente 400 a
10 cm-1 e interferindo nas energias rotacionais (XU et al., 2013).
Figura 17: Regiões do espectro eletromagnético e seus respectivos comprimentos de onda:
MCMURRY (2008).
.
Para um determinado intervalo de comprimento de onda, algumas frequências são
absorvidas, outras não são absorvidas e algumas são apenas parcialmente absorvidas. As
Revisão Bibliográfica 46
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
propriedades químicas assim como físicas das amostras possuem diversas contribuições
individuais, tornando o espectro NIR rico em informação. (RODIONOVA, 2005; MACHADO,
2015).
Os átomos que estão envolvidos nas ligações covalentes das moléculas deslocam-se um
em relação ao outro segundo uma frequência fundamental, que é definida pela força da ligação
assim como pela massa de cada um dos átomos.( PASQUINI, 2003; MACADO, 2015) Caso
alguma energia seja transferida para a molécula, a sua frequência aumenta e pode provocar
sobretons (overtones) (PASQUINI, 2003; MACADO, 2015; LANBCO, 2002) O aumento da
frequência, por absorção da radiação nesta zona espetral, pode provocar o aumento da
amplitude das vibrações e rotações das ligações covalentes dos grupos funcionais das
moléculas.(MARTELO et al, 2014).
No entanto, isto apenas acontece caso o deslocamento dos átomos numa vibração
provoque uma alteração no momento dipolar da molécula, ou seja, caso haja a mudança de
dipolo., (YANG et al,2005). Assim, a espectroscopia NIR permite registar os comprimentos de
onda em que os aumentos de amplitude das vibrações e rotações ocorrem, fornecendo um
espectro que é específico da molécula em causa (fingerprint) (RODIONOVA, 2005;
MACHADO, 2015).
As absorções na região NIR (Tabela 4) envolvem especificamente a contribuição de três
diferentes mecanismos. Os sobretons, que derivam de frequências cerca de duas ou três vezes
superiores às de uma transição fundamental, as bandas de combinação que ocorre quando são
excitados simultaneamente dois estados vibracionais diferentes, e as transições eletrônicas de
menor importância. (PASQUINI, 2003; MACADO, 2015; LIMA, 2009) pela avaliação das
bandas do espectro, é possível determinar os grupos funcionais dos constituintes da amostra.
As principais ligações covalentes que contribuem para o espectro NIR são C-H, N-H, O-H e S-
H com contribuições dos grupos C=O e C=C. (Restaino,2011; MACHADO, 2015) Esta técnica
é especialmente útil na detecção de compostos com ligações a átomos de hidrogénio uma vez
que os grupos com pelo menos uma ligação X-H, sendo X um heteroátomo, são os únicos
capazes de gerar sobretons (PONS, 2004) As absorções por ligações entre átomos mais pesados
não são tão perceptíveis na zona NIR.( PASQUINI, 2003; MACHADO, 2015).
Em amostras biológicas, as ligações C-H estão associadas ao conteúdo de gordura e
hidratos de carbono, as ligações N-H ao conteúdo de proteína e as ligações O-H ao conteúdo
de água. (BRENNAN, 2003)
Os álcoois e os ácidos orgânicos contêm o grupo funcional O-H que é o segundo grupo
principal depois do C-H no espectro NIR. As contribuições mais significativas são combinações
Revisão Bibliográfica 47
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
e sobretons dos modos de vibração, que aparecem nas zonas 5250-4550 cm-1 e 7200-6000 cm1.
Estas bandas são fortemente influenciadas na forma, posição e intensidade pelo efeito das
ligações de hidrogênio que dispersam as gamas das frequências de absorção e reduzem a
intensidade da absorbância.
Tabela 4: Frequência de absorção no IV Próximo (adaptado de SILVERSTEIN, 1991).
Ligação Função Faixa de absorção(cm-1)
–O–H Álcool, fenol, enol, ácido carboxílico 3650 –3200, aguda aberta
–R2NH Aminas secundarias, 1 banda 3400 – 3140, media
–NH2 Amina primarias. 2 bandas 3400 – 3350, media
–C–H Em alcanos 2962 – 2853, forte
–C–H Em alcenos 3095 –3010
–CO–C–H Em aldeídos 2900 – 2800, 2700 – 2775
–C≡C–, C≡N Alcinos e nitrilas 2500 – 2000
R2C=O Em carbonilas 1630 – 1850
H2C=CH2 Em alcenos 1680 – 1650
–C=C– Em aromáticos 1600 – 1650,1450 – 1500
Os valores obtidos através do espectro NIR podem ser expressos em unidades de
absorbância ou transmitância. (ROGGO, 2007) os picos do espectro na região NIR são largos
e fracos, (YANK, 2005) e é essa característica que torna esta técnica valiosa. Enquanto nas
regiões vizinhas, tal como a região ultravioleta, a região do visível e outras regiões do
infravermelho, a região NIR não envolve transições e transmite bem a luz promovendo uma
fraca absorção e tornando o espectro mais simples. (OZAKI, 2012) esta característica está na
base da possibilidade de utilização de radiação deste tipo diretamente em amostras de diferentes
tipos sem qualquer processamento (p.e. utilização em modo de refletância difusa para medição
de sólidos, pastas ou géis).
Vantagens da espectroscopia de infravermelho
A espectroscopia de infravermelho é uma técnica que possui diversas vantagens em relação
a outros métodos, o que tem vindo a promover um aumento da sua popularidade e
consequentemente uma maior utilização por parte da comunidade científica. As vantagens são
Revisão Bibliográfica 48
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
enunciadas seguidamente: (PASQUINI, 2003; MACHADO, 2015; MARTELO, 2014;
FRIEDEL, 2013; HEIKKAR, 1997)
Técnica não destrutiva e não invasiva;
Sem necessidade de processamento da amostra ou apenas uma preparação prévia
simples da amostra (o que torna esta técnica menos dispendiosa e demorada);
Não requer reagentes e não produz resíduos (química verde);
Pode ser aplicada a grande número de situações e diferentes áreas;
A análise pode ser realizada a amostras em diversos estados, formas e espessura,
nomeadamente amostras sólidas;
É uma técnica rápida e excelente para análises de rotina;
Permite medir propriedades físicas e químicas;
Analisa simultaneamente uma ampla variedade de parâmetros, utilizando técnicas
multivariadas;
Possui uma precisão elevada e baixos custos de manutenção;
Permite a utilização dos componentes óticos dos equipamentos de UV-VIS (o que a
pode tornar menos dispendiosa) e
Apresenta uma baixa seletividade.
