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Crie slides sobre o tema "CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E AVALIAÇÃO DA ESTABILIDADE TÉRMICA E OXIDATIVA DO ÓLEO DE CARAPA GUIANENSIS". na introdução deve conter: o primeiro slide da introdução deve conter um roteiro mais ou menos diante desse contexto a segtuir, mas pode incluir mais coisas sobre o óleo de andiroba: O óleo de andiroba, extraído das sementes de Carapa guianensis, é amplamente utilizado na indústria cosmética devido às suas propriedades anti-inflamatórias, cicatrizantes e emolientes. Rico em ácidos graxos insaturados e compostos bioativos, como terpenos e limonoides, esse óleo vegetal apresenta potencial para formulações tópicas voltadas à hidratação e regeneração cutânea. No entanto, sua estabilidade físico-química e térmica deve ser cuidadosamente avaliada para garantir segurança e eficácia em aplicações cosméticas. Este estudo visa caracterizar o óleo de andiroba por meio de análises físico-químicas, espectroscópicas e térmicas, a fim de verificar sua adequação como ingrediente funcional em produtos dermatológicos. na metodologia segue o contexto pode criar esquemas e deve-se excluir as partes que falam de emulsão de pickering e veegum: 2.2 Caracterização físico-química do óleo de andiroba O Óleo de andiroba foi submetida à caracterização físico-química por métodos estabelecidos pela American Oil Chemists’ Society (AOCS), foram determinados índice de acidez (Ca 5a-40), índice de refração a 40 °C (Cc 7-25), índice de iodo (Cd 1c-85), índice de saponificação (AOCS Cd 3a-94), índice de peroxido (Cd 8b-90), densidade relativa (Cc 10a-25), viscosidade (Td 2a-64) e cromatografia gasosa (Ce 1-62.) [9]. 2.2.1 Índice de acidez Para determinar o índice de acidez, pesou-se 2g da amostra de óleo em um Erlenmeyer de 125mL. Em seguida, preparou-se uma solução de éter etílico e álcool etílico (2:1 v/v) e a amostra foi solubilizada nessa solução. Após a solubilização, adicionaram-se 3 gotas de fenolftaleína. A solução resultante foi titulada com hidróxido de potássio (KOH) 0,1N, até o aparecimento de uma coloração rósea persistente por aproximadamente 30 segundos. Finalmente, o índice de acidez foi calculado utilizando a Equação 1 IA= 5,61 n/m (1) Onde: n é o volume de hidróxido de potássio gasto na titulação e m a massa da amostra. 2.2.2 Índice de saponificação Pesou-se 2g do óleo, onde foi aquecido suavemente para facilitar a dissolução. Posteriormente, adicionou-se uma quantidade medida de etanol e uma solução padrão de hidróxido de potássio (KOH). Após a completa dissolução do óleo, a titulação foi iniciada utilizando-se uma solução padrão de HCl a 0,1N até atingir o ponto final, que foi identificado pela mudança de cor de um indicador apropriado. A quantidade de KOH consumida foi registrada e utilizada para calcular o índice de saponificação do óleo, que permite estimar a quantidade de ácidos graxos livres presentes na amostra. O resultado foi obtido por meio da Equação 2: IS = (3 × 56,1 × 1000) / [PM × 3 + 92,09 - (3 × 18)] (2) Onde: PM é o Peso molecular médio dos ácidos graxos (g/mol); 3 é o número de ácidos graxos por triacilglicerol; 56,1 é o peso molecular do KOH (g/mol); 1000 é a conversão de g para mg; 92,09 corresponde ao peso molecular do glicerol (g/mol); 18 corresponde ao peso molecular da água. 2.2.3 Índice de iodo Iniciou-se com a pesagem de 1g do óleo de andiroba e a dissolução em clorofórmio. Em seguida, adicionou-se a solução de iodo, e a reação foi conduzida em ambiente escuro, a fim de evitar a degradação do iodo por exposição à luz. Após um período de 30 minutos, adicionou-se iodeto de potássio, e o excesso de iodo foi titulado com tiossulfato de sódio, utilizando amido como indicador para determinar o ponto final da titulação. O índice de iodo foi calculado a partir do volume de tiossulfato de sódio consumido na titulação, utilizando a equação 3: Índice de Iodo (g I₂ / 100g) = [(B - S) × N × 12,69] / W. (3) Onde: B é volume (mL) de tiossulfato de sódio usado na titulação do branco (sem a amostra de óleo), S é o volume (mL) de tiossulfato de sódio usado na titulação da amostra de óleo, N é Normalidade da solução de tiossulfato de sódio, W éMassa (g) da amostra de óleo e 12,69 é Fator de conversão. 