BR112014032262B1 - método para formar um nanomaterial - Google Patents

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Abstract

MÉTODO PARA FORMAR UM NANOMATERIAL. Trata-se de uma microemulsão à base de lecitina e seus usos como nanorreatores e materiais de carregamento. Em uma modalidade, um método para formar um nanomaterial compreende misturar uma microemulsão à base de lecitina com um primeiro reagente e um segundo reagente. Em uma modalidade adicional, um método para encapsular um nanomaterial em uma microemulsão à base de lecitina que forma uma composição e em que a composição forma uma dispersão em uma solução aquosa, solução polar ou uma solução não polar.

Description

CAMPO DA TÉCNICA
[001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a microemulsões. Mais particularmente, a presente invenção se refere a usos de microemulsões de lecitina como nanorreatores ou nanomateriais de carregamento.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[002] A natureza emprega diferentes tipos de células para realizar reações químicas de rotina em um organismo vivo. Em virtude da compartimentalização de nanotamanho e seletividade de reagente, uma célula pode realizar cascatas de reações complexas com extrema precisão e controle espacial. Um sistema de reação produzido por homem ou artificial que tenta imitar a proficiência dos reatores biológicos em células é referido como nanorreatores. Um nanorreator é tipicamente um compartimento que é menor do que um mícron de tamanho e que encerra um ambiente em que uma reação pode ocorrer de uma maneira controlada e bem definida.
[003] Os nanorreatores foram usados para desenvolver nanomateriais tais como nanopartículas (isto é, metais, óxidos de metal, ligas de metal, óxido de metal revestido por metal, metal revestido por óxido de metal), materiais de cerâmica e pontos quânticos. Em comparação a suas contrapartes a granel ou maiores, os nanomateriais exibem propriedades ópticas, magnéticas, elétricas, físicas (isto é, dureza mecânica, estabilidade térmica e passividade química) e catalíticas diferentes que podem fornecer diferentes usos de tais nanomateriais.
[004] Usando-se princípios de automontagem, vários tipos de nanorreatores foram desenvolvidos a partir de blocos de construção sintéticos e biológicos. Os exemplos de tais nanorreatores incluem emulsões, microemulsões, micelas, géis, gaiolas de proteína e vírus. As microemulsões (μE) são um sistema eficaz e são nanodispersões claras, termodinamicamente estáveis e coloidais de água em óleo ou óleo em água. A fase dispersada é estabilizada dentro das micelas formadas pela automontagem de tensoativos. Devido ao movimento browniano, as micelas colidem frequentemente e fundem transientemente levando a uma troca dos componentes dentro do interior da micela. Tais propriedades dinâmicas facilitam o uso das micelas como meios de reação confinados e, assim, sua utilidade como nanorreatores.
[005] As vantagens de usar as microemulsões como nanorreatores incluem: acelerar a taxa de reação até 100 vezes; conferir um efeito do tipo gaiola que fornece bom controle sobre o tamanho de partícula que produz partícula/nanomateriais com alta homogeneidade e monodispersibilidade; o filme de tensoativo nas micelas estabiliza as partículas e impede as partículas de se aglomerar; e a facilidade de manipular as propriedades das microemulsões permite o ajuste fino do tamanho e morfologia dos nanomateriais.
[006] As microemulsões de água em óleo foram amplamente usadas para produzir as nanopartículas. Entretanto, a maioria das microemulsões usa tensoativos que não são biodegradáveis (isto é, Aerosol OT, Triton X-100 e polivinilpirrolidona) e usa solventes orgânicos que são perigosos e à base de petróleo (isto é, iso-octano, heptano e 1-butanol).
[007] Os nanofluidos são uma classe de sistemas coloidais desenvolvidos dispersando-se uniformemente os nanomateriais (isto é, nanopartículas, nanofibras, nanotubos, nanofios, nano-hastes, nanofolhas ou nanogotículas) em fluidos de base. Em comparação aos próprios fluidos de base, os nanofluidos têm diferentes propriedades tal como condutividade térmica, difusividade térmica, viscosidade térmica e coeficientes de transferência de calor aprimorados. Devido às propriedades termofísicas melhoradas, os nanofluidos podem ser usados para aplicações tal como transferência de calor, transferência de massa, armazenamento de energia, usos tribológicos e usos biomédicos. Os nanofluidos são categorizados como à base de água ou à base de óleo. Os fluidos à base de água podem ser explorados para transferência de calor e os nanofluidos à base de óleo podem ser usados em aplicações de lubrificante. Entretanto, dispersar as nanopartículas em óleos para fazer tais nanofluidos é um desafio e os nanofluidos não são muito estáveis visto que as nanopartículas frequentemente agregam e precipitam após alguns dias.
