Controle da volatilidade com cascas multicamadas
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A taxa de liberação de um volátil encapsulado é definida por três variáveis: o número de camadas do invólucro, a permeabilidade de cada camada e a fase oleosa em que o ativo está dissolvido. A Vegalab constrói até 20 camadas de biopolímero, o que permite ajustar a liberação em vez de mantê-la fixa.
Da liberação súbita à liberação prolongada
Um óleo essencial puro sobre uma superfície se comporta como um prato aberto: a evaporação é mais rápida no início e a superfície se esvazia depressa. Uma cápsula de parede única reduz essa liberação súbita, mas muitas vezes se rompe e libera tudo de uma vez. Um invólucro multicamadas acrescenta barreiras de difusão em série, de modo que o ativo precisa atravessar cada camada para chegar à superfície. O resultado é uma curva de liberação mais plana, com menos perda nas primeiras horas e mais ativo disponível nos dias seguintes.
As variáveis de projeto
O número de camadas define o comprimento total do caminho de difusão. A química das camadas define a permeabilidade e a capacidade de resposta: alguns biopolímeros incham com a umidade e se abrem, outros permanecem fechados até sofrerem abrasão ou entrarem em contato com lipídios da cutícula de um artrópode. O óleo do núcleo reduz a pressão de vapor do ativo dissolvido e o mantém em um reservatório líquido. O tamanho de partícula define a área superficial e a adesão aos substratos. Cada variável troca taxa de liberação por velocidade de início de ação, e o equilíbrio certo é diferente para um produto de knockdown rápido e para um produto de barreira.
Como medir
Alegações de liberação precisam ser medidas, não modeladas. Os testes relevantes são a perda de ativo no headspace ou por gravimetria ao longo do tempo, com temperatura e fluxo de ar definidos, o ativo remanescente em substratos tratados em intervalos fixos e o bioensaio de resíduos envelhecidos contra a praga-alvo. O ensaio com carrapatos da Vegalab envelhece resíduos de geraniol encapsulado e puro até os dias 1, 7, 14 e 28 e expõe ninfas a cada um deles, o que vincula os dados de liberação ao efeito biológico. Liberação e bioensaio, em conjunto, são a única base para qualquer alegação de efeito residual.
Dados principais
- A plataforma da Vegalab constrói cápsulas biodegradáveis multicamadas com até 20 camadas programáveis a partir de biopolímeros de grau alimentício (plataforma tecnológica Vegalab, /technology).
- O encapsulamento da nootkatona em lignina reduziu a volatilidade e a fotodegradação e aumentou a toxicidade para ninfas de Ixodes scapularis em comparação com uma formulação emulsionável (Behle et al. 2011, J Med Entomol 48:1120).
- A microencapsulação de óleos essenciais é revisada como meio de reduzir a volatilidade e a degradação oxidativa (Bakry et al. 2016, Compr Rev Food Sci Food Saf 15:143).
Como nossa tecnologia de veiculação se aplica
O invólucro atua diretamente sobre a evaporação: o ativo do núcleo não fica exposto ao ar até se difundir pelas camadas. A composição das camadas pode ser escolhida para abrir em contato com lipídios cuticulares ou com a umidade, de modo que mais ativo seja liberado junto à praga e não no ar. O resultado a demonstrar é uma perda diária de ativo menor com a mesma carga inicial.
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