2.2.4 Índice de refração Utilizando-se o refratômetro acoplado a um banho térmico com temperatura controlada e a leitura foi realizada na temperatura de 50°C. 2.2.5 Índice de peróxido Em seguida, determinou-se o índice de peroxido, para tanto, utilizou-se uma amostra de 5g de óleo de andiroba e transferido para um balão volumétrico de 250ml, na qual foi adicionado 30ml de clorofórmio e agitou-se para dissolver o óleo, além de adicionar 25ml de solução de ácido acético glacial e agitou-se vigorosamente, em posteriormente, adicionou-se 0,5ml de solução de iodeto de potássio 10% e agitou-se, 25ml de solução de tiossulfato de sódio 0,1N e agitou-se e 0,5 ml de solução de amido 1% e continuou a titulação com a solução de tiossulfato de sódio até que a coloração azul desapareceu. Nesse teste respeitou-se o procedimento com um branco de reação (sem óleo) para correção. Utilizou-se a seguinte equação 4: Índice de peróxido = 10 (n1 - n2) /m. (4) Onde: n1 é o volume gasto com a amostra; n2 é o volume gasto com o branco; m é o peso da amostra. 2.2.6 Densidade relativa (DR) Foi preparada a amostra de óleo de andiroba homogeneizada utilizando um agitador magnético, garantindo a uniformidade, em seguida realizou-se a pesagem com o cilindro graduado limpo e seco, pesando o M1. Posteriormente, uma quantidade conhecida de óleo (aproximadamente entre 50mL a 100mL) foi adicionada ao cilindro e a massa total foi registada, a M2. A massa do óleo foi calculada pela diferença entre as massas do cilindro cheio e vazio, com a seguinte equação 5: Massa do óleo = M2 - M1 (5) O volume do óleo foi obtido por meio da escala graduada do cilindro, com temperatura de 20 °C. Cálculo da Densidade Relativa: A densidade relativa (d) do óleo foi calculada. Utilizou-se a equação 6: D= Massa do óleo (g) / Volume do óleo (mL) (6) 2.2.7 Viscosidade cinemática Utilizou-se o viscosímetro Copo Ford plástico (Nalgon, modelo número 4), foi empregado um relógio para monitorar o tempo de escoamento, além da utilização de um termómetro para monitorar a temperatura do líquido. 2.2.8. Determinação do perfil de ácidos graxos Foi utilizado um cromatógrafo CG-MS equipado com detector por impacto de elétrons para a análise. A conversão de triglicerídeos em ésteres metílicos foi realizada por meio das reações de saponificação e esterificação com hidróxido de potássio em metanol (0,1M) e ácido clorídrico em metanol (0,12M). O perfil de ácidos graxos do óleo de andiroba foi realizado com base nas seguintes condições de análise: Coluna SH-Rtx-5 30m x 0,25mm, Hélio como gás de arraste com vazão de 1,5 mL/min, um detector operado à temperatura de 250°C, um injetor de 1μL (split razão de 1:50) a 250° C, com um volume de injeção de 1μL. A temperatura programada da coluna: 2min a 60°C, aquecimento subsequente de 200°C a uma taxa de 10°C/min, aquecimento a 240°C e uma taxa de 2°C/min, a qual foi mantida por 24 minutos. O perfil de ácidos graxos foi identificado por meio de picos no software de banco de dados do espectrômetro de massa NIST (Shimadzu, Japão) do detector de massa [8]. 