2.10. Microscopia Óptica
A visualização de imagens em microscópio, é de extrema importância em diversas
atividades profissionais. Não se sabe exatamente quem inventou o microscópio, porém sabe-se
que depois dessa invenção, no século XVII, nossa percepção do mundo invisível a olho nu ficou
muito diferente. Atribui-se a invenção a Galileu, porém foi Leeuwenhoek quem realmente o
aperfeiçoou e utilizou na observação de seres vivos. Os primeiros microscópios eram dotados
de apenas uma lente de vidro, permitindo aumento de até 300 vezes com razoável nitidez, assim
um mundo que se encontrava invisível aos nossos olhos, descortinou-se (NOVAES, 2010).
A microscopia é uma técnica de medida direta, por esta razão é frequentemente utilizada
como método padrão, é possível a realização de medidas relativas não só o tamanho, mas
também as formas das partículas, fornecendo gama superior de informações em relação as
técnicas convencionais, para a observação ao microscópio, as partículas são depositadas sobre
Revisão Bibliográfica 49
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
lâmina, não havendo necessidade de embutimento, as imagens projetadas nos microscópios são
bidimensionais (PRESTES, 2012).
A microscopia óptica tornou-se importante, pois é a forma mais antiga e melhor
compreendida de microscopia, é não-invasiva e não destrutiva, permite a observação em
condições nativas, ou seja, permite imagens moleculares e celulares dos organismos vivos em
tempo real (NOVAES, 2010).
Capítulo 3
METODOLOGIA
Metodologia 51
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
3. Metodologia
Neste capítulo serão apresentadas as matérias primas, reagentes, equipamentos e
metodologia das técnicas empregadas. Todas as medidas foram feitas em triplicatas e numa
temperatura de 25 ºC.
3.1. Matérias-primas
Lecitina de soja (Glycine max (L.) Merr; Solec N,Lote/Batch, 06/2016); Óleo de Sesamum
indicum (Gergelim Extra-virgem-MARCA NATURIS). Óleo de Linum usitatissimum (Linhaça
dourada Extra-virgem-MARCA NATURIS), hidrocolóide Xanthan Gum (Goma xantana),
Extrato aquoso de Punica granatum (Romã), Metilparabeno (Nipagin®), Propilparabeno
(Nipazol®), Propilenoglicol e água destilada.
3.2. Equipamentos utilizados
Agitador magnético (Fisatom); Centrífuga digital (Fanem Ltda–Mod. 206 R); Balança
Digital BG-4001 (GEHAKA); pHmetro digital (Digimed - DM-20); Condutivimetro Digital
(Digimed - DM-31); Balança de Precisão (PRECISA A-240); Viscosímetro COPO FORD;
Liofilizador modelo L202; Espectro UV DU640; OLYMPUS CX31 microscópio, Japão). As
imagens foram obtidas usando um CCD câmera ( CCD- 300T -RC , DAGE - MTI , Michigan
City, IN; espectrômetro de infravermelho por transformada de fourier, modelo; IRAffinity-1,
fabricado por Shimadzu; acoplado a um HATR MIRacle com prisma de ZnSe, fabricado pela
PIKE Technologies.
3.3. Extrato aquoso de romã (punica granatum linn)
Foram pesados e triturados 200 g da casca do fruto de vegetal Punica granatum Linn e
adicionado 400 mL de água destilada previamente aquecida a 80 °C e resfriada a 25°C (BERTO
et al,.2014). O vegetal permaneceu no mesmo durante 72 horas. O extrato aquoso obtido foi
filtrado e reservado, enquanto que as cascas receberam mais volume de água destilada. Esse
processo se repetiu perfazendo um volume final de extrato vegetal em torno de 400 mL. Todo
extrato obtido foi filtrado. O volume de 400 mL de extrato aquoso de Punica granatum obtido
foi para secagem por liofilização.
Metodologia 52
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
3.3.1. Secagem do Extrato de Romã pela técnica de liofilização
Foi pesado um balão de fundo redondo com capacidade de 400mL e adicionado uma
alíquota de 200 g do Extrato e levado rapidamente ao congelamento do extrato pela imersão do
balão em recipiente com nitrogênio líquido. O balão com Extrato congelado foi acoplado no
liofilizador L202, a uma pressão de 771 mbar a uma temperatura de -50ºC durante 68h. Depois
de terminado o processo de secagem do vegetal a massa do extrato seco foi calculada pela
diferença de massa obtida.
3.4. Construção Dos Diagramas
Inicialmente, titulou-se a combinação do tensoativo-fase óleo com a fase aquosa até
atingir o momento que emulsiona por uma mudança no aspecto físico do sistema, onde se
percebe a estabilidade momentânea do sistema emulsionado. A partir de um balanço de massas
foram determinados os pontos limites das curvas de solubilidades das regiões de emulsão e de
duas fases. As mudanças de região são observadas utilizando a técnica de centrifugação. Foram
obtidos dois diagramas, um com o óleo de Sesamum indicum (Gergelim) e outro com óleo de
Linum usitatissimum (Linhaça). A fase aquosa foi água destilada e o tensoativo a lecitina de
soja.
3.5. Caracterização Dos Sistemas Emulsionados
Os sistemas emulsionados obtidos foram caracterizados a partir das técnicas de pH,
condutividade elétrica, viscosidade, estabilidade acelerada, estabilidade térmica, microscopia
óptica e infravermelho. Estas técnicas foram empregadas para avaliar as características de cada
formulação.
3.5.1. Medidas de pH
As medidas de pH para os sistemas emulsionados foram feitas utilizando o pHmetro
digital Marca DIGIMED – DM-20. O equipamento foi calibrado com soluções padrão de pH
conhecido (4,0 e 7.0) e posteriormente foram realizadas as leituras de pH a partir da imersão do
eletrodo na emulsão (ABDOLMALEKI et al, 2016).
Metodologia 53
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
3.5.2. Medidas de Condutividade Elétrica (σ)
As medidas de condutividade elétrica foram realizadas com o condutívimetro digital
(marca DIGIMED – DM-31). O equipamento foi estabilizado com uma solução de calibração
de condutância especifica de 1,25 µS cm-¹/ a 25 °C. O procedimento é realizado tomando como
ponto de partida a sua calibração e depois são imergidos os dois eletrodos na emulsão e
efetuadas as leituras.
