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Formulación y caracterización de goma masticable a partir de nanoemulsión diseñada para dispersar gotas de CBD (cannabidiol) con objetivos medicinales Ilonka Farkas Herrera 1 , José Ricardo Mariño Herrera 1 1 Universidad de los Andes, Carrera 1 Nº 18ª-12, Bogotá 111711, Colombia RESUMEN La marihuana es una planta estudiada por las propiedades medicinales de algunos cannabinoides como el CBD (cannabidiol) para tratar enfermedades que atacan el sistema nervioso. Para que el CBD o cualquier principio activo pueda ser absorbido por las membranas del estomago y no sea degradado por los jugos gástricos, se formuló y caracterizó un dulce de goma con nanoemulsión con carrier de ácido oleico emulsificada a través de ultrasonido (o/w, 20% fase dispersa). Se consiguió una nanoemulsión newtoniana y de baja viscosidad, con cerca del 70% del volumen de gotas de ácido oleico con un diámetro menor a 50 nm, lo que aumenta la biodisponibilidad del potencial componente activo. Se obtuvo una goma con propiedades reológicas y de textura similares a gomas de almidón y se observaron gotas en la goma de tamaño similar a las de la emulsión. Palabras clave: cannabidiol, nanoemulsión, goma de dulce, biodisponibilidad, cannabis medicinal 1. Introducción Existen aproximadamente 144 cannabinoides identificados en las distintas especies de marihuana. De estos, sobresalen dos ampliamente estudiados por sus cualidades medicinales: CBD (Cannabidiol) y THC (" - Tetrahidrocannabinol). El cannabidiol se logró aislar por primera vez en 1895, pero sus propiedades nunca fueron estudiadas hasta 1940, cuando el doctor y científico Raphael Mechoulam, quien tenía gran interés en las propiedades medicinales de la planta, logró aislar el THC. Esto dio inicio a la investigación de las propiedades químicas de estos dos cannabinoides y su interacción con el cuerpo humano [1]. El Dr. Mechoulam comenzó ejecutando experimentos con animales como ratones y primates en los que les proporcionó diferentes dosis de CBD y THC por separado para estudiar el efecto de cada compuesto. Al llevar a cabo estos estudios, descubrió que el THC es realmente el único compuesto psicoactivo del cannabis pero que a la vez tenía propiedades medicinales como lo era el alivio del dolor. Por su parte, encontró que el CBD tenía propiedades relajantes, propiedades importantes para el tratamiento de enfermedades relacionadas con movimientos involuntarios del cuerpo [2]. Cualquier sustancia que tenga un efecto en el cuerpo debe ser absorbida por medio de receptores específicos de esa sustancia o una molécula análoga, por lo que el efecto que observó en los animales lo llevo a descubrir el sistema endocannabinoide. El cerebro humano produce sustancias que tienen los mismos efectos que el CBD y THC, las cuales son responsables de que existan los receptores mencionados anteriormente. Para descubrir cuáles son las sustancias propias del cuerpo humano que tienen la misma respuesta que los cannabinoides se comenzó una investigación con cerebros de cerdos, a partir de la cual se descubrieron las moléculas anandamida y 2-AG, producidas por el cerebro, cuyas moléculas análogas son el THC y CBD, respectivamente. A los receptores de estas dos moléculas se les conoce como CB1 y CB2. Al conjunto de estos receptores, las moléculas anandamida y 2-AG y las enzimas encargadas de crear y destruir cannabinoides se le llama el sistema endocannabinoide [3]. El receptor CB1 está ligado

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Formulación y caracterización de goma masticable a partir de nanoemulsión diseñada para dispersar gotas de CBD (cannabidiol) con objetivos medicinales

Ilonka Farkas Herrera1, José Ricardo Mariño Herrera1

1 Universidad de los Andes, Carrera 1 Nº 18ª-12, Bogotá 111711, Colombia

RESUMEN

La marihuana es una planta estudiada por las propiedades medicinales de algunos cannabinoides como el CBD (cannabidiol) para tratar enfermedades que atacan el sistema nervioso. Para que el CBD o cualquier principio activo pueda ser absorbido por las membranas del estomago y no sea degradado por los jugos gástricos, se formuló y caracterizó un dulce de goma con nanoemulsión con carrier de ácido oleico emulsificada a través de ultrasonido (o/w, 20% fase dispersa). Se consiguió una nanoemulsión newtoniana y de baja viscosidad, con cerca del 70% del volumen de gotas de ácido oleico con un diámetro menor a 50 nm, lo que aumenta la biodisponibilidad del potencial componente activo. Se obtuvo una goma con propiedades reológicas y de textura similares a gomas de almidón y se observaron gotas en la goma de tamaño similar a las de la emulsión. Palabras clave: cannabidiol, nanoemulsión, goma de dulce, biodisponibilidad, cannabis medicinal