2.3 Estabilidade oxidative por Racimat A estabilidade oxidativa do OAD foi determinada seguindo as diretrizes da norma EN 14112, que estabelece os procedimentos para determinação da resistência à oxidação (oxidação acelerada) [10]. A amostras foi medida em um equipamento Rancimat (modelo Metrohm® 743), onde foram envelhecidos 3 g de amostra numa corrente de ar (20L /100°C) na medição célula fornecida por água destilada e deionizada. O período de indução (IP) foi determinado medindo-se a condutividade. 2.4 Caracterização térmica dos insumos: espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR) e Termogravimetria (TG). O FT-IR foi realizada por meio de 32 varreduras no espectrofotômetro equipado com uma célula ATR de cristal de diamante. As análises foram realizadas à temperatura ambiente. Além disso, FT-IR do Veegum® e do óleo foram realizadas a partir da mistura da amostra com Brometo de Potássio (KBr), seguindo a técnica de produção de pastilhas por disco prensado, na região espectral de 4000 a 650 cm-1 [11]. Os insumos também foram submetidos à análise em atmosfera de nitrogênio e de ar sintético com fluxo de 50mL/min, razão de aquecimento de 10ºC/min numa faixa de temperatura de 25 a 600ºC, utilizando-se 9 mg de cada amostra em cadinhos de alumínio. nos resultados e discussão segue o contexto: A caracterização do óleo de andiroba foi realizada para compreender suas propriedades e potenciais aplicações em formulações tópicas, exposta na Tabela 1. Tabela 1: Caracterização físico-química do óleo de andiroba Análises Resultados Índice de acidez 8,90 ± 0,13 meq KOH.g-1 Índice de peróxido 4,56 ± 0,02 meq.kg-1 Índice de Iodo 71g I2/100g Índice de Saponificação 194 mg KOH/g Densidade relativa 0,906 ± 0,01 Viscosidade 76,65 ± 0,01mm2/s Índice de Refração (25ºC) 1,46 ± 0,04 Rancimat 5,20 h O índice de acidez do óleo de andiroba foi determinado em 8,90 ± 0,13 meq KOH.g-1, indicando a presença significativa de ácidos graxos livres. Essa característica é relevante, pois, conforme mencionado por [20], um índice de acidez elevado pode ser um indicativo de degradação do óleo, o que poderia comprometer sua estabilidade e, consequentemente, sua eficácia em formulações tópicas. No entanto, é importante ressaltar que a presença de ácidos graxos livres também pode ser vantajosa, uma vez que esses compostos são reconhecidos por suas propriedades anti-inflamatórias e cicatrizantes [21]. O índice de peróxido, medido em 4,56 ± 0,02 meq.kg-1, serve como um indicador da oxidação do óleo. Segundo [22], um valor de peróxido inferior a 10 meq/kg é considerado aceitável para óleos destinados a aplicações alimentares e cosméticas. Portanto, o valor obtido para o óleo de andiroba sugere uma boa estabilidade oxidativa, crucial para a segurança e eficácia em produtos de uso tópico. A estabilidade oxidativa é particularmente relevante em emulsões, pois a oxidação pode não apenas afetar a aparência do produto, mas também a sua eficácia terapêutica [23]. O índice de iodo, medido em 71 g/100g, indica a quantidade de ácidos graxos insaturados presentes no óleo de andiroba. A literatura ressalta que a presença de ácidos graxos insaturados é altamente valorizada em formulações cosméticas, pois esses compostos são conhecidos por suas propriedades emolientes e hidratantes, que contribuem para a manutenção da integridade da barreira cutânea e promovem a suavidade da pele [24]. Além disso, os ácidos graxos insaturados desempenham um papel crucial na formação de emulsões estáveis, especialmente em emulsões de Pickering, que utilizam partículas sólidas como estabilizantes, o que sugere que o óleo de andiroba é uma escolha apropriada para a formulação de emulsões que visam não apenas melhorar a hidratação, mas também oferecer proteção à pele, potencializando os benefícios dos ativos cosméticos [25]. O índice de saponificação, que apresenta um valor de 194 mg KOH/g, indica uma quantidade