3.5.3. Medidas de viscosidade
Para o estudo reológico dos sistemas emulsionados foi utilizado o equipamento
viscosímetro do tipo COPO (marca Ford). As medidas foram realizadas a 25 °C. Este
procedimento é feito controlando o tempo de vazão. É medido o tempo inicial e final do
escoamento do fluido dentro do copo. O viscosímetro tem quatro orifícios de saída do fluido e
o escolhido foi o número dois, pois o diâmetro deste orifício é ideal para o tipo de fluido
avaliado.
3.5.4. Estabilidade Preliminar
3.5.4.1. Estabilidade térmica
As emulsões foram acondicionadas em frascos de vidro fechados e submetidas ao
aquecimento em banho termostatizado (Nova Ética Ltda -Mod. 314/D) na faixa de temperatura
de 5 a 80 oC. Mantendo-se por 20 minutos em cada temperatura. As leituras das composições
foram realizadas ao término a 80 oC.
3.5.4.2. Estabilidade à centrifugação
Os ensaios de estabilidade à centrifugação foram realizados utilizando tubos de ensaio
cônico graduado para centrífuga (Fanem Ltda–Mod. 206 R, Excelsa BABY II–440 watts). Os
tubos foram submetidos ao ciclo de 3000 rpm durante trinta minutos à temperatura ambiente.
3.5.5. Solubilização do bioativo em meio aquoso
Em tubo de ensaio foi adicionado a 0,10 % de extrato seco de romã em água destilada e
levado ao agitador magnético por 20 minutos e em seguida centrifugado. Este procedimento
Metodologia 54
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
teve como objetivo determinar a faixa de absorbância do UV-visível avaliando na faixa de 300
–200nm. A leitura foi realizada depois da diluição adequada no equipamento (Espectro UV
DU640).
3.5.6. Curva de calibração do bioativo (extrato aquoso de Punica granatum)
A quantificação do bioativo no extrato aquoso da romã foi feita utilizando a
espectrofotometria de absorção UV-visível. O procedimento se deu usando uma solução aquosa
de ácido gálico a 100mg/L como solução padrão que não foi possível realizar as medidas pois
esta concentração é alta para o equipamento realizar a medida e assim, foi necessário a diluição
até chegar na concentração desejada para o equipamento realizar a leitura. As medidas foram
realizadas na faixa entre 200 e 300 nanômetros.
Após a leitura da solução padrão de ácido gálico, foi realizada a leitura do extrato da
Punica granatum numa concentração de 100mg/L deste extrato em água. Essa concentração foi
alta para fazer a leitura e assim, foi diluído de 1 mL da solução de Punica granatum a 100mg/L
para 5 mL de água, o que resulta numa concentração da solução da Punica granatum a 20mg/L.
O comprimento de onda de 267nm presente na maior banda de absorção corresponde a absorção
dos grupos fenólicos e no ácido gálico.
3.5.7. Microscopia óptica
As emulsões foram agitadas suavemente num tubo de ensaio de vidro antes da análise
para assegurar que eram homogêneas.Utilizando um tubo capilar, uma gota da emulsão foi
colocada sobre uma lâmina de vidro e coberta com uma lamínula, em seguida, foi observada a
microestrutura da emulsão usando a microscopia óptica convencional (OLYMPUS CX31
microscópio, Japão). As imagens foram obtidas usando um CCD câmera (CCD- 300T -RC ,
DAGE - MTI , Michigan City, IN).( SURH et al,2009). O microscópio se encontra no
Laboratório de Biologia, do Departamento de Ciências Biológicas da UNP. Foram feitas as
imagens oito dias após o seu preparo. As imagens foram obtidas utilizando-se a objetiva de
aumento de 40x.
3.5.8. Espectroscopia de infravermelho
O extrato seco da Punica granatum foi colocado no equipamento espectrômetro de
infravermelho, modelo; IRAffinity-1, fabricado por Shimadzu; acoplado a um HATR MIRacle
Metodologia 55
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
com prisma de ZnSe, fabricado pela PIKE Technologies, em seguida, foi obtido o espectro do
extrato seco da Punica granatum.
O ácido gálico da marca proquímicos foi colocado no equipamento espectrômetro de
infravermelho por transformada de fourier, modelo; IRAffinity-1, fabricado por Shimadzu;
acoplado a um HATR MIRacle com prisma de ZnSe, fabricado pela PIKE Technologies, em
seguida, foi obtido o espectro do ácido gálico.
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Capítulo 4
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Resultados e Discussão 57
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
4. Resultados e Discussão
Neste capitulo serão apresentados e discutidos os resultados obtidos nos experimentos.
4.1. Obtenção De Extrato
O pó da casca da Punica granatum (Romã) foi colocado em água e após a sua
solubilização obteve-se o macerato que ao ser desidratado pelo processo de liofilização, obteve
um percentual de 10% de rendimento do extrato. Esse resultado é considerado satisfatório
mesmo tendo um valor quantitativo não tão expressivo, pois o custo de extração é baixo em
razão de ser um solvente abundante além de garantir extração de frações polares do vegetal.
Sabe-se que na medicina popular os vegetais, em sua grande maioria, são utilizados na forma
de chás, ou seja, em solução aquosa, e os efeitos terapêuticos são oriundos da fração polar
presente no chá, como os taninos. Entre os vegetais da classe das Punica granatum é comum
encontrar em sua composição química por sua atividade terapêutica (anti-inflamatória) de
conhecimento na literatura cientifica.
4.1.1. Caracterização Do Extrato Bioativo
4.1.1.1. Espectrofotometria De Ultravioleta-Visível
O extrato seco da casca da romã foi caracterizado com o intuito de se obter os valores
quantitativos de grupos fenólicos presentes. Para tal caracterização, pegou-se ácido gálico no
estado sólido para servir como padrão no processo de determinação da quantidade de grupos
fenólicos presentes na casca da romã a partir da espectrofotometria do ultravioleta.
A Figura (18) representa o espectro de UV-visível do extrato seco da casa da romã numa
faixa de leitura entre 200 a 300 nanômetro. O gráfico que representa a curva de calibração do
padrão ácido gálico se encontra no anexo A.
