Estudio técnico del proceso de encapsulación de compuestos activos base alginato para componentes funcionales

Abstract

[ES] El presente Proyecto se centra en la optimización del proceso de encapsulación de aceite de cedro con un biopolímero, alginato sódico, con el fin de obtener microcápsulas para la fabricación de un tónico cosmético con actividad anti-acné. Para ello se ha utilizado un dispositivo de microencapsulación por co-extrusión + gelificación externa (BUCHI, Encapsulator B-390). Las variables que se han estudiado son las siguientes: los parámetros del equipo (frecuencia, potencial, caudal de aceite a encapsular), la concentración del agente gelificante (CaCl2), la adición de agente reticulante (glutaraldehido) y la concentración del polímero base formador de las microcápsulas (alginato de sodio). Para la selección de las condiciones óptimas se ha estudiado la forma, el tamaño y la cantidad de aceite encapsulado. Para esta etapa se han empleado técnicas de microscopía (electrónica de barrido, SEM y lupa estereoscópica), así como técnicas espectrofotométricas. Una vez determinadas las condiciones óptimas de operación del proceso y obtenidas las microcápsulas bajo estas condiciones, se ha llevado a cabo la formulación de un tónico facial con potencial uso en cosmética debido a las propiedades que el aceite de cedro presenta contra la bacteria del acné. Además, se ha validado la citotoxicidad de las microcápsulas para garantizar una buena compatibilidad en contacto con la piel. Finalmente se ha estudiado el posible efecto que pueda tener en el tónico la adición de diferentes concentraciones de microcápsulas. Para ello se han realizado diferentes ensayos de viscosidad e irritación dérmica. Globalmente, este proyecto ha permitido el desarrollo de una formulación de gran interés para la industria cosmética con el empleo de procesos de microencapsulación de aceite de cedro en polímeros de alginato sódico mediante procesos de coextrusión + gelificación externa, ofreciendo una nueva gama de productos con actividad antibacteriana, concretamente frente a la bacteria causante del acné.

[CA] Aquest Projecte se centra en l'optimització del procés d'encapsulació d'oli de cedre amb un biopolímer, alginat sòdic, amb la finalitat d'obtenir microcàpsules per a la fabricació d'un tònic cosmètic amb activitat anti-acne. Per a això s'ha utilitzat un dispositiu de microencapsulació per co-extrusió + gelificació externa (BUCHI, Encapsulator B-390). Les variables que s'han estudiat són les següents: els paràmetres de l'equip (freqüència, potencial, cabal d'oli a encapsular), la concentració de l'agent gelificant (CaCl2), l'addició d'agent reticulant (glutaraldehid) i la concentració del polímer base formador de les microcàpcules (alginat de sodi). Per a la selecció de les condicions òptimes s'ha estudiat la forma, la grandària i la quantitat d'oli encapsulat. Per a aquesta etapa s'han emprat tècniques de microscòpia (electrònica de escaneig, SEM i lupa estereoscòpica), així com tècniques espectrofotomètriques. Una vegada determinades les condicions òptimes d'operació del procés i obtingudes les microcàpsules davall estes condicions, s'ha dut a terme la formulació d'un tònic facial amb potencial ús en cosmètica a causa de les propietats que l'oli de cedre presenta contra el bacteri de l'acne. A més, s'ha validat la citotoxicitat de les microcàpsules per garantir una bona compatibilitat en contacte amb la pell. Finalment s'ha estudiat el possible efecte que puga tindre en el tònic l'addició de diferents concentracions de microcàpsules. Per a això s'han realitzat diferents assajos de viscositat i irritació dèrmica. Globalment, aquest projecte ha permès el desenvolupament d'una formulació de gran interés per a la indústria cosmètica amb l'ocupació de processos de microencapsulació d'oli de cedre en polímers d'alginat sòdic mitjançant processos d'extrusió + gelificació, oferint una nova gamma de productes amb activitat antibacteriana, concretament davant el bacteri causant de l'acne.

[EN] This project is focused on optimizing the process of encapsulation of cedar wood oil with a biopolymer, sodium alginate, in order to provide microcapsules for the manufacture of a cosmetic tonic with anti-acne activity. For this, we used a microencapsulation device following a co-extrusion + external gelation process (BUCHI, Encapsulator B-390). The variables studied were the following: equipment parameters (frequency, potential and flow of oil to be encapsulated), the concentration of the gelling agent (CaCl2), addition of the cross-linking agent (glutaraldehyde) and the concentration of the polymer (sodium alginate). For the selection of the optimal conditions have been studied the shape, size and quantity of oil encapsulated. Microscopy techniques (scanning electron SEM and stereoscopic microscope) and spectrophotometric techniques have been employed for this stage. After determining the optimal operating conditions of the process and having obtained the microcapsules under these conditions, the formulation of a facial tonic with potential use in cosmetics has been carried out, due to the properties that cedar wood oil poses against acne bacteria. Furthermore, the microcapsules cytotoxicity has been validated to ensure good compatibility in contact with skin. Finally we have studied the possible effect that the addition of different concentrations of microcapsules may have on the tonic. To this effect, different tests of viscosity and skin irritation have been carried out. Globally, this project has succeeded in the development of a formulation of great interest for the cosmetic industry with the use of cedar wood oil with polymer sodium alginate microencapsulation processes by co-extrusion + external gelation processes, offering a new range of products with antibacterial activity specifically against the bacteria causing acne.