significativa de ácidos graxos no óleo. Essa característica é favorável para a formação de emulsões, uma vez que um índice de saponificação elevado está associado a uma maior capacidade de emulsificação [26]. Essa propriedade é particularmente relevante para a formulação em questão, pois a estabilidade da emulsão é essencial para garantir a liberação controlada dos ativos, permitindo que os benefícios do óleo de andiroba e outros ingredientes sejam efetivamente entregues à pele. A combinação de um alto índice de iodo e um elevado índice de saponificação reforça a adequação do óleo de andiroba para aplicações em produtos cosméticos, onde a eficácia e a estabilidade são primordiais [27]. A densidade relativa de 0,906 ± 0,1 e a viscosidade de 76,65 ± 0,01mm2/s são parâmetros que influenciam diretamente a aplicação do óleo em formulações tópicas. A viscosidade adequada é essencial para garantir a estabilidade da emulsão e a sensação ao toque do produto [28]. A literatura sugere que uma faixa de viscosidade adequada pode melhorar a adesão do produto à pele e sua liberação [29]. O índice de refração (IR) é uma propriedade óptica que representa a razão entre a velocidade da luz no vácuo e sua velocidade em um determinado meio, esse parâmetro é influenciado por variáveis como temperatura e composição química, sendo que, em óleos vegetais, uma relação direta com a insaturação dos ácidos graxos dos triglicerídeos pode ser observada [30]. A determinação do índice de refração é fundamental para o controle de qualidade, especialmente em processos que envolvem alterações térmicas [31]. No presente estudo, o índice de refração do óleo de andiroba foi medido em 1,4605 ± 0,045 um valor que se alinha com as faixas típicas encontradas na literatura para óleos vegetais, como no estudo do [32] que o óleo de andiroba apresentou índices variando entre 1,4594 ± 0,0001 e 1,4649 ± 0,0005 . Além disso, no estudo [33] o autor menciona que o índice de refração é um dos parâmetros utilizados na detecção da adulteração do azeite de oliva, no entanto, enfatiza que o índice de refração, por si só, não é suficiente para identificar a adulteração, sendo necessária a combinação com outras técnicas analíticas como FT-IR e CG-MS. A realização do teste Rancimat está ligada à oxidação, sendo um dos principais fatores que afetam a qualidade dos óleos vegetais, levando à degradação de suas propriedades benéficas e à formação de compostos indesejáveis [34]. Neste estudo, o óleo de andiroba apresentou um tempo de indução à oxidação de 5,20 horas. Esse resultado indica uma resistência moderada à oxidação, um fator crucial para a manutenção da qualidade e eficácia do óleo em formulações [35]. O tempo de indução de 5,20 horas sugere que o óleo de andiroba possui uma estabilidade aceitável, embora não seja excepcional. De acordo com estudos anteriores, como o de [36], óleos com tempos de indução superiores a 6 horas são considerados mais estáveis, enquanto aqueles abaixo desse valor podem exigir cuidados adicionais em sua manipulação e armazenamento. A alta proporção de ácido oleico no óleo de andiroba pode contribuir para a sua estabilidade oxidativa, uma vez que este ácido graxo é menos suscetível à oxidação em comparação com ácidos poli-insaturados, como o ácido linoleico e o linolênico. Além disso, a presença significativa de ácidos graxos saturados, como o ácido palmítico, também contribui para aumentar a estabilidade do óleo, uma vez que esses ácidos tendem a ser mais estáveis em condições oxidativas [37]. Assim, a combinação desses componentes pode ajudar a melhorar a resistência do óleo de andiroba à degradação oxidativa. 