[008] Fosfolipídios puros tal como fosfatidilcolina foram usados como um tensoativo com base biológica para produzir nanorreatores tal como vesículas e cristais líquidos. Entretanto, a lecitina, que é uma mistura complexa que inclui fosfolipídios, não foi usado para desenvolver nanorreatores. Os fosfolipídios puros são cerca de dez vezes mais custosos do que a lecitina.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[009] Em cada uma de suas várias modalidades, a presente invenção satisfaz essas necessidades e revela microemulsões à base de lecitina e seus usos como nanorreatores e materiais de carregamento.
[010] Em uma modalidade, um método para formar um nanomaterial compreende misturar uma microemulsão à base de lecitina com um primeiro reagente e um segundo reagente.
[011] Em outra modalidade, uma composição compreende uma microemulsão à base de lecitina, um primeiro reagente e um segundo reagente.
[012] Em uma modalidade adicional, um método para encapsular um nanomaterial em uma microemulsão à base de lecitina compreende misturar a microemulsão à base de lecitina com o nanomaterial, encapsulando e estabilizando assim o nanomaterial.
[013] Em uma modalidade adicional, uma composição compreende uma microemulsão à base de lecitina e um nanomaterial. A composição forma uma dispersão em uma solução aquosa, uma solução polar ou uma solução não polar.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[014] O trabalho em microemulsões e usos das mesmas continuaram. O Pedido de Patente Internacional no PCT/US13/29129 intitulado “Electrolyte and pH Stable Lecithin Compositions,” atribuído à Archer-Daniels-Midland Company, revela a produção de microemulsões e usos das mesmas, o conteúdo da totalidade do qual está incorporado a título de referência. O documento no WO 2012/068105 revela a produção de microemulsões e usos das mesmas, o conteúdo da totalidade do qual está incorporado a título de referência. O presente pedido revela microemulsões e usos das mesmas como nanorreatores, como nanomateriais de carregamento ou em nanofluidos.
[015] No presente pedido, incluindo as reivindicações, exceto nos exemplos operacionais ou quando indicado de outra maneira, todos os números que expressam quantidades ou características devem ser entendidos como sendo modificados em todas as ocorrências pelo termo “cerca de”. A não ser que indicado o contrário, quaisquer parâmetros numéricos estabelecidos na descrição a seguir podem variar dependendo das propriedades desejadas nas composições e métodos de acordo com a presente revelação. No mínimo e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico descrito na presente descrição deve pelo menos ser interpretado em luz do número de dígitos significativos relatados e aplicando-se técnicas de arredondamento usuais.
[016] Qualquer patente, publicação ou outro material de revelação, no todo ou em parte, que é dito estar incorporado a título de referência ao presente documento é incorporado ao presente documento somente na medida em que o material incorporado não entre em conflito com as definições, declarações ou outro material de revelação existentes estabelecidos nesta revelação. Como tal, a revelação estabelecida no presente documento substitui qualquer material conflitante incorporado ao presente documento a título de referência.
[017] Em uma modalidade, um método para formar um nanomaterial compreende misturar uma microemulsão à base de lecitina com um primeiro reagente e um segundo reagente. A interação entre o primeiro reagente e o segundo reagente forma o nanomaterial. A microemulsão à base de lecitina pode ser misturada com o primeiro reagente antes da mistura com o segundo reagente. O segundo reagente pode também ser misturado com a microemulsão à base de lecitina antes da mistura com o primeiro reagente e o segundo reagente. A microemulsão à base de lecitina pode ser misturada com o segundo reagente antes da mistura com o primeiro reagente. O primeiro reagente pode também ser misturado com a microemulsão à base de lecitina antes da mistura com o primeiro reagente e o segundo reagente. O método pode também incluir misturar a microemulsão à base de lecitina com o primeiro reagente para produzir uma primeira microemulsão, misturar a microemulsão à base de lecitina com o segundo reagente para produzir uma segunda microemulsão e misturar a primeira microemulsão com a segunda microemulsão. Tal método pode encapsular simultaneamente o nanomaterial na microemulsão à base de lecitina durante a produção do nanomaterial.
