Desenvolvimento tecnológico de nanoemulsões contendo óleo de copaíba (copaifera multijuga hayne)

Abstract

O óleo de copaíba (OC) é amplamente empregado na medicina popular como anti-inflamatório. É extraído de árvores do gênero Copaifera, encontradas principalmente na região amazônica e no Cerrado brasileiro. Estudos têm mostrado que a atividade anti-inflamatória pode ser atribuída ao alto conteúdo de β-cariofileno, sesquiterpeno encontrado especialmente na espécie Copaifera multijuga Hayne. A baixa hidrossolubilidade do OC dificulta a sua incorporação em formas farmacêuticas de uso tópico. Neste contexto, as nanoemulsões aparecem como potencial sistema para administração tópica deste óleo. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar a viabilidade de veiculação do OC nesses sistemas. Primeiramente, duas diferentes formulações foram preparadas, por homogeneização à alta pressão, e avaliadas quanto às suas propriedades físico-químicas e teor de β-cariofileno. O doseamento do β-cariofileno foi validado por HS-SPME-GC, onde as condições de extração foram otimizadas por um planejamento fatorial Box–Behnken 33. Posteriormente, realizou-se um estudo de formulação utilizando planejamento fatorial fracionado 24-1, onde foram avaliados o efeito da composição do núcleo oleoso e tensoativos sobre as propriedades físico-químicas das nanoemulsões produzidas pelos métodos de homogeneização à alta pressão e emulsificação espontânea. Também foi acompanhada a estabilidade das formulações durante 90 dias a 4 e 25 °C. Como resultado da otimização da extração de β-cariofileno obteve-se que os melhores níveis deste composto foram encontrados quando a extração foi feita sem adição de sal à temperatura de 45°C e após 20 minutos de exposição da fibra. O método de doseamento mostrou-se linear, preciso, exato e robusto. Observou-se também efeito parcialmente protetor das nanoemulsões sobre a degradação do β-cariofileno, no ensaio de degradação forçada realizado durante a validação. No que se refere ao estudo de formulação, o método de homogeneização à alta pressão mostrou ser mais adequado para a produção nanoemulsões com OC. A nanoemulsão que apresentou as melhores características foi aquela que continha 20% de OC, 10% de TCM, 3% Span 80® e 1% Tween 20®. Todas as formulações mantiveram-se estáveis a 4 °C durante 90 dias. O uso de TCM provou ser uma boa estratégia para fixar a fração volátil do óleo de copaíba em nanoemusões.

Copaiba oil (CO) has been widely employed in popular medicine because of its anti-inflammatory properties. The oil is extracted from trees of the genus Copaifera, which are found mainly in Brazilian regions of the Cerrado and Amazonian. Studies have shown that such anti-inflammatory activity is due to high contents of β-caryophyllene, the sesquiterpene found largely in Copaifera multijuga Hayne specie. As incorporation of CO into topical dosage forms is difficult due to its low hydrosolubility, nanoemulsions are a potential system for topical administration of the oil. Therefore, we aimed to study the feasibility of incorporating CO into nanoemulsions. Firstly, two different formulations were prepared by high-pressure homogenization method and then their physical-chemical properties and β-caryophyllene content were evaluated. The assay of β-caryophyllene was validated by HS-SPME-GC and extraction parameters were optimized by 33 Box–Behnken factorial design. A study was conducted by 24-1 Fractional Factorial Design to evaluate the effects of oil core and surfactants composition on physical-chemical properties of nanoemlusions produced by high-pressure homogenization and spontaneous emulsification methods. We also evaluated the stability of formulations stored for 90 days at 4 °C and 25 °C. After optimization of β-caryophyllene extraction, higher levels of this compound were achieved when extraction was conducted without addition of salt at a temperature of 45°C and after 20 minutes of fiber exposition. The developed assay method has proven to be linear, precise, accurate and robust. The degradation process of β-caryophyllene was partly held back because of a protector effect of the nanoemulsion system. With respect to the formulation study, high-pressure homogenization method was shown to be the most efficient technique for obtaining CO nanoemulsions. The most suitable nanoemulsion composition was achieved by addition of 20% CO, 10% TCM, 3% Span 80® and 1% Tween 20®. Formulations showed lesser instability when stored at 4°C for 90 days. The use of TCM has proven to be a good strategy to fix volatile fractions of CO incorporated into nanoemulsions.