Resultados e Discussão 58
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Figura 18 - Espectro de UV-visível do extrato seco da casca da romã numa faixa de leitura entre
200 a 300 nanômetro
A Figura (18) mostra que as bandas (2 e 1) apresentam maior intensidade nos
comprimentos de onda de 210nm e 267nm, respectivamente, bandas estas que também
representam as dos grupos fenólicos, confirmando que o extrato apresenta esses grupos e que
por consequência tem atividades anti-inflamatória e também antioxidantes.
Figura 19 - Representa o espectro do UV do ácido gálico
A Figura (19) mostra que a banda de absorção do ácido gálico que é referente a 267nm,
comprimento de onda este que representa também a absorção dos grupos fenólicos,
Resultados e Discussão 59
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
confirmando que o extrato apresenta, esses grupos e que por consequência tem atividades anti-
inflamatória e também antioxidantes. A quantificação a partir do uso da curva de calibração
mostrou que no extrato seco da casca da Punica granatum (romã), apresenta um percentual de
63% que corresponde ao ácido gálico.
4.1.1.2. Espectroscopia De Infravermelho
As regiões mais importantes do espectro de infravermelho estão envolvendo o início e
o final do espectro, e compreendem as faixas de 4000-1300 cm-1 e 900-690cm-1
respectivamente. O espectro infravermelho de compostos aromáticos apresentam algumas
regiões de absorção, como descritas na Tabela (5) para o ácido gálico usado como padrão.
Tabela 5: Atribuições do espectro do infravermelho do ácido gálico.
Absorbância cm-1 máxima Atribuições
~3600 Deformação axial de ligação O-H, Bandas fortes nesta
região indicam a presença do grupo –OH
~3400 Deformação axial de ligação O-H, ligações de hidrogênio
intermoleculares.
~1775 Deformação axial da ligação C=O de ácidos carboxílicos.
~1540-1470-1450 Deformação axial da ligação C=C de fenila.
~1290 Deformação axial da ligação C-O de O-H fenólicas.
~1025 Deformação angular da ligação C-H aromática no plano
~870 Deformação angular fora do plano da ligação C-H de anel
aromático.
Resultados e Discussão 60
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Figura 20. Espectro do infravermelho do ácido gálico.
Figura 21. Espectro do infravermelho do extrato seco da Punica granatum.
4.2. Estudo Dos Sistemas Emulsionados
Os sistemas emulsionados obtidos a partir de diagramas ternários estão apresentados nas
Figuras (22a e 22b).
Resultados e Discussão 61
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Figura 22a: Diagrama de fases ternário do óleo de gergelim
0 25 50 75 100
0
25
50
75
1000
20
40
60
80
100
T
FA FO
Emulsão
Duas fases
Legenda: T: Tensoativo; FO: Fase Óleo; FA: Fase Água.
Figura 22b: Diagrama de fases ternário do óleo de linhaça
0 25 50 75 100
0
25
50
75
1000
20
40
60
80
100
Emulsão
Duas fases
T
FA FO
Legenda: T: Tensoativo; FO: Fase Óleo; FA: Fase Água.
As Figuras (22a e 22b) mostram que a região de emulsão se encontra na parte inferior do
diagrama. Isso mostra que a região de emulsão é rica em fase aquosa e fase oleosa. Ou seja,
necessitando baixo percentual de tensoativo, o que facilita economicamente a aplicação destes
sistemas.
Resultados e Discussão 62
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
A grande área de emulsão no diagrama é um fator importante, pois é possível escolher
diferentes composições a serem estudadas. As emulsões ricas em fase aquosa possuem maior
interesse no seguimento da indústria farmacêutica e sendo assim, estes diagramas tem grande
potencial de estudo e aplicação. A partir deste conhecimento, as formulações estudadas serão
aquelas que apresentarem micelas diretas.
Analisando as duas figuras, é possível perceber que o óleo de gergelim e o óleo de linhaça
tem um comportamento similar na formação da região de emulsão na presença da água destilada
e lecitina. Esse fenômeno acontece por que os ácidos graxos presentes na composição de cada
óleo são os mesmos. Mesmo tendo percentual majoritário de linoleico no gergelim e linolênico
na linhaça, não é o suficiente para diferenciar o tamanho da região de emulsão nos diagramas.
4.3. Escolhas das Composições nos Diagramas Ternários
Após a obtenção dos diagramas e observado o comportamento da região de emulsão,
foram escolhidas vinte e quatro formulações a serem estudadas quanto a sua estabilidade
natural. A Figura (23), apresentam os percentuais das formulações a serem estudadas dentro da
região de emulsão rica em fase aquosa.
Figura 23: Composição para cada formulação analisada
0 25 50 75 100
0
25
50
75
1000
20
40
60
80
100
T
FA FO
Resultados e Discussão 63
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
A avaliação das formulações pode ser discutida mantendo fixo o percentual de um
constituinte e consequentemente variando os outros dois constituintes.
Fase óleo fixa: O que se percebeu é que o aumento do percentual do tensoativo
proporcionou aumento da instabilidade da formulação, fenômeno explicado pelo excesso de
lecitina para esta formulação. A lecitina tem como propriedade agir na interface óleo-água e
assim diminuindo a tensão interfacial e favorecendo a formação micelar, mas nessa condição,
há uma quantidade de lecitina que fica em excesso e como sua solubilidade em água é muito
baixa, acaba causando instabilidade, devido não se misturar com a fase contínua que é a água.
Além do mais, a própria fase agua é diminuída, o que torna o meio contínuo com menor
quantidade e mais dificuldade para a solubilização da lecitina.
Fase tensoativo fixa: O que se percebeu é que o aumento da fase óleo e consequentemente
a diminuição da fase aquosa fez a formulação diminuir sua estabilidade. Nesta condição o
percentual de lecitina é fixado em 5% e sendo assim, há um limite de quantidade de fase óleo
para que a lecitina presente possa atuar em toda extensão da interface das fases água-óleo.
Assim sendo, com o aumento do percentual de fase óleo há necessariamente o aumento da
formação de micelas, o que requer maior quantidade do tensoativo para manter o sistema
estável. Como o percentual de tensoativo permanece o mesmo, há a quebra do sistema por falta
de tensoativo suficiente para agir na interface e continuar a micelização do óleo em água.