[018] Em outra modalidade, uma composição compreende uma microemulsão à base de lecitina, um primeiro reagente e um segundo reagente. Pelo menos um dentre o primeiro reagente e o segundo reagente pode ser um agente catalítico selecionado a partir do grupo que consiste em um agente de redução, um agente de oxidação, catalisador de metal, coenzima, ligante, quelante e uma enzima. Pelo menos um dentre o primeiro reagente e o segundo reagente pode também ser selecionado a partir do grupo que consiste em sais de metal, óxidos de metal, ligas de metal, compósitos de metal, monômeros para síntese polimérica, oligômeros para síntese polimérica, proteínas e combinações de qualquer um dos mesmos. A composição pode também ter base biológica. Pelo menos um ou tanto o primeiro reagente quanto o segundo reagente podem ser encapsulados na microemulsão à base de lecitina.
[019] O nanomaterial pode ter um tamanho de partícula de 2 a 500 nanômetros (nm), um tamanho de partícula de 2 a 250 nm, um tamanho de partícula de 2 a 100 nm, um tamanho de partícula de 5 a 100 nm ou um tamanho de partícula de 2 a 50 nm. O nanomaterial dentro da microemulsão à base de lecitina pode ter um tamanho de partícula dentre 5 a 50 nm. A microemulsão à base de lecitina pode compreender lecitina, um cotensoativo e um acidificador selecionado a partir do grupo que consiste em um ácido carboxílico, um sal de um ácido carboxílico, um éster de um ácido carboxílico e combinações de qualquer um dos mesmos. A microemulsão à base de lecitina pode compreender adicionalmente ácidos graxos isolados ou purificados. O cotensoativo pode ser polissorbato. O acidificador pode ser o ácido carboxílico, o sal do ácido carboxílico e o éster do ácido carboxílico e o ácido carboxílico pode ser ácido lático. O nanomaterial pode estar presente a uma concentração de 0,01 a 20% em peso.
[020] O primeiro reagente pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em sais de metal, ligas de metal, compósitos de metal, proteínas, monômeros para síntese polimérica, oligômeros para síntese polimérica e combinações de qualquer um dos mesmos. O primeiro reagente pode ser um sal de metal que tem uma concentração dentre cerca de 0,1 M a cerca de 3M.
[021] O segundo reagente pode ser um agente catalítico e pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em um agente de redução, um agente de oxidação, uma enzima, coenzima, catalisador de metal, ligantes, quelantes e combinações de qualquer um dos mesmos. O agente de redução pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em boroidreto de sódio, citrato de sódio, extrato de chá verde, um polifenol, um derivado de polifenol, uma catequina, um flavonoide, um flavanol, uma tanina, uma lignina e combinações de qualquer um dos mesmos. O método pode incluir adicionalmente dispersar a lecitina em um solvente que tem uma constante dielétrica dentre 2 a 80 ou com um solvente não polar selecionado a partir do grupo que consiste em solventes orgânicos não polares, líquidos iônicos, óleo vegetal, óleo mineral, um óleo essencial, parafina, frações de petróleo e combinações de qualquer um dos mesmos. O agente catalítico pode estar presente a uma concentração dentre 0,01 a 25% em peso.