1. Introducción

Existen aproximadamente 144 cannabinoides identificados en las distintas especies de marihuana. De estos, sobresalen dos ampliamente estudiados por sus cualidades medicinales: CBD (Cannabidiol) y THC (∆"-Tetrahidrocannabinol). El cannabidiol se logró aislar por primera vez en 1895, pero sus propiedades nunca fueron estudiadas hasta 1940, cuando el doctor y científico Raphael Mechoulam, quien tenía gran interés en las propiedades medicinales de la planta, logró aislar el THC. Esto dio inicio a la investigación de las propiedades químicas de estos dos cannabinoides y su interacción con el cuerpo humano [1]. El Dr. Mechoulam comenzó ejecutando experimentos con animales como ratones y primates en los que les proporcionó diferentes dosis de CBD y THC por separado para estudiar el efecto de cada compuesto. Al llevar a cabo estos estudios, descubrió que el THC es realmente el único compuesto psicoactivo del cannabis pero que a la vez tenía propiedades medicinales como lo era el alivio del dolor. Por su parte, encontró que el CBD tenía propiedades relajantes, propiedades

importantes para el tratamiento de enfermedades relacionadas con movimientos involuntarios del cuerpo [2]. Cualquier sustancia que tenga un efecto en el cuerpo debe ser absorbida por medio de receptores específicos de esa sustancia o una molécula análoga, por lo que el efecto que observó en los animales lo llevo a descubrir el sistema endocannabinoide. El cerebro humano produce sustancias que tienen los mismos efectos que el CBD y THC, las cuales son responsables de que existan los receptores mencionados anteriormente. Para descubrir cuáles son las sustancias propias del cuerpo humano que tienen la misma respuesta que los cannabinoides se comenzó una investigación con cerebros de cerdos, a partir de la cual se descubrieron las moléculas anandamida y 2-AG, producidas por el cerebro, cuyas moléculas análogas son el THC y CBD, respectivamente. A los receptores de estas dos moléculas se les conoce como CB1 y CB2. Al conjunto de estos receptores, las moléculas anandamida y 2-AG y las enzimas encargadas de crear y destruir cannabinoides se le llama el sistema endocannabinoide [3]. El receptor CB1 está ligado

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principalmente al sistema nervioso central, el cual tiene beneficios como: disminuir la ansiedad y nauseas, balancear el sistema inmune e incrementar el apetito; mientras que el CB2 está más ligado al sistema inmune y ayuda con la inflamación y daño de los tejidos [1]. Estos receptores se pueden encontrar en todo el cuerpo, como se ve en la Figura 1, donde los puntos rojos indican presencia de receptores CB1 y los puntos azules, presencia de receptores CB2 [3].

Figura 1. Ubicación de receptores de cannabinoides en el cuerpo humano [3]

Dado que el sistema endocannabinoide está conectado con el sistema nervioso, se ha evidenciado que el CBD ayuda con las enfermedades relacionadas con los movimientos involuntarios del cuerpo tales como el Parkinson, el síndrome de Tourette y la epilepsia [2]. El CBD ha sido estudiando ampliamente para tratar un tipo de epilepsia muy agresiva que se presenta en infantes llamada síndrome de Dravet, dado que esta enfermedad causa alrededor de 300 a 500 convulsiones a la semana [4]. Los antiepilépticos que hay en el mercado colombiano no han sido tan efectivos en el control de estos espasmos, mientras que el tratamiento con cannabis alto en CBD ha mostrado disminuir los espasmos a uno o hasta cero por semana [5].

La manera de administrar el CBD a los niños se ha dado mayormente por medio de infusiones en aceites, pero se ha evidenciado que solo se absorbe un 6% aproximadamente al torrente sanguíneo y esto se da principalmente porque, al llegar al estómago, el CBD se degrada por oxidación en el medio ácido de los jugos gástricos [6]. Esto pasa con muchos de los fármacos que son consumidos por vía oral, por lo que se debe proteger el principio activo de alguna manera desde que este entra en contacto con los jugos gástricos hasta que hace contacto con la membrana del estómago.