4.4. Escolha das Formulações
Após o estudo da estabilidade das 24 formulações recém preparadas foi realizado em
bancada e também centrifugadas numa rotação de 3.000 rpm durante 30 minutos, percebeu que
às formulações com maior estabilidade para os dois óleos foram com composições: Ponto L1;
G1: T=5%, FO=3% e FA=92%; Ponto L2; G2: T=10%, FO=3% e FA=87% e Ponto L3; G3:
T=10%, FO=5% e FA=85%. Estas formulações com Linum usitatissimum são denominadas de
L, enquanto que com óleo de Sesamum indicum, denominadas de G. A figura 24 apresenta os
pontos de maior estabilidade.
Resultados e Discussão 64
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Figura 24: Composição para cada formulação analisada
As formulações denominadas de Ponto L1; G1, Ponto L2; G2 e Ponto L3; G3 após vinte
dias de bancada houve a coalescência. Para garantir a estabilidade por mais tempo e tornar estas
formulações adequadas para a sua comercialização, foi necessário o uso de aditivos. Estas
formulações foram aditivadas para melhor se adequar no tocante a estabilidade e conservação.
Os aditivos usados foram o metilparabeno (Nipagin®) de atividade conservante para fase
aquosa e o propilparabeno (Nipazol®) também para atividade conservante na fase oleosa. Os
conservantes foram solubilizados em propilenoglicol, enquanto a goma xantana foi usada como
agente de estabilidade.
Após a escolha destas formulações e a adição dos aditivos, foi refeito o estudo da
estabilidade acelerada utilizando a centrifugação numa rotação de 3.000 rpm durante 30
minutos. Todas essas emulsões continuaram estáveis na condição estabelecida.
Após a estabilidade apresentada foi adicionado o extrato bioativo em três diferentes
percentuais: 0,3%, 0,5% e 1,0%. Esses percentuais de extrato se refere a concentração dele na
fase aquosa e não em toda formulação. Percebeu-se que a estabilidade se manteve nos
percentuais de 0,3% e 0,5%, enquanto que a 1,0% houve a quebra total da emulsão. Esse
fenômeno acontece por que o aumento da concentração do extrato requer maior quantidade de
água livre do meio para poder ser hidratado, dessa forma não haverá moléculas de água
disponível para hidratar a micela, consequentemente haverá diminuição na estabilidade e assim
a quebra da emulsão.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
FO: Óleo de linhaça
Óleo de gergelim Água
destilada FO
Lecitina de soja
Resultados e Discussão 65
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
4.5. Caracterização das Formulações
As formulações recém-preparadas compostas por óleo de linhaça e gergelim, como fase
oleosa, foram caracterizadas quanto as suas propriedades físico-químicas. Nos estudos físico-
químicos foram avaliados quanto ao pH, condutividade elétrica, viscosidade, estabilidade
acelerada e estabilidade térmica. As formulações também foram caracterizadas com a presença
do extrato seco da Punica granatum. Para incorporar o extrato seco do vegetal em estudo foi
dissolvido o extrato seco na própria fase aquosa e depois misturado os constituintes com as
proporções determinadas.
4.5.1 Medidas de pH
As formulações recém-preparadas com e sem extrato foram avaliadas quanto aos seus
valores de pH. A Tabela (6) apresenta todos os valores de pH para as formulações estudadas
sem extrato e com extrato nas concentrações de 0,3%, 0,5% e 1,0%.
Tabela 6: Valores de pH para cada formulação analisada.
Amostras pH pH 0,3% pH 0,5% pH 1,0%
L1 5,32 5,24 5,13 4,67
L2 5,29 5,19 5,05 4,53
L3 5,10 4,98 4,64 4,41
G1 6,15 5,70 5,50 4,73
G2 5,68 4,85 4,75 4,61
G3 5,64 4, 41 4,33 4,27
L1-3; Emulsões de óleo de linhaça; G1-3; Emulsões de óleo de gergelim
Analisando os dados da tabela (6) percebe-se que o valor de pH diminui quando se
adiciona o extrato e se eleva a sua concentração no meio. Esse comportamento se deve a
presença de grupos fenólicos na composição do extrato seco da romã. O grupo fenólico é
caracterizado pela presença de OH e no extrato da romã existe vários grupos fenólicos. Dessa
forma, o hidrogênio ionizável do grupo fenólico se ioniza no meio aquoso e eleva a quantidade
de H+, tornando o meio ácido.
Resultados e Discussão 66
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Aumento da quantidade do tensoativo provoca uma leve queda no valor do pH, devido a
cabeça do tensoativo apresentar carga positiva e negativa. A carga positiva prevalece sobre a
negativa, atraindo OH- e tornando o meio com um pouco a mais de H+, diminuído o pH
(formulação L2 comparada com L1). Esse comportamento também se observa nas formulações
com o óleo gergelim.
A diminuição da fase aquosa e consequentemente aumento fase óleo proporciona uma
leve diminuição do pH. Fenômeno ocorrido devido os ácidos graxos presentes no óleo
apresentarem uma acidez maior do que água (formulação L2 comparada L3). Esse
comportamento também se observar com óleo de linhaça.
A avaliação quanto a estabilidade da emulsão já mostrou que na condição de 1% do
extrato faz com que o sistema coalesça. Mesmo que as formulações apresentassem estabilidade
não seriam adequadas para serem comercializadas para fins humano, pois o menor pH da pele
corresponde a um valor de 4,5; enquanto as formulações apresentam valores de pH muito
próximos do valor mínimo citado acima, não havendo uma margem confiável para a sua
aplicação.
O valor de pH também foi alterado quando se alterou os percentuais das emulsões.
Percebe-se que a diminuição do percentual da fase aquosa provoca uma diminuição nos valores
de pH, comportamento explicado devido haver aumento da concentração de íons H+ no meio,
deixando a fase aquosa mais ácida. E como a micela é direta, quem determina o valor de pH é
a fase aquosa. Esse comportamento é observado para as emulsões com óleo de gergelim e
linhaça.
4.5.2 Medidas de Condutividade Elétrica (σ)
As formulações recém preparadas com e sem extrato foram avaliadas quanto aos seus
valores de condutividade elétrica. A Tabela (7) apresenta todos os valores de condutividade
elétrica para as formulações estudadas sem extrato e com extrato nas concentrações de 0,3%,
0,5% e 1,0%.
Resultados e Discussão 67
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Tabela 7: Apresenta os valores de condutividade elétrica em us/cm para cada formulação
analisada.
