Aplicación de Ultrasonido en el Desarrollo de Nanoemulsiones de Alginato de Sodio. Efecto en el tamaño de partícula, índice de polidispersión y potencial-Z
DOI:
https://doi.org/10.29105/idcyta.v8i1.111Palabras clave:
nanoemulsiones, alginato de sodio, tamaño de partícula, polidispersión, potencial-zResumen
El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del ultrasonido sobre las nanoemulsiones de alginato de sodio (AS). Para esto, la emulsión gruesa constituida por 0.01% de alginato de sodio (fase acuosa), 1.0% de aceite de maíz y 1.0% Tween 80, fue pre-mezclada a 9,000 rpm por 5 min en un Ultraturrax T18 (IKA® Works, Inc., Wilmington, USA). Las mezclas fueron sometidas a tratamiento acústico usando un ultrasonido Branson Sonifier SFX-550 (Danbury, USA) operando a 550 W, 20 kHz y una amplitud del 75% a dos tiempos de sonicación (3.5 y 7 min). El tamaño de partícula, el índice de polidispersión y el potencial- z fueron evaluados. De manera interesante, el tamaño de partícula de las nanoemulsiones formadas incrementó de ~117 a ~123 nm al incrementar el tiempo de procesamiento, indicando posiblemente el sobreprocesamiento de las nanoemulsiones. Por el contrario, el índice de polidispersión y el potencial-z decreció de 0.22 a 0.20 y de –15 y –13 mV, respectivamente, al incrementar el tiempo de procesamiento de 3.5 a 7 min. Estos resultados muestran que la tecnología de ultrasonido puede ser una alternativa tecnología para el desarrollo de nanoemulsiones a base de alginato de sodio.
Descargas
Citas
Artiga-Artigas, M., Acevedo-Fani, A., & Martín-Belloso, O. 2017b. Effect of sodium alginate incorporation procedure on the physicochemical properties of nanoemulsions. Food Hydrocolloids, 70, 191–200. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2017.04.006
Bouchemal, K., Brainçon, S., Perrier, E., Fessi, H., 2004. Nano-emulsion formulation using spontaneous emulsification: solvent, oil and surfactant optimisation. Int J Pharm 280, 241-251.Anton, N., Benoit, J.P., Saulnier, P., 2008. Design and production of nanoparticles formulated from nano-emulsion templates. J Controlled Release 128, 185-199. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2004.05.016
Branco, I. G., Sen, K., & Rinaldi, C. 2020. Effect of sodium alginate and different types of oil on the physical properties of ultrasound-assisted nanoemulsions. Chemical Engineering and Processing - Process Intensification, 153, 107942. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cep.2020.107942
Feng, L., Cao, Y., Xu, D., Wang, S., & Zhang, J. 2017. Molecular weight distribution, rheological property and structural changes of sodium alginate induced by ultrasound. Ultrasonics Sonochemistry, 34, 609–615. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2016.06.038
Gupta, A., Eral, H. B., Hatton, T. A., & Doyle, P. S. 2016. Nanoemulsions: formation, properties and applications. Soft Matter, 12(11), 2826–2841. DOI: https://doi.org/10.1039/C5SM02958A
Hosseini, S. M. H., Emam-Djomeh, Z., Razavi, S. H., Moosavi-Movahedi, A. A., Saboury, A. A., Atri, M. S., & van der Meeren, P. 2013. β-Lactoglobulin–sodium alginate interaction as affected by polysaccharide depolymerization using high intensity ultrasound. Food Hydrocolloids, 32(2), 235–244. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2013.01.002
Huang, Q.R., Yu, H.L., Ru, Q.M., 2010. Bioavailability and delivery of nutracentials using nanotechnology. J Food Sci 75, R50-R57. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1750-3841.2009.01457.x
Jafari, S. M., He, Y. H., & Bhandari, B. 2006. Nano-emulsion production by sonication and microfluidization e a comparison. International Journal of Food Properties, 9(3), 475e485. DOI: https://doi.org/10.1080/10942910600596464
Jafari, S. M., He, Y. H., & Bhandari, B. 2007. Production of sub-micron emulsions by ultrasound and microfluidization techniques. Journal of Food Engineering, 82(4), 478e488. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2007.03.007