Los liposomas y micelas son vesículas microscópicas utilizados en la industria farmacéutica para proteger los principios activos de los jugos gástricos, favoreciendo el contacto con la membrana del estómago sin que se degraden [7]. Estas son partículas de base lipídica que aumentan la biodisponibilidad del principio activo [8]. Por otro lado, se ha demostrado que componentes activos insolubles en agua, similares a los extractos de cannabinoides, como baicaleína (principal componente activo extraído de las raíces de la planta medicinal Scutellaria baicalensis) [9], algunos carotenoides de frutas [10] y ácidos grasos libres [11], aumentan su biodisponibilidad cuando estos son la fase dispersa de una nanoemulsión. Adicionalmente, las nanoemulsiones tienen el potencial de encapsular, proteger y distribuir agentes bioactivos lipofílicos [11]. Por tanto, en este trabajo se intentará diseñar un producto aprovechando las ventajas que tienen las nanoemulsiones.

Una emulsión es definida como un sistema coloidal en el que hay un conjunto de fluidos no miscibles entre sí, uno hidrofílico y el otro hidrofóbico, donde uno de los líquidos está disperso en pequeñas gotas dentro del otro, los cuales se conocen como fase dispersa y fase continua, respectivamente. Se le llama a una emulsión “directa” o emulsión O/W (oil in water) cuando se tiene el aceite (el cual es la sustancia hidrofóbica) como fase dispersa y el agua (en este caso la sustancia hidrofílica) como fase continua [12]. En el caso de una nanoemulsión directa (o/w), el aceite toma el papel de la fase dispersa en nano gotas rodeadas por moléculas de surfactante (<300nm). Las nanoemulsiones se pueden producir utilizando ultrasonido [13] [14] [15] [16]. A través de este proceso se genera cavitación. Esta rápida formación y colapso de microburbujas ocurre en la interfaz de las dos fases

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inmiscibles (continua y dispersa) bajo la influencia de un campo acústico de intensidad alta. El colapso de las microburbujas genera intensas ondas de choque y turbulencia localizadas, resultando en chorros de alta velocidad en el líquido. Estos chorros de alta velocidad producen fuerzas de corte intensas, lo que facilita la ruptura de las gotas y el mezclado de las fases [17]. Por otra parte, el producto fue diseñado para niños y adultos con enfermedades que atacan el sistema nervioso, por lo que se pensó en un producto de tipo gomita, conteniendo la nanoemulsión en su formulación junto con agentes gelificantes como gelatina y almidón, basado en una formulación de gomita (sin nanoemulsión) trabajada anteriormente [18]. Adicionalmente, se escogió esa formulación teniendo en cuenta que el almidón usado como espesante no aumenta el tamaño de partícula en nanoemulsiones (o/w) [11]. Finalmente, tanto para la caracterización reológica de la nanoemulsión como para la de la gomita, existen dos parámetros importantes: el módulo de almacenamiento (G’) y el módulo de pérdida (G’’). G’ es una medida de la energía de deformación almacenada cuando un esfuerzo es aplicado sobre la muestra, representando el comportamiento elástico del material. Por otro lado, G’’ es una medida de la energía de deformación usada por la muestra cuando un esfuerzo es aplicado sobre la misma, por tanto, es la energía perdida por la muestra, lo que representa el comportamiento viscoso de una muestra [19]. Por tanto, en cuanto a la nanoemulsión, de viscosidad baja, se esperaría un que G’’ dominara sobre el G’, mientras que lo contrario se esperaría para la gomita.

2. Materiales y métodos

2.1. Materiales

La nanoemulsión tuvo como fase dispersa ácido oleico. Se usó como surfactante Tween 20 y, como fase continua, agua destilada. Para la preparación de la gomita se usó jarabe de maíz, saborizante (sabor naranja), colorante (Mezcla de Rojo 3 FD&C y Rojo 40 FD&C), ácido cítrico (conservante) y gelatina sin sabor.

2.2. Selección de surfactante

Teniendo en cuenta que se iba a realizar una nanoemulsión cuya fase dispersa era ácido oleico, se seleccionó el HLB requerido para una emulsión (o/w) con esta sustancia: 17 ± 1. Dado que el surfactante Tween 20 tiene un HLB aproximado de 16,6 y que tiene un amplio uso en la industria farmacéutica para emulsiones de aceites vitamínicos, se seleccionó este surfactante como la opción más apropiada [20].