Amostras (σ) (σ) 0,3% (σ) 0,5% σ) 1,0%
L1 656 1185,5 1254 1608,5
L2 587 1133 1041 1412,5
L3 515 912 998,5 1330
G1 925 1077 1186,5 1352,5
G2 879,5 1005 1104 1345,5
G3 537 986,5 974 1205,5
L1-3; Emulsões de óleo de Linum usitatissimum; G1-3; emulsões de óleo de Sesamum indicum
A partir dos dados apresentados na Tabela (7) se observa que a condutividade diminui de
valor quando diminui o percentual da fase aquosa (L1-3 e G1-3). Esse comportamento já era
esperado, pois os valores da condutividade elétrica, mede a quantidade de íons livres no meio
contínuo. Lembrando que, ao mesmo tempo em que, diminui o percentual da fase aquosa, o
percentual de tensoativo e também de fase oleosa para os pontos L3 e G3 aumentam. Essas novas
composições diminuem a quantidade de cargas livres no meio como é percebido na diminuição
dos valores de condutividade elétrica. Estes valores de diminuição da condutividade são
observados nas formulações sem extrato e também na presença do extrato. Comportamento
bem definido para todas as formulações estudadas.
Os valores de condutividade elétrica aumentam de forma significativa quando se adiciona
extrato seco à formulação, como também aumentam os valores de condutividade ao aumentar
o percentual de extrato na formulação. Esse comportamento se deve a presença de grupos
fenólicos que advém do extrato seco, que se ionizam tornando o meio com maior quantidade
de íons livres.
Os valores de condutividade para as formulações com o óleo de gergelim apresentam
maiores valores quando comparados aos valores de óleo de linhaça, comportamento explicado
pela presença de íons cobre no óleo de gergelim. Dessa forma, o íon cobre se solubiliza na fase
aquosa contínua e assim gerando uma maior condutividade.
Resultados e Discussão 68
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
A condutividade elétrica das formulações é uma propriedade importante, pois facilita a
penetração cutânea. Quanto mais extrato presente na formulação maior a condutividade elétrica
tornando o potencial de penetração na pele cada vez maior, comportamento este considerado
excelente, pois as formulações com maior percentual de extrato solubilizado têm maior ação
medicamentosa.
4.5.3. Viscosidade das Emulsões
As formulações recém preparadas com e sem extrato foram avaliadas quanto aos seus
valores de viscosidade. A Tabela (8) apresenta todos os valores de viscosidade para as
formulações estudadas sem extrato e com extrato nas concentrações de 0,3%, 0,5% e 1,0%.
Tabela 8: Valores de escoamento em mm2/s para cada formulação analisada.
Amostras Vmm2/s v 0,3% v 0,5% v 1,0%
L1 29,360 22,763 20,592 18,435
L2 27,147 12,048 7,860 5,787
L3 22,763 3,728 1,683 0,348
G1 29,223 22,654 20,403 18,320
G2 27,120 12,013 7,439 5,300
G3 22,722 3,657 1,324 0,297
L1-3; Emulsões de óleo de Linum usitatissimum; G1-3; emulsões de óleo de Sesamum indicum
Observando a Tabela (8) é possível perceber que os valores de escoamento das
formulações são diminuídos quando se diminui o percentual da fase aquosa, ao mesmo tempo
em que, o percentual de tensoativo se eleva no meio, ocorre um aumento do percentual da fase
oleosa para as formulações L3 e G3. Ao diminui o percentual da fase aquosa e aumentar o
percentual de tensoativo, provoca a redução da quantidade de moléculas de água livre na fase
contínua; enquanto o aumento do percentual de micela favorece a formação de mais micelas,
que também requer mais moléculas de água presente no meio contínuo para ser hidratas. Assim,
o somatório dos fenômenos provoca a redução de água livre no meio contínuo e por
consequência dificulta o escoamento das formulações, ou seja, aumenta a viscosidade.
Os pontos L3 e G3 tem maior quantidade de fase óleo. Assim sendo, irá formar mais
micelas ou possivelmente aumentar o raio hidrodinâmico da micela, favorecendo a necessidade
por mais moléculas de água livre, baixando os valores de escoamento.
Resultados e Discussão 69
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As formulações com a adição do extrato seco reduziram muito os valores de escoamento.
O extrato seco é polar e assim é solubilizado na fase aquosa, que é a fase contínua das emulsões.
A presença do extrato na fase aquosa vai necessitar de moléculas de água livres para ficarem
hidratadas. Dessa forma, quanto mais extrato é adicionado no meio, mais moléculas de água
livres serão necessárias para haver a hidratação, o que torna as formulações cada vez mais
viscosas quando se eleva a quantidade de extrato no meio. Quando se tem 1% de extrato
solubilizado na fase aquosa se percebe formulações extremamente viscosas, com aspecto quase
sólido.
O estudo do escoamento proporciona saber a viscosidade das formulações. Esta
propriedade física é importante na aplicação tópica das formulações, pois o espalhamento e
fixação na pele serão de fundamental importância para liberação do bioativo.
4.5.4. Estabilidade Preliminar
4.5.4.1. Estabilidade Acelerada
As formulações recém preparadas sem e com extrato incorporado foram avaliadas quanto
a sua estabilidade a partir da aplicação da técnica de estabilidade acelerada. Este estudo tem por
finalidade avaliar o tempo de estabilidade das formulações. Como é inviável esperar que a
formulação venha a se desestabilizar com o tempo de bancada, já que requer dias de avaliação,
aplica-se a centrifugação para acelerar a “quebra” da emulsão.
Tabela 9 - Apresenta os valores de cada formulação após a aplicação de 30 minutos de
centrifugação numa rotação de 3000 rpm.
Estabilidade das formulações
Amostras Sem extrato 0,3% 0,5% 1,0%
L1 Estável Estável Estável Instável
L2 Estável Estável Estável Instável
L3 Instável Instável Instável Instável
G1 Estável Estável Estável Instável
G2 Estável Estável Estável Instável
G3 Instável Instável Instável Instável
L1-3; Emulsões de óleo de Linum usitatissimum; G1-3; emulsões de óleo de Sesamum indicum
Resultados e Discussão 70
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Após a centrifugação as formulações sem extrato e com extrato nas concentrações de
0,3% e 0,5% tiveram suas emulsões estáveis, com a exceção da formulação L3 e G3. A
instabilidade apresentada nas formulações L3 e G3, é devida a um maior percentual de FO (Fase
Óleo) e paralelamente menor percentual de água na composição, o que torna a emulsão, com a
fase contínua diminuída e também maiores quantidades de micelas no meio. Assim, as micelas
estão bem mais próximas umas das outras, o que proporciona o fenômeno da coalescência.