[022] Em uma modalidade, um nanorreator à base de lecitina é revelado. O nanorreator à base de lecitina pode incluir um agente catalítico para catalisar uma reação, reduzir um composto ou oxidar um composto. O nanorreator à base de lecitina pode compreender uma microemulsão à base de lecitina que tem um agente de redução, um agente de oxidação, uma enzima ou outro catalisador na microemulsão que pode ser usado para desenvolver materiais no nanorreator. Em uma modalidade, o agente de redução pode ser um agente de redução ambientalmente benigno tal como o extrato de chá verde que tem base biológica e inclui componentes de polifenol que são produtos químicos essenciais que reduzem os percursores a nanomateriais. Em outra modalidade, o nanorreator à base de lecitina pode compreender uma microemulsão à base de lecitina que tem um agente de redução na microemulsão que pode ser usado para desenvolver nanomateriais. Em outra modalidade, a microemulsão à base de lecitina pode incluir um catalisador ou agente catalítico que facilita uma reação de um composto. O catalisador pode ser um agente de oxidação, um agente de redução, uma enzima, coenzima, catalisador de metal, ligantes, quelantes ou outro composto que facilite uma reação de um composto.
[023] Em outra modalidade, a microemulsão pode incluir um quelante ou ligante que pode ser usado na solução para provocar quelação ou ligar o metal de efluentes, fluidos de perfuração, tratamento de água de refugo ou mesmo como um sequestrante de radical livre em aplicações alimentícias, cosméticas ou farmacêuticas. Em outra modalidade, a microemulsão pode ser usada com uma partícula de metal encapsulada na microemulsão para sequestrar sulfeto e estabilizar a suspensão de sulfeto de metal resultante, sem a separação de fase da microemulsão. O pH e a estabilidade de eletrólito das microemulsões da presente invenção tornam tais aplicações de sequestro especialmente úteis.
[024] Em uma modalidade adicional, uma composição que compreende uma microemulsão à base de lecitina e um nanomaterial é revelada. A composição forma uma dispersão em uma solução polar, uma solução não polar ou uma solução aquosa. A composição pode compreender adicionalmente um solvente que tem uma constante dielétrica dentre 2 a 80, um solvente não polar ou um solvente polar. O nanomaterial pode ter um tamanho de partícula dentre cerca de 5 a 200 nm. O nanomaterial pode compreender um metal, sais de metal, óxidos de metal, metaloenzimas, composição de óxido de metal, compostos de metal, carbono ativado, nanofibras de carbono, nanoplaquetas de carbono, nanotubos de carbono, fulerenos, grafeno, nanopó de grafeno, nanoplaquetas de grafeno, fulerenos de óxido de grafeno, um nutriente orgânico, um nutriente inorgânico, sulfetos de metal, ligas de metal, compósitos de metal, proteínas, polímeros, um nanotubo, grafeno, grafite, um bioativo, uma proteína, um nutracêutico, um produto farmacêutico, um ingrediente alimentício e combinações de qualquer um dos mesmos. O nanomaterial pode ser encapsulado dentro de um núcleo de inversão de uma estrutura automontada que compreende a microemulsão à base de lecitina. A composição pode ter base biológica e pode permanecer estável em um solvente por pelo menos duas semanas. A microemulsão à base de lecitina pode incluir os componentes conforme descrito no presente documento em referência às microemulsões.
[025] Em uma modalidade, o nanomaterial pode compreender sais de metal, óxidos de metal, metaloenzimas, composição de óxido de metal, compostos de metal, sulfetos de metal, ligas de metal, compósitos de metal, carbono ativado, nanofibras de carbono, nanoplaquetas de carbono, grafeno, nanopó de grafeno, nanoplaquetas de grafeno, fulerenos de óxido de grafeno, proteínas, nutrientes (orgânicos e inorgânicos) e combinações de qualquer um dos mesmos. Em outra modalidade, o nanomaterial pode ser metais e ligas de metal selecionados a partir do grupo que consiste em, porém sem limitação, prata, alumínio, ouro, platina, boro, cobalto, cobre, cromo, ferro, molibdênio, manganês, níquel, magnésio, índio, níquel, silício, estanho, tântalo, titânio, tungstênio, zinco, liga de níquel e titânio, liga de estanho e cobre, liga de ferro, níquel e cobalto, liga de ferro e níquel, liga de ferro, cromo e cobalto, liga de cobre e zinco, liga de prata e cobre, liga de prata e cobre, liga de prata e estanho, liga de níquel, cromo e cobalto, liga de alumínio e silício, liga de cobre e níquel, liga de cobre e índio, liga de cobre, índio e gálio, liga de cobre, índio e enxofre e combinações de qualquer um dos mesmos.