2.3. Preparación de nanoemulsión.

La nanoemulsión se formó con ultrasonido, mediante el uso de un sonicador de punta grande de 13 mm con capacidad de sonicar volúmenes de entre 10 y 250 mL, con una potencia de 750 vatios de la marca Sonics®. El sonicador fue programado para un tiempo total de 25 minutos a una amplitud de 37%, con pulsaciones por 20 segundos y reposo de 40 segundos. La fase dispersa fue agregada de a 1,5 mL por pulsación con un gotero sumergido cerca a la punta durante 15 minutos, dejando homogenizar por otros 10 minutos. Dado que el sonicador aumenta la temperatura de la mezcla fue necesario hacer la emulsión en un baño de hielo. Las condiciones de preparación seleccionadas se establecieron probando con dos puntas de diferente calibre, amplitudes varias, y múltiples métodos de integración de la fase dispersa. Se escogieron las condiciones teniendo en cuenta las siguientes características de cada una de las muestras: gotas de aceite visible, exceso de espuma y tiempo de sonicación hasta dispersión completa de fase oleosa. Las cantidades utilizadas en la emulsión se muestran en la Tabla 1 donde se trabajó con una emulsión directa al 20%.

Tabla 1. Composición de nanoemulsión

Se utilizó ácido oleico como la fase dispersa dado que el extracto de cannabinoides es soluble en sustancias no polares y aceites similares se usan en infusiones de cannabinoides [21]. Adicionalmente, existen estudios en

Fase Sustancia % [v/v]Agua 75%Tween 20 5%

Dispersa Ácido Oléico 20%

Continua

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los que se implementa al ácido oleico como carrier para distintos componentes activos [22].

2.4. Caracterización reológica de nanoemulsión y gomita.

Para la caracterización de la nanoemulsión, se usó el reómetro con una geometría de cilindros concéntricos con diámetro interno de 35 mm y 962,11 mm2 de superficie de contacto. Para las gomitas se usó una geometría de placas paralelas de 40 mm, con lija en cada una de las placas para evitar deslizamiento en las gomitas.

2.5. Preparación de gomita.

Para la formulación de las gomitas se siguió una de las formulaciones de A. Gómez [18] quién utilizó los ingredientes y los porcentajes en peso que se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Ingredientes de goma sin nanoemulsión

Los pesos mostrados en la última columna corresponden a los pesos equivalentes a emplear 100 mL de nanoemulsión (75mL de agua » 75 g de agua), a lo que se le sumaría 17,9 g de ácido oleico y 25 g de Tween 20, por lo que por cada 100 mL de nanoemulsión, se preparan 254,7 g de gomita. Los pasos que se siguieron para la preparación de la gomita fueron:

• Dada la alta viscosidad del jarabe de maíz que se utiliza como almidón, el primer paso fue llevar este ingrediente a una temperatura de 60°C con la ayuda de una plancha de calentamiento, para disminuir la viscosidad y facilitar la mezcla de los ingredientes.

• Una vez el almidón llegó a la temperatura deseada, la nanoemulsión fue agregada y mezclada con la ayuda de un agitador magnético hasta obtener un

fluido homogéneo.

• Se agregó el azúcar hasta su completa disolución.

• Se agregaron el ácido cítrico, el saborizante y colorante (disueltos casi inmediatamente).

• Se agregó la gelatina de manera lenta hasta su completa disolución para evitar grumos.

• Se vertió el fluido en un recipiente y se enfrió 4ºC por una hora.

2.6. Tamaño de gota

Para la nanoemulsión se emplearon dos metodologías: la primera fue microscopía óptica con una amplitud de 100x para verificar si la emulsión tenía gotas de más de 1 µm de diámetro, observar posibles aglomeraciones o exceso de burbujas de aire. Posteriormente se hizo uso del Zeta sizer-Nano, con capacidad de arrojar una distribución de diámetro de gota de la fase dispersa, arrojando el porcentaje (en volumen) de las gotas de aceite que se encuentra en un rango de diámetro de gota determinado [23]. Para verificar si la gomita tenía un tamaño de gota del carrier similar al de la emulsión, se hizo una comparación a través del microscopio óptico a 100x.

