ACCEPT B REJECT

En esta investigación se propuso encontrar la formulación que permita formar una nano-emulsión tipo W/O utilizando aceite de parafina como fase oleosa, empleando como métodos de formación una combinación de baja y alta energía; se ha examinado el uso de los surfactantes Span®20, Span®80 y Tween®80 de manera aislada y en mezcla. Se logró establecer las condiciones de composición y metodología para obtener nanoemulsiones W/O basadas en parafina con tamaños de gota entre 20 a 30 nm y buena estabilidad cinética, mediante una estrategia que combina baja energía con una pequeña aportación de alta energía por ultrasonidos.

Las conclusiones obtenidas con los resultados de las experimentaciones son las siguientes:

5.1 Etapa 1. Estudio exploratorio.

• El sistema surfactante más adecuado es la mezcla Span®80 y Tween®80

en relación 70:30, debido principalmente a la sinergia entre ambos surfactantes ya que sus cadenas hidrófobas poseen la misma longitud. En la mezcla, el Span®80 permite trabajar en un rango de HLB adecuado para la formación de nanoemulsiones W/O, y actúa como co-surfactante ya que sus tres grupos hidroxilo lo anclan a la interfase, proporcionando cadenas hidrocarbonadas adicionales a las del Tween®80. Esto ayuda a reducir la tensión interfacial y una mayor estabilidad para disminuir la maduración de Ostwald. Además el Tween®80 permite incorporar mayores cantidades de agua gracias a la hidratación de sus unidades de óxido de etileno

• En cambio, el utilizar Span®80 y Span®20 de manera aislada no permite la

formación de nano-emulsión ya que por ser muy hidrófobos no incorporan suficiente cantidad de agua debido a su cabeza polar pequeña (no poseen unidades de óxido de etileno).

• El mejor sistema es aquel donde se ha utilizado los surfactantes Span®80 y

Tween®80 en mezcla debido principalmente a la sinergia entre ambos surfactantes por sus cadenas hidrófobas de la misma longitud.

• La concentración de 20% de fase acuosa es demasiado alta, se debe

utilizar una menor concentración con el fin de formar nano-emulsiones.

• No es suficiente con aplicar ultrasonido para formar una nano-emulsión, se

requiere establecer una composición adecuada.

5.2 Etapa 2. Optimización del sistema seleccionado.

• Es posible incorporar electrolitos a la fase acuosa conservando aspecto,

tamaño de gota y estabilidad. Además, la incorporación de NaCl permitió corroborar que las nano-emulsiones formadas son de tipo agua-en-aceite (W/O), mediante estudios de conductividad.

• La temperatura HLB (THLB) del sistema Span®80/Tween®80 (relación

70:30) es de 43.5 ºC

• Procesar el sistema unos grados centígrados por encima de la THLB (50 ºC)

también permitió formar nano-emulsiones con base al método combinado de baja y alta energía. Esto hizo posible optimizar el procedimiento ya que se redujo la temperatura de procesamiento de 70 ºC a 50 ºC; además, se redujo el tamaño de gota de las nanoemulsiones obtenidas. Este resultado se le atribuye a que a temperaturas cercanas a la THLB el surfactante se

encuentra relativamente balanceado, disminuyendo la tensión interfacial lo cual permite menores tamaños de gota.

5.3 Etapa 3. Estrategia por baja energía.

• Al trabajar a unos grados centígrados por encima de la THLB (50 ºC) se

obtuvieron nano-emulsiones con un método de baja energía, es decir con solo agitación magnética sin aplicar ultrasonido, obteniéndose tamaños de

gota de ≈ 30 nm de diámetro. Sin embargo se obtiene también un pequeño porcentaje de gotas en el orden de unas 5 micras.

• Preparar el sistema con la formulación óptima mencionada en el punto

anterior mediante PIC (Invirtiendo orden de adición: primero la fase acuosa y se añade gota a gota la fase oleosa) con 6 % de fase acuosa procesándola por encima de su THLB no permite formar una nano-emulsión

ya que el resultado presenta aspecto lechoso. No obstante, con la aplicación de ultrasonido se obtuvo una nano-emulsión con tamaño de gota de 26 nm de diámetro.

El objetivo planteado en este proyecto ha sido cumplido ya que se estableció una formulación que permite formar una nano-emulsión tipo agua-en- aceite utilizando 81% de aceite de parafina, 8% de fase acuosa y 11% de una mezcla de surfactantes span®80/Tween®80 relación 70:30. Así mismo se concluye que la fase acuosa puede contener electrolitos sin que esto afecte en su aspecto ni en su tamaño de gota. La concentración de fase acuosa puede variar entre 6 – 8% presentando óptimos resultados, no obstante a mayor concentración de fase acuosa mayor tamaño de gota. El método más adecuado para formar la nano-emulsión consiste en mezclar primero el aceite con la mezcla de surfactantes, llevarlo a 50 ºC en baño de agua controlada mientras de se suministra agitación magnética. Al alcanzar la temperatura indicada, adicionar gota a gota la fase acuosa.

Se comprobó la hipótesis planteada ya que efectivamente utilizando una combinación de métodos de alta y baja energía se facilitó la formación de la nano- emulsión. Sin embargo, también se encontró que algunas formulaciones formaron nano-emulsión mediante baja energía, es decir sin aplicar ultrasonido, con apariencia translúcida, con un diámetro de gota de ~30 nm aunque cabe señalar que presentan un porcentaje en volumen entre 2% – 8% de gotas con tamaños de hasta 5 micras.

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