[026] Os nanomateriais podem também ser óxido de metal selecionado a partir do grupo que consiste em, porém sem limitação, óxido de alumínio, hidróxido de alumínio, óxido de bismuto, óxido de cério, óxido de cobalto (II), óxido de cobalto (III), óxido de cobalto (II, III), óxido de cromo, óxido de cobre, óxido cuproso, óxido de disprósio, óxido de érbio, óxido de európio, óxido de ferro (II), óxido de ferro (III), óxido de gadolínio, óxido de háfnio, óxido de índio, hidróxido de índio, óxido de lantânio, óxido de magnésio, hidróxido de magnésio, carbonato de magnésio, óxido de molibdênio, óxido de manganês, óxido de neodímio, hidróxido de níquel, óxido de níquel, óxido de praseodímio, óxido de antimônio, óxido de silício, óxido de samário, óxido de estanho, óxido de térbio, óxido de titânio (anatase), óxido de titânio (rutilo), óxido de tungstênio, óxido de ítrio, óxido de zinco, carbonato de zinco, óxido de zircônio, hidróxido de zircônia e combinações de qualquer um dos mesmos. Os nanomateriais podem também ser um compósito de óxido de metal selecionado a partir do grupo que consiste em, porém sem limitação, óxido de estanho e antimônio, óxido de zinco-óxido de alumínio, óxido de bário e ferro, carbonato de bário, titanato de bário, óxido de cobalto e ferro , óxido de índio e estanho, óxido de manganês e ferro, óxido de níquel e ferro, óxido de níquel, zinco e ferro, óxido de níquel, cobalto e ferro, óxido de estrôncio e ferro, titanato de estrôncio, aluminato de ítrio, óxido de zinco e ferro, óxido de zinco, cobalto e ferro, óxido de zinco, manganês e ferro e combinações de qualquer um dos mesmos. Os nanomateriais podem ser compostos de metal selecionados a partir do grupo que consiste em, porém sem limitação, nitreto de alumínio, nitreto de boro, carboneto de boro, carboneto de cromo, carboneto de cromo, carboneto de háfnio, hexaboreto de lantânio, trifluoreto de lantânio, carboneto de molibdênio, dissulfeto de molibdênio, dissilicieto de molibdênio, carboneto de nióbio, carboneto de silício, nitreto de silício, carboneto de tântalo, boreto de titânio, carboneto de titânio, nitreto de titânio, carboneto de vanádio, carboneto de tungstênio, cobalto de carboneto de tungstênio, dissulfeto de tungstênio, diboreto de zircônio, carboneto de zircônio, nitreto de zircônio e combinações de qualquer um dos mesmos.
[027] As composições da presente invenção podem ser usadas como uma composição de biorremediação, um veículo de entrega para nanomateriais, uma composição biomédica, uma composição cosmética, um nanorreator, um nanofluido, um ingrediente alimentício, como um fluido de transferência de calor, como um fluido transformador, como um aditivo refrigerante, um biolubrificante, inibidores de corrosão, destartarantes, aditivo para aplicação marinha, modificador de viscosidade, lubrificante ou aditivo de perfuração para aplicação em campo de óleo. Em tais usos, o nanomaterial pode ser selecionado a partir do grupo que consiste em metal, sais de metal, óxidos de metal, metaloenzimas, composição de óxido de metal, compostos de metal, carbono ativado, nanofibras de carbono, nanoplaquetas de carbono, nanotubos de carbono, fulerenos, grafeno, nanopó de grafeno, nanoplaquetas de grafeno, fulerenos de óxido de grafeno, um nutriente orgânico, um nutriente inorgânico, sulfetos de metal, ligas de metal, compósitos de metal, proteínas, polímeros, nutracêuticos, produtos farmacêuticos, bioativos e ingredientes alimentícios.