É importante observar que a presença do extrato não é o fator determinante para haver a
“quebra” da emulsão quando se tem as concentrações de 0,3% e 0,5%, enquanto na,
concentração de 1,0% de extrato todas as emulsões se tornaram instáveis, pois nesta quantidade
a água livre presente nas formulações não é o suficiente para hidratar as micelas e o pó do
extrato ao mesmo tempo, ocasionando a “quebra” da emulsão devido a água livre ter preferência
pelo extrato e não pelo aglomerado micelar.
Os resultados de estabilidade apresentados para as emulsões com o óleo de linhaça e
gergelim como componentes da fase oleosa mostraram, que as formulações estudadas são
adequadas para a aplicação tópica quando se tem no máximo 0,5% de extrato seco incorporado.
Assim sendo, o estudo da estabilidade acelerada gerou resultados satisfatórios no que se refere
à comercialização do produto.
4.5.4.2. Estabilidade Térmica
As formulações também foram estudadas quanto a sua estabilidade térmica com o
objetivo de avaliar o seu comportamento numa faixa de temperatura e sua possível
comercialização em diferentes regiões do país ou fora dele. A Tabela (10) apresenta os
resultados. As formulações que se apresentaram instáveis no estudo de estabilidade acelerada
não foram avaliadas.
Tabela 10 - Valores de temperatura para cada formulação analisada
Temperatura °C L1 (0,3%) L2 (0,5%) G1 (0,3%) G2 (0,5%)
5 Normal Normal Normal Normal
25 Normal Normal Normal Normal
40 Normal Normal Normal Normal
60 Normal Normal Normal Normal
80 Normal Normal Normal Normal
L1-3; Emulsões de óleo de Linum usitatissimum; G1-3; emulsões de óleo de Sesamum indicum
Resultados e Discussão 71
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
Os resultados apresentados na Tabela (10) indicam que todas as formulações escolhidas
são estáveis numa faixa de temperatura que vai desde 5 °C à 80 °C. Este comportamento é
considerado excelente já que estas formulações podem ser estocadas e comercializadas em
diferentes ambientes, pois a emulsão continuará estável, garantindo as suas propriedades físico-
químicas.
Estas formulações foram deixadas na bancada e a partir do trigésimo dia as formulações
que permaneceram estáveis foram L1 e G1, mostrando que os percentuais de 5% de tensoativo,
3% óleo e 92% de água representa a composição ideal para se ter um longo período de
estabilidade. Importante lembrar que esta composição para estes constituintes representa a
emulsão de menor custo quando comparada as demais formulações estudadas, já que apresenta
maior percentual de fase aquosa e menor percentual de tensoativo e de óleo.
4.5.5. Microscopia Óptica
A microscopia óptica é uma ferramenta útil para o estudo das emulsões, além de sua
morfologia a microscopia óptica também pode fornecer informações sobre o equilíbrio das
tensões interfaciais (PERRECHIL et al, 2014). As Figuras 25.1 sem extrato seco da Punica
granatum e as Figuras 25.2 com extrato seco da Punica granatum apresentam as imagens de
microscopia óptica.
Figura 25.1: Microscopia óptica (aumento de 40X) dos sistemas L(1-3) e G(1-3) sem ESPG.
L1 sem ESPG L2 sem ESPG L3 sem ESPG
G1 sem ESPG G2 sem ESPG G3 sem ESPG
Resultados e Discussão 72
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
A observação microscópica dos sistemas sem extrato seco da Punica granatum (L1-3 sem
ESPG e G1-3 sem ESPG) demonstrou que o diametro das gotículas é pequeno ao ponto de apresentar
estabilidade após centrifugação. Em razão disso pode-se afirmar que estas formulações
apresentam uma boa estabilidade, demonstrada na Figura 25.1 composta por L1-3 e G1-3 sem
ESPG.
A partir dessa avaliação preliminar os sistemas foram analisados com adição de ESPG
(extrato seco da Punica granatum). Tendo sido observado que ocorreram alterações, quando
comparados esses sistemas sem ESPG. Os sistemas com ESPG apresentaram 04 formulações
(L1-2 e G1-2) estáveis e 20 formulações com instabilidades como mostrada na avaliação. Tendo
sido visualizado aumento no tamanho com aglomeração das gotículas, o que favorece o
fenômeno da coalescência.
Aos sistemas L1-3 e G1-3 foram adicionadas de 0,3%, 0,5% e 1,0% de ESPG e avaliadas
pela microscopia (Figura 25.2). Os sistemas L1-2 e G1-2 com 0,3% e 0,5% de ESPG apresentaram
melhor estabilidade comprovada pelo estudo da microscopia por apresentar gotículas de
menores tamanho e mais homogêneo. Entretanto, quando adicionados 1% de ESPG aos
sistemas L3 e G3 apresentaram coalescência de gotículas e teve sua instabilidade comprovada
após centrifugação a 3000 rpm por 30minutos. Nos sistemas L1-3 e G1-3 quando adicionado 1%
de ESPG todos apresentaram instabilidade através da avaliação microscópica pela visualização
de gotículas em processo de coalescência.
O estudo microscópico dos sistemas (L1-3 e G1-3) corroborada as avaliações quanto a
estabilidade obtida por centrifugação a 3000 rpm durante 30minutos e estudo da estabilidade
térmica antes e depois da adição do ESPG.
Figura 25.2: Microscopia óptica (aumento de 40X) das emulsões L1-3 e G1-3, com ESPG.
L1 = 0.3% de ESPG L2 = 0.3% de ESPG L3 = 0.3% de ESPG
Resultados e Discussão 73
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
L1 = 0.5% de ESPG L2 = 0.5% de ESPG L3 = 0.5% de ESPG
L1 = 1% de ESPG L2 = 1% de ESPG L3 = 1% de ESPG
G1 = 0.3% de ESPG G2 = 0.3% de ESPG G3 = 0.3% de ESPG
G1 = 0.5% de ESPG G2 = 0.5% de ESPG G3 = 0.5% de ESPG
G1 = 1% de ESPG G2 = 1 % de ESPG G3 = 1% de ESPG
Capítulo 5
CONCLUSÃO
Conclusão 75
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
5. Conclusão
A utilização de sistemas ternários mostrou que os óleos de Sesamum indicum e de Linun
usitatissimun L emulsionam com a água destilada em percentuais de tensoativo abaixo de 25%.
