Sistemas microemulsionados contendo o tensoativo siliconado comercial Q2-5211: caracterização e possíveis aplicações em formulações de antifúngicos e pesticidas

Abstract

A mistura de tensoativos com água, em determinadas proporções, na presença de substâncias lipofílicas, pode formar diferentes tipos de agregados, entre os quais agregados polimorfos, representados pelas microemulsões e cristais-líquidos, e a formação destes está intimamente relacionada com a proporção e natureza dos componentes da mistura. Nesse trabalho foi avaliado o efeito de eletrólitos e da variação da temperatura em sistemas termodinamicamente estáveis, contendo água destilada, tensoativo siliconado comercial Q2- 5211, variados cotensoativos e heptano, através da construção de diagramas de fase pseudoternários, visando à aplicação desses sistemas na formulação de agroquímicos, especificamente, inibidores de germinação de sementes, antifúngicos e inseticidas. Notou-se que a utilização de cloreto de sódio (NaCl), assim como de nitroprussiato de sódio (NPS), reduz a proporção de água e heptano que podem ser misturados utilizando o tensoativo estudado, desde que seja utilizado um cotensoativo. Os cotensoativos utilizados neste estudo são alcoóis de cadeia curta, butan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol e hexan-1-ol, sendo o primeiro o mais eficiente. Na ausência de cotensoativos, os eletrólitos não afetaram a formação de microemulsão. Também se notou que variações na concentração dos eletrólitos não causam grandes variações na formação de microemulsões, e que NaCl e NPS geram diagramas de fases muito semelhantes. Os resultados obtidos podem ser devidos à desidratação da cabeça hidrofílica do tensoativo promovida pelo sal, o que favorece a agregação e precipitação do tensoativo. No caso da ausência de cotensoativo, o sal não apresentou nenhum efeito aparente, pois nesse sistema a quantidade de fase aquosa e, consequentemente, de sal, na microemulsão formada é pequena. Para avaliar o efeito da variação da temperatura foram construídos os diagramas de dois sistemas a 15 e 35°C. A redução da região de formação de microemulsão é observada com o aumento da temperatura, o que é explicado pela desidratação da cabeça hidrofílica do tensoativo causada pelo aumento da temperatura, o que facilita a separação de fases. O sistema contendo butan-1-ol como cotensoativo e sem adição de sal foi escolhido como suporte para testar formulações de agroquímicos, por ser o diagrama com a maior região de formação de microemulsão. Os ensaios com inibidores de germinação de sementes mostraram que microemulsões não são eficientes para formulação desses agroquímicos, uma vez que, mesmo na ausência de princípio ativo, a germinação de sementes de pepino e cebola foi inibida. Já nos testes com antifúngicos, os resultados obtidos com microemulsão foram comparados com os obtidos com dimetil sulfóxido (DMSO) , e as respostas foram diferentes, mostrando que a microemulsão influi na atividade dos antifúngicos testados, em alguns casos melhorando e em outros piorando. Esse é um indício de que as microemulsões testadas tem potencial para serem usadas em formulações de antifúngicos, sendo necessários outros experimentos para descobrir em que condições isso é possível. No caso do inseticida fenitrotion, a atividade contra caruncho de milho da formulação à base de microemulsão foi comparada com resultados obtidos com a formulação comercial Sumigran® 500 EC por SANTOS et al. (2009), e a formulação comercial apresentou melhor desempenho. Esse estudo com inseticidas ainda são incipientes e os resultados não são conclusivos, sugere-se a continuação dos experimentos, variando o inseticida, o inseto e a composição da microemulsão para verificar a viabilidade de usar esses sistemas em formulações de inseticidas.

The mixture of surfactants with water, in certain proportions, in the presence of lipophilic substances, can form different kinds of aggregates, such as microemulsions and liquidcrystals. The formation of these structures is intimately related with the proportion and nature of the components of the mixture. This work evaluated the effect of electrolytes and of the variation of the temperature in thermodynamically stable systems containing distilled water, commercial silicone surfactant, varied cosurfactants and heptane through the construction of pseudoternary phase diagrams, aiming at the application of these systems in the agrochemicals formulation. It was observed that the utilization of sodium chloride (NaCl), as well as of sodium nitroprusside (NPS), reduces the proportion of water and heptane that can be mixed utilizing the studied surfactant, as long as a cosurfactant is used. The cosurfactants utilized in this study were the short chained alcohols butan-1-ol, 3-metilbutan-1-ol and hexan-1-ol, being the firs the most efficient. In the absence of cosurfactants, the electrolytes did not affect the formation of microemulsion. It was also noted that variations in the electrolytes concentration do not cause big variations in the area of microemulsion formation, and that NaCl and NPS generate very similar phase diagrams. The results obtained can be explained by the dehydration of the surfactant s hydrophilic head promoted by the salt, what favors the aggregation and precipitation of the surfactant. In the absence of cosurfactant, the salt presented no apparent effect, which is due to the low amount of aqueous phase and, consequently, of salt, in the microemulsion formed. To evaluate the temperature s variation effect, phase diagrams of two systems were developed at 15 and 35° C. The reduction of the microemulsion s formation region is observed with the increase of the temperature, which is explained by the dehydration of the surfactant s hydrophilic head caused by the increase of the temperature, that facilitates phase separation. The system containing butan-1-ol as cosurfactant and without salt was chosen as support for testing agrochemicals formulations, for it is the diagram with the largest region of microemulsion formation. The experiments with seed germination inhibitors concluded that microemulsions are not effective for formulation of this sort of agrochemical, considering that, even in the absence of active ingredient, the germination of cucumber and onion seeds was inhibited. In the tests with fungicides, the results obtained with microemulsion were compared with those obtained with DMSO, and the responses were different, showing that the microemulsion influences the activity of the fungicides tested, in some cases improving and in other worsening. This is an indication that the tested microemulsions have the potential to be used in fungicides formulations, further experiments are needed to find out under what conditions it is possible. In the case of the insecticide fenitrothion, the activity against corn weevil of the formulation that had microemulsion as support was compared with results from the commercial formulation Sumigran®( 500 EC obtained by SANTOS et al. (2009), and the commercial formulation presented better performance. This study with insecticides are still preliminary and the results are not conclusive, it is suggested the continuation of the experiments, varying the insecticide, the insect and the composition of the microemulsion to verify the feasibility of using these systems in insecticide formulations.