[028] Em uma modalidade adicional, um método para encapsular um nanomaterial em uma microemulsão à base de lecitina compreende misturar a microemulsão à base de lecitina com o nanomaterial, encapsulando assim o nanomaterial. O método pode incluir adicionalmente dispersar a microemulsão à base de lecitina em um solvente que tem uma constante dielétrica dentre 2 a 80. O método pode incluir adicionalmente dispersar a microemulsão à base de lecitina em um solvente não polar selecionado a partir do grupo que consiste em solventes orgânicos não polares, líquidos iônicos, óleo vegetal, óleo mineral, um óleo essencial, parafina, frações de petróleo e combinações de qualquer um dos mesmos. O método pode compreender adicionalmente misturar um primeiro reagente e um segundo reagente com a microemulsão à base de lecitina, em que uma interação entre o primeiro reagente e o segundo reagente forma o nanomaterial. A microemulsão à base de lecitina pode incluir os componentes conforme descrito no presente documento em referência às microemulsões.
[029] Em uma modalidade adicional, a microemulsão da presente invenção com ou sem um nanomaterial pode ser dispersada ou diluída em um líquido. O líquido pode ser um solvente polar ou um solvente não polar. Os solventes polares que podem ser usados incluem, porém sem limitação, água, lactato de etila ou outros líquidos polares. Os solventes não polares que podem ser usados incluem, porém sem limitação, óleo vegetal, óleo mineral, óleo de silicone, um óleo essencial, parafina ou combinações de qualquer um dos mesmos.
[030] Em outra modalidade, os nanomateriais podem ser produzidos dissolvendo-se um reagente usado para criar os nanomateriais em um líquido, tal como água. Uma microemulsão da presente invenção pode também ser dissolvida ou dispersada no líquido com o reagente de modo que o reagente seja localizado dentro da microemulsão. Visto que as microemulsões da presente invenção são estáveis, a funcionalidade dos reagentes no líquido não é afetada quando o nanorreator é produzido. A estabilidade das microemulsões da presente invenção elimina qualquer necessidade de um agente de estabilização e as microemulsões da presente invenção podem ser estáveis por mais de duas semanas sem qualquer assentamento.
[031] Em uma modalidade, os nanomateriais podem ser simultaneamente gerados e estabilizados dentro do nanorreator, o que torna os nanorreatores um bom carreador de nanomaterial. Em uma modalidade adicional, a robustez da microemulsão permite que um amplo arranjo de reagente ou produtos químicos seja colocado no nanorreator resultante e permite que a microemulsão seja usada em uma variedade de condições adversas incluindo, porém sem limitação, alcalinidade, acidez e concentração de eletrólito.
[032] Em outra modalidade, os produtos químicos ou reagentes que podem ser colocados no nanorreator da presente invenção include, porém sem limitação, sais de metal (por exemplo, cloreto férrico, ácido cloroáurico, nitrato de prata, óxido de ferro, sais de cobre ou sais de zinco), óxidos de metal, nanotubos de carbono, fulerenos, grafeno, sulfetos de metal, ligas de metal, compósitos de metal, proteínas e/ou agentes de redução (por exemplo, boroidreto de sódio, citrato de sódio ou extrato de chá verde). Qualquer combinação de sais de metal, agentes de oxidação e/ou agentes de redução pode ser usada para produzir nanomateriais com o uso dos nanorreatores da presente invenção.
[033] Em outra modalidade, uma nanopartícula produzida no presente documento pode ser usada para produzir um nanofluido que, opcionalmente, pode ser diluído com um solvente ou fluido de base tal como etileno glicol, óleo mineral, lactato de etila ou outro fluido de base para produzir o nanofluido. Em uma modalidade em que o lactato de etila é usado, o nanofluido pode ter utilidade em aplicações industriais e biomédicas visto que o lactato de etila é biodegradável e biocompatível. Em outra modalidade, o fluido de base pode ser um solvente orgânico que tem base biológica ou é à base de petróleo.
[034] A lecitina é uma substância de lipídio encontrado em tecidos animais e vegetais tal como, por exemplo, gema de ovo, soja e canola ou colza. A lecitina inclui vários constituintes incluindo, porém sem limitação, fosfolipídios, tal como, por exemplo, fosfatidil colina (“PC”), fosfatidil inositol (“PI”) e fosfatidil etanolamina (“PE”). A propriedade anfifílica da lecitina torna a mesma um auxiliar de processamento, emulsificador, dispersante e/ou tensoativo eficaz. A lecitina é também um ingrediente natural que pode formar nanodispersões em meios aquosos e carregar altas cargas de princípios ativos. Mas, em tais meios aquosos, a lecitina tende a ter tolerância limitada a pH e eletrólitos.
