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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36536| Título: | Desenvolvimento de nanoemulsões contendo esqualano para incorporação de compostos bioativos |
| Título(s) alternativo(s): | Nanoemulsions development containing squalane for the incorporation of bioactive compounds |
| Autor(es): | Souza, Aniely Cristina de |
| Orientador(es): | Suzuki, Rúbia Michele |
| Palavras-chave: | Cosméticos Nanotecnologia Vitamina E Vitamina C Cosmetics Nanotechnology Vitamin E Vitamin C |
| Data do documento: | 13-Mar-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | SOUZA, Aniely Cristina de. Desenvolvimento de nanoemulsões contendo esqualano para incorporação de compostos bioativos. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2025. |
| Resumo: | No contexto do envelhecimento cutâneo, desencadeado pelo estresse oxidativo, as vitaminas C e E são amplamente reconhecidas por sua ação antioxidante e efeito sinérgico. No entanto, sua aplicação é limitada por desafios como a baixa biodisponibilidade da vitamina E e a incompatibilidade de solubilidade entre ambas. A nanotecnologia se apresenta como uma alternativa promissora para aprimorar a estabilidade, a biodisponibilidade e a permeação cutânea desses compostos. Nesse contexto, a escolha do carreador de ativos desempenha um papel fundamental, visto que suas propriedades influenciam diretamente a liberação e a entrega dos compostos ao sítio-alvo. O esqualano se destaca como um componente promissor no desenvolvimento de nanoemulsões devido à sua biocompatibilidade e capacidade de carrear ativos lipofílicos. Diante disso, este estudo desenvolveu e caracterizou nanoemulsões à base de lecitina de soja, contendo diferentes proporções de óleo de coco e esqualano, para o carreamento das vitaminas C e E, visando aplicações cosméticas. As formulações apresentaram diâmetro hidrodinâmico inferior a 200 nm, índice de polidispersidade (PDI) abaixo de 30% e alto potencial Zeta, demonstrando estabilidade por 90 dias. A microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou variações morfológicas conforme a fase oleosa e presença das vitaminas, enquanto as análises termogravimétricas (TGA) indicaram que os óleos carreadores aumentaram a estabilidade térmica dos ativos. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) confirmou a presença das vitaminas nas nanoemulsões, com alta eficiência de encapsulação (vitamina E: 99,66 ± 0,01 a 99,48 ± 0,02%; vitamina C: 31,04 ± 3,17 a 84,19 ± 8,93%), em conformidade com a literatura. A liberação da vitamina E se ajustou aos modelos de Higuchi (1961) e KorsmeyerPeppas (1983). Ensaios de permeação cutânea indicaram que a nanoemulsão V.E 2:1 apresentou maior retenção na pele (2000,0 ± 12,4 µg cm⁻²), enquanto a V.C+E 1:2 exibiu o maior fluxo de permeação (77,2 ± 1,0 μg cm⁻² h⁻¹) e coeficiente de permeabilidade (3,9 × 10⁻³ ± 0,9 cm h⁻¹). A análise termodinâmica revelou estabilidade do sistema, baixas energias de ativação (13,03 a 26,06 KJ mol -1) e entropia constante em todos as amostras (-0,20 J K⁻¹ mol⁻¹), além da Energia de Gibbs difusional variando entre 54 a 62 kJ mol⁻¹. A desidratação dos componentes do sistema pode ter influenciado nas variações no diâmetro e PDI observados. A inibição da acetilcolinesterase (AChE) foi avaliada, demonstrando que a vitamina C isolada não inibiu a enzima, enquanto sua incorporação ao sistema nanoemulsionado resultou em inibição, sugerindo um efeito sinérgico. Os resultados evidenciam o potencial das nanoemulsões desenvolvidas para aplicações dermocosméticas e terapêuticas, ampliando as possibilidades de uso das vitaminas C e E, assim como a importância na escolha do sistema carreador. |
| Abstract: | In the context of skin aging triggered by oxidative stress, vitamins C and E are widely recognized for their antioxidant action and synergistic effect. However, their application is limited by challenges such as the low bioavailability of vitamin E and the solubility incompatibility between the two. Nanotechnology emerges as a promising alternative to enhance the stability, bioavailability, and skin permeation of these compounds. In this scenario, the choice of the active carrier plays a fundamental role, as its properties directly influence the release and delivery of the compounds to the target site.Squalane stands out as a promising component in the development of nanoemulsions due to its biocompatibility and ability to carry lipophilic actives. In this context, this study developed and characterized soybean lecithin-based nanoemulsions containing different proportions of coconut oil and squalane for the delivery of vitamins C and E, targeting cosmetic applications. The formulations showed a hydrodynamic diameter below 200 nm, a polydispersity index (PDI) lower than 30%, and a high Zeta potential, demonstrating stability for 90 days. Scanning electron microscopy (SEM) revealed morphological variations according to the oil phase and presence of the vitamins, while thermogravimetric analysis (TGA) indicated that the carrier oils increased the thermal stability of the actives. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) confirmed the presence of the vitamins in the nanoemulsions, with high encapsulation efficiency (vitamin E: 99.66 ± 0.01 to 99.48 ± 0.02%; vitamin C: 31.04 ± 3.17 to 84.19 ± 8.93%), in agreement with the literature. The release of vitamin E fit the Higuchi (1961) and Korsmeyer-Peppas (1983) models. Skin permeation assays indicated that the V.E 2:1 nanoemulsion exhibited greater skin retention (2000.0 ± 12.4 µg cm⁻²), while the V.C+E 1:2 formulation showed the highest permeation flux (77.2 ± 1.0 μg cm⁻² h⁻¹) and permeability coefficient (3.9 × 10⁻³ ± 0.9 cm h⁻¹). Thermodynamic analysis revealed system stability, low activation energies (13.03 to 26.06 kJ mol⁻¹), and constant entropy across all samples (−0.20 J K⁻¹ mol⁻¹), in addition to the Gibbs free energy of diffusion ranging from 54 to 62 kJ mol⁻¹. Dehydration of the system components may have influenced the variations observed in diameter and PDI. Acetylcholinesterase (AChE) inhibition was evaluated, showing that isolated vitamin C did not inhibit the enzyme, whereas its incorporation into the nanoemulsion system resulted in inhibition, suggesting a synergistic effect. The results highlight the potential of the developed nanoemulsions for dermocosmetic and therapeutic applications, expanding the possibilities for the use of vitamins C and E, as well as emphasizing the importance of selecting an appropriate carrier system. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36536 |
| Aparece nas coleções: | AP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
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