Kentish, S., Wooster, T., Ashokkumar, M., Balachandran, S., Mawson, R., & Simons, L. 2008. The use of ultrasonics for nanoemulsion preparation. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 9(2), 170–175. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifset.2007.07.005
Kwasigroch, B., Escribano, E., Morán, M. D. C., Queralt, J., Busquets, M. A., & Estelrich, J. (2016). Oil-in-water nanoemulsions are suitable for carrying hydrophobic compounds: Indomethacin as a model of anti-inflammatory drug. International Journal of Pharmaceutics, 515(1–2), 749–756. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2016.11.016
McClements, D. J. (2015b). Food Emulsions: Principles, Practices, and Techniques, Third Edition (3rd ed.). CRC PresS, 10-20. DOI: https://doi.org/10.1201/b18868
Mcclements, D. J. 2007. Critical Review of Techniques and Methodologies for Characterization of Emulsion Stability. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 47(7), 611–649. DOI: https://doi.org/10.1080/10408390701289292
McClements, D. J. 2011. Formation of nanoemulsions stabilized by model food-grade emulsifiers using high-pressure homogenization: Factors affecting particle size. Food Hydrocolloids, 25(5), 1000–1008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2010.09.017
McClements, D. J., & Rao, J. 2011. Food-Grade Nanoemulsions: Formulation, Fabrication, Properties, Performance, Biological Fate, and Potential Toxicity. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 51(4), 285–330. https://doi.org/10.1080/10408398.2011.559558 DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2011.559558
Rai, V. K., Mishra, N., Yadav, K. S., & Yadav, N. P. 2018. Nanoemulsion as pharmaceutical carrier for dermal and transdermal drug delivery: Formulation development, stability issues, basic considerations and applications. Journal of Controlled Release, 270, 203–225. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.11.049
S.M.M. Modarres-Gheisari, R. Gavagsaz-Ghoachani, M. Malaki, P. Safarpour, M. Zandi. 2019. Ultrasonic nano-emulsification – a review, Ultrason. Sonochem. 52. 88–105. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.11.005
Sahafi, S. M., Goli, S. A. H., Kadivar, M., & Varshosaz, J. 2017. Preparation and characterization of bioactive oils nanoemulsions: Effect of oil unsaturation degree, emulsifier type and concentration. Journal of Dispersion Science and Technology, 39(5), 676–686. DOI: https://doi.org/10.1080/01932691.2017.1381919
Salvia-Trujillo, L., Rojas-Graü, A., Soliva-Fortuny, R., & Martín-Belloso, O. 2012. Physicochemical Characterization of Lemongrass Essential Oil–Alginate Nanoemulsions: Effect of Ultrasound Processing Parameters. Food and Bioprocess Technology, 6(9), 2439–2446. DOI: https://doi.org/10.1007/s11947-012-0881-y
Sivakumar, M., Tang, S. Y., & Tan, K. W. 2014. Cavitation technology – A greener processing technique for the generation of pharmaceutical nanoemulsions. Ultrasonics Sonochemistry, 21(6), 2069–2083. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2014.03.025
Tong, K., Zhao, C., Sun, Z., & Sun, D. 2015. Formation of Concentrated Nanoemulsion by W/O Microemulsion Dilution Method: Biodiesel, Tween 80, and Water System. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 3(12), 3299–3306. DOI: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b00903
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 A. A. Pérez-Alba, D. Carrillo-Ortiz , M. A. Sáenz -Esqueda, K. A. Becerra-Becerra , R. Minjares-Fuentes
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
a. Los autores/as conservarán sus derechos de autor y garantizarán a la revista el derecho de primera publicación de su obra, el cual estará simultáneamente sujeto a la Licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional. que permite a terceros compartir la obra siempre que se indique su autor y su primera publicación esta revista.
b. Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
c. Se permite y recomienda a los autores/as a publicar su trabajo en Internet (por ejemplo en páginas institucionales o personales) posterior al proceso de revisión y publicación, ya que puede conducir a intercambios productivos y a una mayor y más rápida difusión del trabajo publicado.