[035] A lecitina pode ser usada em aplicações em que a modificação da camada de limite entre as substâncias é desejável. Na presença da fase líquida imiscível, a lecitina pode reduzir a tensão de superfície interfacial e função como um emulsificador. Quando usada com duas ou mais fases sólidas, a lecitina pode funcionar como um lubrificante e/ou agente de liberação.
[036] Em uma modalidade, uma microemulsão usada para produzir o nanorreator à base de lecitina compreende uma mescla de lecitina e um cotensoativo e um acidificador, em que a lecitina está presente a 10 a 90% em peso, o cotensoativo está presente a 10 a 50% em peso e o acidificador está presente a 10 a 50% em peso. A microemulsão pode compreender adicionalmente um sal do acidificador que pode estar presente a 10 a 50% em peso e, em uma modalidade, a microemulsão pode ter um pH dentre 2 a 10.
[037] Além disso, ainda outra modalidade desta invenção descreve um processo para produzir uma microemulsão misturando-se a lecitina com um tensoativo, formando assim uma mescla de lecitina e cotensoativo e misturando um acidificador com a lecitina e cotensoativo, formando assim uma microemulsão. Um aspecto desta modalidade descreve o uso de ácidos graxos vegetais, ácidos graxos de soja, derivados de qualquer um dos mesmos e combinações de qualquer um dos mesmos como componentes adicionais da microemulsão que pode ser usada para produzir o nanorreator à base de lecitina.
[038] Em outra modalidade, uma microemulsão à base de lecitina que tem base substancialmente biológica (tem pelo menos 95% de base biológica ou pelo menos 96% de base biológica) é revelada. Em uma modalidade, a microemulsão à base de lecitina cumpre com as exigências de grau alimentício.
[039] Em uma modalidade adicional, a microemulsão à base de lecitina pode ser produzida incorporando-se um agente catalítico ou precursores dentro de micelas invertidas que se formam a partir da microemulsão à base de lecitina. Quando as micelas invertidas fazem contato uma com a outra mediante a mistura simples, os agentes catalíticos e os precursores fazem contato uns com os outros e reagem espontaneamente para gerar nanomateriais.
[040] As microemulsões são misturas líquidas claras, isotrópicas e termodinamicamente estáveis que incluem óleo, água e um tensoativo. A fase de água pode conter sal(is) e/ou outros ingredientes. Em contrastes com as emulsões usuais, as microemulsões se formam mediante a mistura simples dos componentes e não exigem altas condições de cisalhamento. Em sistemas ternários, tais como microemulsões, em que duas fases imiscíveis (água e ‘óleo’) estão presentes próximas à fase de tensoativo, as moléculas de tensoativo formam uma monocamada na interface entre óleo e água, com as caudas hidrofóbicas das moléculas de tensoativo dissolvidas na fase de óleo e os grupos de cabeça hidrofílicos na fase aquosa. Comparáveis aos sistemas binários (água/tensoativo ou óleo/tensoativo), as estruturas automontadas de diferentes morfologias podem ser obtidas variando de micelas esféricas (invertidas) e cilíndricas para fases lamelares e microemulsões bicontínuas. Uma microemulsão de água em óleo é uma mistura opticamente transparente que inclui óleo, água e tensoativo. As gotículas de água estão em uma fase de óleo contínua estabilizada pelo tensoativo.
[041] As lecitinas adequadas para o uso nas composições e métodos revelados incluem, porém sem limitação, lecitina filtrada crua, lecitina fluida, lecitina sem óleo, lecitina modificada química e/ou enzimaticamente, lecitina padronizada e mesclas de qualquer um dos mesmos. As lecitinas empregadas na presente revelação geralmente tendem a ter um valor de saldo hidrofílico-lipofílico (“HLB”) que varia de 1,0 a 10,0 dependendo das condições de processamento e aditivos usados para obter e produzir o produto de lecitina. Por exemplo, a lecitina filtrada cura tem um valor HLB de aproximadamente 4,0 e favorece a formação de emulsões de água em óleo. A lecitina padronizada inclui coemulsificadores que têm valores HLB que variam de 10,0 a 24,0, o que resulta em composições de lecitina que têm valores HLB de 7,0 a 12,0 e favorecem emulsões de óleo em água. Qualquer lecitina ou combinações de lecitinas são adequadas para o uso nas composições e métodos revelados independentemente do valor HLB inicial da lecitina. As lecitinas úteis nas composições e métodos revelados podem compreender coemulsificadores que têm um valor de saldo hidrofílico-lipofílico que varia de 10,0 a 24,0 e, em determinadas modalidades, 10,0 a 18,0.