A área de emulsão, no diagrama, é maior quando se tem maior percentual de fase aquosa na
composição, comportamento interessante já que é possível escolher diferentes formulações a
partir da variação dos percentuais dos constituintes. Dessa forma, é possível obter emulsões
com micelas direta e inversa. As formulações escolhidas foram aquelas que apresentaram maior
percentual de fase aquosa, pois elas são desejáveis para aplicação tópica.
O estudo da estabilidade acelerada constatou que as formulações estáveis foram aquelas
que apresentaram menores quantidades de percentuais de tensoativo e de fase óleo. Esse
comportamento se deu com a ausência e presença do extrato seco do bioativo. Esse resultado é
satisfatório, pois o baixo percentual de tensoativo e óleo torna o produto de baixo custo,
facilitando sua comercialização. Os valores de pH estão numa faixa de 5,10 a 6,15 sem o
extrato, mas com a presença do extrato os valores ficaram entre 4,27 a 5,7, que são desejáveis
para o uso nas formulações tópicas, pois são compatíveis com o pH da pele. Os valores de
condutividade elétrica foram entre 515 a 1608,5 us. Os menores valores são das formulações
sem extrato, enquanto os maiores valores são os que contém maiores quantidades de extrato
solubilizado na emulsão. A presença do extrato na formulação gera valores satisfatórios para o
seu uso como formulação tópica. O próprio extrato facilita sua liberação e assim sendo melhor
absorvido pela pele.
Os valores de escoamento estão entre 0,297 e 29,36 mm2/s. Os menores valores são os
que não tem o extrato em sua composição. As formulações que apresentaram menor tempo de
escoamento são aquelas que contém maior percentual de tensoativo e fase óleo. A presença do
extrato diminui o escoamento e gera valores também satisfatórios para o uso na pele, pois tem
maior tempo de fixação, fator importante para dar tempo a liberação do bioativo. O estudo da
estabilidade acelerada com a presença do extrato mostrou que as formulações com 1% de
extrato solubilizado na fase aquosa apresentou instabilidade. A formulação que apresenta maior
percentual de fase óleo foi instável para os óleos de gergelim e linhaça. Assim sendo, as
formulações indicadas para uso comercial são aquelas que apresentam menores quantidades de
tensoativo e fase óleo, nos percentuais de 0,3 e 0,5% de extrato, pois são estáveis. As
formulações estáveis no estudo da estabilidade acelerada foram escolhidas para serem avaliadas
quanto a sua estabilidade térmica. A faixa de temperatura avaliada foi entre 5 a 80 °C. Todas
as formulações foram estáveis no intervalo de temperatura estudado, comportamento desejável
Conclusão 76
Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
para sua comercialização, já que não será alterada a estabilidade do produto, sendo adaptável a
diversas regiões.
Com a técnica da microscopia ficou evidenciada a estabilidade das emulsões
denominadas L1-2 e G1-2, devido apresentar o menor tamanho da gotícula, confirmando a
estabilidade das emulsões obtidas em teste de bancada.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Antônio César Nobre de Abrantes Dissertação de Mestrado
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ANEXOS
Anexos 97
Anexos
Figura 26- Representa a curva de calibração do ácido gálico
Tabela 11: Composições das Emulsões L1, L2, L3, G1, G2, G3 com extrato de romã 0,3%
Amostras FA% FO% T% NIPA% NIP% PPG mL XAN% ER%
L1 92 3 5 0.18 0.20 5 0.4 0.3
L2 87 3 10 0.18 0.20 5 0.4 0.3
L3 85 5 10 0.18 0.20 5 0.4 0.3
G1 92 3 10 0.18 0.20 5 0.4 0.3
G2 87 3 10 0.18 0.20 5 0.4 0.3
G3 85 5 10 0.18 0.20 5 0.4 0.3
L1,L2,L3: emulsões/óleo de linhaça;G1,G2,G3: emulsões/óleo de gergelim; F.A: fase água; F.O: fase
óleo; T: tensoativo; PPG: propilenoglicol; E.R: extrato de romã; NIPA: nipagin; NIP:nipazol,
XAN:xantana.
y = 0,0483x - 0,0182R² = 0,9995
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
0 10 20 30 40
Série1
Linear (Série1)
Anexos 98
Tabela 12: Composições das Emulsões L1, L2, L3, G1, G2, G3 com extrato de romã 0,5%
Amostras FA% FO% T% NIPA% NIP% PPG mL XAN% ER%
L1 92 3 5 0.18 0.20 5 0.4 0.5
L2 87 3 10 0.18 0.20 5 0.4 0.5
L3 85 5 10 0.18 0.20 5 0.4 0.5
G1 92 3 10 0.18 0.20 5 0.4 0.5
G2 87 3 10 0.18 0.20 5 0.4 0.5
G3 85 5 10 0.18 0.20 5 0.4 0.5
L1,L2,L3: emulsões/óleo de linhaça;G1,G2,G3: emulsões/óleo de gergelim; F.A: fase água; F.O: fase
óleo; T: tensoativo; PPG: propilenoglicol; E.R: extrato de romã; NIPA: Nipagin; NIP: Nipazol, XAN:
xantana.
Tabela 13: Composições das Emulsões L1, L2, L3, G1, G2, G3 com extrato de romã 1.0 %
Amostras FA% FO% T% NIPA% NIP% PPG mL XAN% ER%
L1 92 3 5 0.18 0.20 5 0.4 1.0
L2 87 3 10 0.18 0.20 5 0.4 1.0
L3 85 5 10 0.18 0.20 5 0.4 1.0
G1 92 3 10 0.18 0.20 5 0.4 1.0
G2 87 3 10 0.18 0.20 5 0.4 1.0
G3 85 5 10 0.18 0.20 5 0.4 1.0
L1L2L3: emulsões/óleo de linhaça; G1G2G3: emulsões/óleo de gergelim; F.A: fase água; F.O: fase óleo;
T: tensoativo; PPG: propilenoglicol; E.R: extrato de romã; NIPA: nipagin; NIP: nipazol, XAN:
xantana.