Internship and Monograph reports entitled ”Nano- and microparticle-stabilized Pickering emulsions designed for therapeutic and cosmetic applications"

Abstract

As emulsões Pickering são sistemas compostos por dois fluídos imiscíveis, estabilizados por partículas sólidas orgânicas ou inorgânicas. A estabilização da emulsão é baseada numa irreversível e a efetiva adsorção que leva à criação de uma barreira mecânica em torno das gotículas contra a coalescência. Uma maior resistência à coalescência e menor toxicidade tornam estas emulsões candidatas apropriadas para inúmeras aplicações, como catálise, cosmética, alimentação, recuperação de óleo e terapêutica. A eficácia da estabilização da emulsão Pickering depende da molhabilidade, propriedades das fases, proporção das fases, adsorção, concentração, tamanho e forma da partícula, rugosidade e carga da partícula superficial, concentração de sal e pH. Uma ampla gama de partículas pode ser usada para estabilizar emulsões de Pickering. As nanopartículas e micropartículas têm vantagens sobre as partículas maiores, como maior energia de superfície, composição e arquitetura caraterísticas e são uma excelente escolha para aplicações tópicas devido ao seu tamanho personalizável e polaridade de superfície que aumentam a penetração na pele. Nesta monografia, é apresentada uma visão geral das emulsões Pickering, com foco em aplicações tópicas. Numa primeira fase, são referidos os parâmetros que influenciam a estabilização das emulsões Pickering. Em segunda instância, são discutidas algumas das aplicações tópicas já investigadas de nano e micropartículas usadas para estabilizar emulsões de Pickering. Posteriormente, são descritos alguns dos estabilizadores mais promissores das emulsões Pickering para aplicações tópicas. Por fim, realiza-se uma breve análise da toxicidade e avanços nas perspetivas futuras.

Pickering emulsions are systems composed of two immiscible fluids stabilized by solid organic or inorganic particles. The emulsion stabilization is based on an irreversible and effective adsorption which leads to the creation of a mechanical barrier around the droplets against coalescence. A greater resistance against coalescence and lower toxicity make these emulsions suitable candidates for numerous applications such as catalysis,cosmetic, food, oil recovery and therapeutic. The effectiveness of Pickering emulsion stabilization depends on wettability, phase properties, phase ratio, adsorption, concentration, particle size and shape, roughness and charge of the surface particle, salt concentration and pH. A broad range of particles can be used to stabilize Pickering emulsions. Nano- and microparticles have advantages over bigger particles such as higher surface energy, unique composition and architecture and are an excellent choice for topical applications because of their customizable size and surface polarity that enhance skin penetration. In this monograph, we give an overview of Pickering emulsions, focusing on topical applications. First, we reference the parameters that influence the stabilization of Pickering emulsions. Second, we discuss some of the already investigated topical applications of nano- and microparticles used to stabilize Pickering emulsions. Afterwards, we consider some of the most promising stabilizers of Pickering emulsions for topical applications. Ultimately, we carried out a brief analysis of toxicity and advances in future perspectives.