2.7. Análisis de textura

Se hizo un análisis de textura, para observar el comportamiento de la goma al ser sometida a una acción similar a una mordida. Para esto se usó un texturómetro, que hace una doble compresión, configurada en este caso con un segundo de separación entre cada una de ellas y deteniendo cada compresión al avanzar 7% de la distancia vertical de la goma.

3. Resultados y análisis

3.1. Reología de nanoemulsión

En primer lugar, a través de una prueba de flujo se obtuvo la relación entre la viscosidad del fluido y la tasa de cizalla aplicada (Ver Figura 2). Esta prueba no fue clara, y no permitió confirmar si el fluido era Newtoniano o pseudoplástico. Esto se debió a que a partir de 1,58 s-1 el fluido tuvo una viscosidad que se podría afirmar

Ingrediente % [p/p] Peso [g]Agua 35,416% 75,00Jarabe de Maíz 28,934% 61,27Saborizante 0,173% 0,366Colorante 0,043% 0,091Acido Cítrico 1,562% 3,31Azucar 21,642% 45,83Gelatina 12,230% 25,90

211,769

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constante. Por otro lado, antes de esa tasa hay una variación en la viscosidad posiblemente causada por ruido en el equipo. Sin embargo, aunque el fluido tiene indicios de ser Newtoniano, este único análisis no es concluyente. Por tanto, se procedió a analizar la relación entre el esfuerzo y la taza de cizalla en la misma prueba. La relación lineal entre el esfuerzo y la taza de cizalla, obtenida experimentalmente (DE) a través de la prueba de flujo, muestra que la nanoemulsión se comporta como un fluido Newtoniano (Ver Figura 3). En primer lugar, se verificó por medio de una regresión con una ley de potencias o con el modelo de Ostwald de Waele (Mod. OW), si el fluido era o no pseudoplástico. Esto obtuvo como resultado un índice de fluidez de 0,8769, un coeficiente de consistencia (k) de 0,0025 Pa s0,8769 y un R2 de 0,975. Sin embargo, al hacer una regresión lineal, se obtuvo un coeficiente de viscosidad (h) de 0,0019 Pa s y un R2 de 0,999; lo que demuestra que la nanoemulsión obtenida se comporta como un fluido Newtoniano (Mod. Newton). Este comportamiento coincide con el de emulsiones o/w emulsificadas con Tween 20 a concentraciones de fase oleosa menores a 30% [24] y al de nanoemulsiones con 15% de fase oleosa emulsificadas con una mezcla de surfactantes (Tween 20 incluido) [23]. Adicionalmente, estas últimas cuentan con una viscosidad baja y en el mismo orden de magnitud que la nanoemulsión desarrollada en este trabajo.

Adicionalmente, se realizó un barrido de frecuencia para caracterizar la nanoemulsión (Ver Figura 4). No se evidenció un plateau que permitiera encontrar un rango de frecuencia en el cual el fluido tuviera una viscoelasticidad lineal. A pesar de esto, se observó un incremento lineal del módulo de pérdida (G’’), a la par que se observaron valores incongruentes del módulo de almacenamiento (G’) en el mismo sector (1-3,16 rad/s). Esto se puede interpretar como un dominio del componente viscoso de la emulsión, que además es caracterizado por la pendiente de la curva del módulo de pérdida: 0,0023 (Pa s /rad). Aunque no se pueda caracterizar el fluido con un valor singular para cada módulo, es válido afirmar que G’ no es significativo para la emulsión y que G’’ se puede caracterizar por medio de la pendiente ya encontrada.

Figura 2. Comportamiento de viscosidad con respectoa la tasa de cizalla.

Figura 3. Comportamiento del esfuerzo con respecto a la tasa de cizalla.

Figura 4. Barrido de frecuencia de nanoemulsión.

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3.2. Reología de la goma

En primer lugar, se hizo un barrido de frecuencia, donde se observó que las curvas de cada módulo eran paralelas (Ver Figura 5). El comportamiento de los módulos con la frecuencia angular es similar a los comportamientos que teóricamente tienen las gomitas que contienen almidón (starch jelly candy), es decir, el G’ siempre gobierna sobre G’’, lo que traduce a que la parte elástica de la goma predomina sobre la parte viscosa [25]. Adicionalmente, tiene el mismo comportamiento y tiene el mismo orden de magnitud que los mostrados en los análisis reológicos realizados a gomitas de almidón ejecutados por C. Habilla [26].