3.2.1 Determinação do perfil cromatográfico gasoso (CG-MS) Os resultados obtidos por meio da cromatografia gasosa acoplada ao massas (CG-MS) do óleo de andiroba revelam a presença de compostos na qual apresenta quatro principais compostos, identificados pela análise, representando 99,43% dos componentes do óleo de andiroba, dos quais 44,74% são saturados e 55,25% insaturados. No cromatograma na figura 1 demostrou os principais constituintes, a área dos picos e a altura descritos na tabela 2. Tabela 2: Substâncias identificadas no óleo de andiroba por cromatografia CG-MS Picos Tempo de retenção Ácidos graxos Resultados (%) 1 20.670 Óleo oleico (ácido 9-octadecenoico) 44,68 2 24.342 Palmítico (ácido hexadecanoico) 37,3 3 24.503 Esteárico (estearato de metila) 7,44 4 25.110 Linolênico (ácido 9,12-octadecadienoico (Z,Z)) 10,57 Dentre os ácidos identificados, o ácido palmítico e o ácido esteárico são ácidos graxos saturados, caracterizados por não possuírem ligações duplas em suas cadeias carbônicas, enquanto o ácido oleico e o ácido linolênico são ácidos graxos insaturados, apresentando uma ou mais ligações duplas em suas estruturas [38]. Os ácidos graxos saturados, como o palmítico e o esteárico, são conhecidos por suas propriedades de estabilidade e resistência à oxidação, o que os torna ideais para a formulação de produtos que exigem uma vida útil prolongada, além de formarem uma barreira protetora na pele, permitindo uma aplicação tópica, pois previne a perda de água, possibilitando uma a absorção de outros compostos bioativos presentes no óleo [39]. Por outro lado, os ácidos graxos insaturados, como o oleico e o linolênico, possuem ação anti-inflamatória, além de contribuírem para a hidratação e emoliência em aplicações cosméticas [40][41]. Figura 1: Cromatograma do óleo de andiroba Além disso, a análise da área sob os picos indica que o ácido 9,12-octadecadienoico é o componente mais abundante do óleo, representando 44,68% da composição total. Essa predominância sugere que o óleo de andiroba pode ser uma fonte rica em ácidos graxos poli-insaturados, o que é vantajoso para aplicações na pele regulando a inflamação e a produção de melanina [42]. Os resultados também mostram que o estearato de metila, embora presente em menor quantidade (7,44%), pode contribuir para as propriedades emulsificantes do óleo, tornando-o uma opção interessante para formulações cosméticas [43]. 3.2.2 Comportamento térmico por Termogravimetria TG/DTG A análise termogravimétrica (TG) do óleo de andiroba evidencia a estabilidade térmica essenciais para sua aplicação em emulsões de Pickering [54]. O evento observado na curva termogravimétrica, conforme mostrado na Figura 3 (a), apresenta uma temperatura de início (on set) de 357,33 °C e uma temperatura de término (end set) de 457,81 °C, indicando que o óleo apresenta uma degradação nesta faixa de temperatura, resultando em uma perda de massa de 67,698%. Neste sentido, observa-se que até 350°C o óleo de andiroba se mantém estável, dessa forma é seguro aplicá-lo em processos emulsivos que envolvam temperatura de aquecimento para síntese, uma vez que a temperatura utilizada para tal é no máximo 70°C. Entretanto, vale ressaltar que neste estudo as emulsões foram sintetizadas em temperatura ambiente. Em contraste com estes resultados, um estudo anterior [55] reportou uma menor estabilidade térmica para o óleo de andiroba, em 234,5°C. A presença de um único evento térmico bem definido na curva TG sugere a pureza do material, indicando a ausência de contaminantes ou outras substâncias que pudessem apresentar diferentes comportamentos térmicos [56]. Figure 3: Comportamento por TG/DTG do óleo de andiroba (a) e do Veegum® (b) Legenda: Linha cheia (__) dados relacionados ao TG e linha pontilhada (--) DTG A degradação do óleo de andiroba pode ser atribuída à presença de ácidos graxos