Síntese e caracterização de microcápsulas de gelatina / goma arábica contendo óleos essenciais ou ácidos graxos de microalgas empregados na cosmetologia pelo método de coacervação complexa

Abstract

Resumo: Os óleos essenciais de aveia, calêndula, aloe vera e os ácidos graxos de microalgas são compostos naturais bastante utilizados na área farmacêutica e cosmética por possuírem propriedades antioxidantes, anti-inflamatórias, hidratantes e cicatrizantes. Esses compostos podem ser aplicados de diversas formas, como na incorporação em microcápsulas, por conferir vantagens, tais como o aumento da vida útil, uma vez que o processo é baseado na formação de uma barreira protetora, possibilita a liberação somente em condições específicas e pode mascarar aromas ou sabores. Dos métodos de obtenção de microcápsulas, a coacervação complexa se caracteriza por ser rápido, em condições brandas de temperatura, com ausência de solvente orgânico e baixa geração de resíduos. Assim, este trabalho teve como objetivo sintetizar microcápsulas utilizando goma arábica e gelatina Tipo A contendo os ácidos graxos de microalgas ou os óleos essenciais utilizando o método de coacervação complexa. As microcápsulas sintetizadas foram caracterizadas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura para análise de tamanho de partícula e morfologia, por granulometria à laser para confirmação dos tamanhos de partículas, por espectroscopia no infravermelho para análise da composição química, potencial zeta para verificar a estabilidade química e a contribuição de cargas. Para avaliar a resistência da parede da cápsula empregou-se a técnica de pressão osmótica. Foram produzidas, oito formulações em triplicata, variando três parâmetros da síntese (temperatura, velocidade de agitação e razão parede/núcleo). Os resultados mostraram que as melhores condições foram temperatura de 40?C, velocidade de agitação 10.000 rpm e razão parede/núcleo [1:1], onde nessas condições o rendimento de microcápsulas sintetizadas foi entorno de 86% e a eficiência de encapsulação foi superior à 78%. As caracterizações permitiram confirmar que as microcápsulas sintetizadas pelo método de coacervação complexa para todos os materiais de núcleo estudados apresentaram morfologia esférica e bem definida, com diâmetro médio menor que 110 ?m. Ainda, em relação a rigidez das cápsulas estas apresentaram resistência mecânica na faixa de 300 MPa, essa magnitude mostra que as cápsulas podem ser aplicadas em cosmecêuticos sem que ocorra ruptura. Assim, a microencapsulação de ácidos graxos de microalgas ou óleos essenciais por coacervação complexa demonstra-se adequada e viabiliza aplicação em um produto para uso tópico aumentando sua eficiência na forma de cápsulas.

Abstract: The essential oils of oats, marigold, aloe vera, and microalgae fatty acids are natural compounds widely used in the pharmaceutical and cosmetic area due to their antioxidant, anti-inflammatory, moisturizing and healing properties. These compounds may be applied in many ways, such as in the incorporation into microcapsules in order to grant advantages, such as increased useful life, since the process is based on the formation of a protective barrier, it enables the release only under specific conditions and may cover up odors or flavors. Among the microencapsulation methods, complex coacervation is characterized by being fast, under mild temperature conditions, with the absence of organic solvent and low residues production. Thereby, the objective of this work was to synthesize microcapsules using arabic gum and Type A gelatin containing microalgae fatty acids or essential oils by the complex coacervation method. The synthesized microcapsules were characterized by optical microscopy and scanning electron microscopy for analysis of particle size and morphology, by laser granulometry to confirm particle sizes, by infrared spectroscopy for analysis of chemical composition, by zeta potential to verify chemical stability and the contribution of electric charges. In order to evaluate the strength of the capsule's shell, the osmotic pressure technique was used. Eight formulations in triplicate were produced, changing three parameters of the synthesis (temperature, stirring speed and shell/core ratio). The results have shown that the best conditions were a temperature of 40°C, a stirring speed of 10.000 rpm and a shell/core ratio of [1:1]. Under these conditions, the yield of synthesized microcapsules was 86.61% and the encapsulation efficiency was higher than 78%. The other syntheses were performed by varying only the core material. The characterizations allowed to confirm that the microcapsules synthesized by the complex coacervation method for all the core materials studied presented well defined spherical morphology with mean diameters below 110 ?m. Furthermore, the microcapsules exhibited mechanical strength of 313 MPa, this magnitude shows that the capsules can be applied in cosmeceuticals without rupture. Thus, the microencapsulation of fatty acids from microalgae or essential oils by complex coacervation proves to be adequate and enables its application in a product for topical use increasing its efficiency in the form of capsules.