Añadido a esto, teniendo en cuenta que el almidón

(jarabe de maíz) le da cuerpo y textura a la gomita [27], se evaluaron las propiedades reológicas con diferentes concentraciones de jarabe de maíz, evaluando las propiedades de la formulación inicial (F1) , una formulación con ¾ de jarabe de la primera (F2) y una última con la mitad de este ingrediente (F3). Para esto, se hizo un barrido de amplitud (esfuerzo). Se evaluó en un esfuerzo de 39,8 Pa, dado que era un punto con los módulos constantes para todas las pruebas y, por tanto, el más confiable (Ver Tabla 3).

Tabla 3. Valores de los módulos de almacenamiento (G') y pérdida (G'') para cada formulación.

Lo que se esperaría, es que el módulo de almacenamiento (G’) disminuya con la disminución del almidón. Sin embargo, no parece haber una relación clara. Esa relación esperada es la que se obtuvo para el módulo de pérdida, algo que es contra intuitivo: el módulo de pérdida decrece con la disminución del almidón. No obstante, hay que tener en cuenta que se está en el mismo orden de magnitud. Por tanto, no es verídico afirmar algo respecto a estos resultados más de que las tres fórmulas tienen unas propiedades reológicas similares. Adicionalmente, aunque se trabajó con lija en el reómetro, se evidenció deslizamiento, lo que aporta error a la prueba.

3.3. Tamaño de gota

El tamaño de partícula y su distribución son las características más importantes de la gomita dado que de estos aspectos depende la biodisponibilidad del CBD. Para que el principio activo pueda ser absorbido en su mayoría por el hígado, se buscó que el tamaño de partícula fuera menor a 1000 nm, así que para asegurar este tamaño se midió el tamaño de partícula de la fase dispersa de la emulsión. En primera instancia se le hicieron mediciones a la emulsión a temperatura ambiente (25ºC). Como se puede observar en la Figura 6 se evidenció un primer pico significativo de 305,8 nm en promedio y un segundo pico de 15,73 nm con porcentajes de 10.1% y 67.9% respectivamente.

Figura 5. Barrido de frecuencia angular de goma.

Figura 6. Distribución de diámetro de gota de fase dispersa por volumen a 25 ºC.

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Este es un resultado satisfactorio, pues muestra que la mayoría de las gotas de la emulsión tienen un diámetro en el rango nano (10-100nm). Por otro lado, debido a que, en el proceso de producción de las gomitas, estas son llevadas a 60ºC, se realizó una medición a esta temperatura para verificar que el tamaño de partícula siguiera siendo el deseado (Ver Figura 9). Como resultado, hay un pico de 32,03 nm y uno de 555,7 nm, con porcentajes de 69,7% y 24,4% respectivamente, una distribución bastante similar al mostrado por la nanoemulsión a 25ºC. Adicionalmente, en los dos casos, existe una dispersión mayor alrededor del pico con mayor diámetro de gota. Es decir, no solo a las dos temperaturas el mayor pico es bajo (<40nm), sino que la mayoría de las gotas se encuentran alrededor de ese primer pico con una baja desviación estándar (Ver Tabla 4). Por tanto, el objetivo de obtener

una nanoemulsión se logró y no es afectado por las condiciones de producción de la gomita. Adicionalmente, se hizo una comparación de la distribución de gota en la nanoemulsión líquida y de la gomita gelificada con ayuda del microscopio (Ver Figura 7 y Figura 8). Teniendo en cuenta la escala de las fotos, se puede observar que las partículas de ambas imágenes son aproximadamente del mismo orden de magnitud, siendo los puntos más oscuros y pequeños las gotas de fase dispersa. En la Figura 7 se puede apreciar la cercanía que hay entre las gotas, mientras que en la Figura 8 estas gotas se encuentran mucho más dispersas, dado que el volumen de la fase continua aumentó al agregarle los ingredientes de la gomita.

En la Figura 8 se pueden ver adicionalmente gotas o burbujas de mucho mayor tamaño, lo que se interpreta como aire dentro de la gomita. Hay que destacar que el hecho de que se haya diseñado un semisólido, baja dramáticamente la posibilidad de que haya separación de fases (entre la fase dispersa y la continua), dado que no se permite el flujo de las gotas de la fase dispersa a través

Figura 9. Distribución de diámetro de gota de fase dispersa a 60ºC.

Figura 7. Imagen de nanoemulsión bajo microscopio con 100X de amplitud.