e outros componentes bioativos, como terpenos e flavonoides, que são conhecidos por sua suscetibilidade à degradação térmica [57]. Estudos indicam que a composição química do óleo de andiroba, rica em ácidos graxos insaturados, pode contribuir para a sua reatividade térmica, resultando em uma perda de massa considerável em temperaturas elevadas [58]. A alta perda de massa observada sugere que, em temperaturas superiores a 357 °C, os componentes do óleo podem se degradar, potencialmente reduzindo sua eficácia terapêutica e suas propriedades benéficas na formulação de emulsões [59]. A literatura aponta que a estabilidade térmica de óleos vegetais pode ser melhorada através da adição de estabilizantes, como o Veegum®️, que podem ajudar a preservar as propriedades do óleo durante o armazenamento e aplicação [60]. Neste contexto, a derivada da curva termogravimétrica (DTG) do óleo de andiroba, que indica um pico de degradação a 420,47 °C, e reforça a ideia de que a estabilidade térmica do óleo é um fator crítico a ser considerado em sua utilização em formulações. Por outro lado, a análise termogravimétrica (TG) do Veegum® revelou dois eventos de perda de massa, conforme mostrado na Figura 3 (b). O primeiro evento, com início a 26,10 °C e término a 69,81 °C, resultou em uma perda de massa de 1,2%. Este fenômeno pode ser atribuído à remoção de umidade adsorvida e à desidratação do silicato, um comportamento frequentemente observado em materiais higroscópicos. A presença de água em excipientes pode influenciar significativamente suas propriedades físicas e químicas, afetando a estabilidade e a eficácia de formulações tópicas [61]. O segundo evento, que ocorreu entre 231,75 °C e 285,54 °C, com uma perda de massa de 6,50%, sugere a degradação da argila. Essa degradação pode envolver a quebra de ligações químicas e a liberação de compostos voláteis, o que pode impactar a funcionalidade do excipiente em formulações farmacêuticas [62]. Além disso, os múltiplos picos observados no DTG do Veegum®, onde os pontos de 24 °C, 40,7 °C, 63,5 °C, 264,3 °C, 279,2 °C e 282,7 °C, indicam diferentes etapas de degradação e perda de massa, refletindo sua complexidade química e a importância de considerar esses eventos na formulação de emulsões. A combinação do Veegum® com o óleo de andiroba pode potencialmente melhorar a estabilidade térmica do sistema, mitigando as perdas de massa e preservando as propriedades benéficas do óleo em temperaturas elevadas [63]. Conclusão O óleo de andiroba apresentou características físico-químicas compatíveis com padrões de qualidade para óleos vegetais, incluindo índices de acidez, peróxido, iodo e saponificação dentro de faixas adequadas. A composição dos ácidos graxos, determinada por CG-MS, revelou a presença de ácidos graxos com propriedades bioativas relevantes. A análise por FT-IR permitiu a identificação de grupos funcionais característicos de triglicerídeos, enquanto a termogravimetria (TG/DTG) evidenciou boa estabilidade térmica. Além disso, o teste Rancimat indicou estabilidade oxidativa satisfatória. Esses resultados confirmam o potencial do óleo de Carapa guianensis para aplicações cosméticas e terapêuticas tópicas, reforçando a importância de sua padronização e caracterização multidimensional. O óleo de andiroba apresentou perfil físico-químico adequado, com composição rica em ácidos graxos bioativos. A análise por FT-IR identificou grupos funcionais típicos de triglicerídeos, e a TG/DTG indicou boa estabilidade térmica. A estabilidade oxidativa foi satisfatória segundo o teste Rancimat. Esses resultados confirmam seu potencial para aplicações cosméticas e terapêuticas tópicas, destacando a importância de sua padronização. | |
quero que crie 10 slides e deixe dinamico |