Figura 8. Imagen de goma bajo microscopio con 100X de amplitud.

Temperatura [C] Media [nm] Moda [nm] % [v/v] DS15,73 67,9% 4,458305,8 10,1% 113,532,03 69,7% 12,01555,7 24,4% 341,7

25 189

60 172,3

Tabla 4. Distribución de diámetro de gota de fase dispersa.

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de la emulsión. Cabe resaltar que el hecho de que las gotas de aceite en la goma no se observen en solo un segmento de la imagen se debe a la dificultad de obtener un trozo perfectamente uniforme, y la diferencia de grosor hace que solo se pueda enfocar una parte de la goma.

3.4. Análisis de perfil de textura

Teniendo en cuenta las variaciones en formulación expresadas anteriormente, se analizó la textura de cada una de las gomas para verificar la relación del contenido de almidón con las propiedades de textura de la goma. Se analizó dureza, cohesividad, gomosidad y adhesividad, porque son los análisis de textura realizados usualmente para gomas similares [26]. La dureza es definida como la fuerza necesaria para hacer determinada deformación (7% en este caso). La cohesividad es la medida a la cual un material puede ser deformado antes de que se rompa. La gomosidad es la energía requerida para desintegrar un alimento semisólido hasta que sea posible tragarlo y la adhesividad es el trabajo necesario para superar las fuerzas de atracción entre el alimento y la superficie con la que está en contacto [28]. F1, F2 y F3 hacen referencia a la fórmula inicial, a la que contiene ¾ de almidón de la fórmula inicial y a la que contiene la mitad de mencionada fórmula, respectivamente. En la Figura 10 se puede apreciar la variación de dureza en cada una de las fórmulas. Se resalta que la fórmula con la mitad de almidón de la fórmula inicial tiene una dureza significativamente mayor a la de las otras dos fórmulas, con durezas similares. Este comportamiento no concuerda con lo que teóricamente debería ocurrir, dado que el almidón les da cuerpo y textura a las gomas.

En cuanto a cohesividad, los tres valores fueron muy cercanos a 1, lo que indica que la goma puede deformarse completamente sin romperse. Un alto valor de cohesividad es común en este tipo de gomas y mostró ser la misma independientemente de la fórmula. Sin embargo, este valor debería tratar de disminuirse para que las gomas puedan romperse en la boca del consumidor. Añadido a esto, la fórmula F3 mostró ser más adhesiva que las otras dos, como se ve en la Figura 11. Finalmente, F3 tuvo el valor más alto de gomosidad (Ver Figura 12), lo que confirma la tendencia encontrada con la dureza: a mayor cantidad de almidón, menor cuerpo y textura, para la goma formulada.

No obstante, hay que resaltar que las propiedades de textura de la gomita para las dos primeras fórmulas son deseables y se hace necesario un análisis sensorial para seleccionar la fórmula que más satisfaga al consumidor.

Figura 10. Dureza medida a cada formulación

Figura 11. Adhesividad medida a cada formulación.

Figura 12. Gomosidad medida a cada formulación.

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4. Conclusiones

Se logró producir una nanoemulsión con cerca del 70% de las gotas de ácido oléico de diámetro menor a 50 nm, lo cual no es afectado por la temperatura. Este tamaño de gota bajo fue el objetivo para que pudiera ser usado con fines medicinales, aumentando la biodisponibilidad del componente activo que se desee emplear.

Esta nanoemulsión tiene un comportamiento newtoniano y de baja viscosidad. Adicionalmente, su módulo de pérdida es caracterizado en un barrido de frecuencia por una pendiente de 0,0023 (Pa s /rad) y un módulo de almacenamiento despreciable. Si bien esta nanoemulsión fue empleada para hacer gomas, podría ser usada para hacer bebidas y otros productos, llevando componentes activos lipofílicos como el CBD.

Adicionalmente, la goma producida tiene las propiedades reológicas de otras gomas de almidón: el módulo de almacenamiento predomina sobre el módulo de pérdida. A través del microscopio óptico se obtiene un indicio de que el tamaño de gota no aumentó, sin embargo, se deben examinar otras metodologías para cuantificar la distribución del tamaño de gota en la goma.

Finalmente, a pesar de que el análisis de textura mostró que al aumentar el almidón la dureza y gomosidad del producto disminuían, se deben hacer análisis sensoriales para encontrar bajo qué formulación se satisface al consumidor en este aspecto.

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