[042] As propriedades de emulsificador e/ou tensoativo de uma substância anfifílica tal como lecitina, por exemplo, podem ser previstas pelo menos em parte pelo valor de saldo hidrofílico-lipofílico (“HLB”) da substância. O valor HLB pode funcionar como um índice da preferência relativa de uma substância anfifílica para óleo ou água - quanto maior o valor HLB, mais hidrofílica é a molécula; quanto menor o valor HLB, mais hidrofóbica é a molécula. Uma descrição dos valores HLB é fornecida na Patente no U.S. 6.677.327. HLB é também descrito em Griffin, “Classification of Surface-Active Agents by ‘HLB,’” J. Soc. Cosmetic Chemists 1 (1949); Griffin, “Calculation of HLB Values of Non-Ionic Tensoativos,” J. Soc. Cosmetic Chemists 5 (1954); Davies, “A quantitative kinetic theory of emulsion type, I. Physical chemistry of the emulsifying agent,” Gas/Liquid and Liquid/Liquid Interfaces, Proceedings of the 2d International Congress on Surface Activity (1957); e Schick, “Nonionic Surfactants: Physical Chemistry”, Marcel Dekker, Inc., Nova York, N.Y., páginas 439 a 447 (1987).
[043] Em várias modalidades, o acidificador usado nas composições e métodos revelados pode ser selecionado a partir do grupo de acidificadores que consiste em um ácido lático, ácido propiônico, ácido metil acético, ácido acético, ácido fumárico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido glucônico, ácido lactona delta glucônico, ácido adípico, ácido málico, ácido tartárico, um hidroxiácido, sais de qualquer dos mesmos, ésteres de qualquer dos mesmos ou combinações de qualquer um dos mesmos. Em outra modalidade, o acidificador é selecionado dentre ácido lático, lactato de sódio, lactato de etila ou combinações de qualquer um dos mesmos. O acidificador pode também ser um ácido bioderivado, um ácido orgânico ou uma combinação dos mesmos. Em outra modalidade, um pH da composição pode estar abaixo de 6, abaixo de 5 ou abaixo de 4.
[044] As substâncias de uma origem bioderivada são derivadas de materiais biológicos em oposição a serem derivadas de fontes petroquímicas. As substâncias bioderivadas podem ser diferenciadas das substancias derivadas de petróleo por suas razões de isótopo de carbono com o uso do Método Padrão de Radioisótopo Internacional ASTM D 6866. Conforme usado no presente documento, o termo “bioderivado” refere-se a ser derivado de ou sintetizado por uma matéria-prima biológica renovável, tal como, por exemplo, uma matéria-prima agrícola, florestal, vegetal, fúngico, bacteriana ou animal.
[045] Várias agências têm exigências de certificação estabelecidas para determinar o teor bioderivado. Esses métodos exigem a medição das variações na abundância isotópica entre produtos bioderivados e produtos derivados de petróleo, por exemplo, por contagem de cintilação líquida, espectrometria de massa de acelerador ou espectrometria de massa de razão de isótopo de alta precisão. As razões isotópicas dos isótopos de carbono, tal como a razão isotópica de carbono 13C/12C ou a razão isotópica de carbono 14C/12C, podem ser determinadas com o uso da espectrometria de massa de razão de isótopo com um alto grau de precisão. Os estudos mostraram que o fracionamento isotópico devido aos processos fisiológicos, tal como, por exemplo, o transporte de CO2 dentro de plantas durante a fotossíntese, leva a razões isotópicas específicas em compostos naturais ou bioderivados. Petróleo e produtos derivados de petróleo têm uma razão isotópica de carbono 13C/12C diferente devido aos processos químicos diferentes e fracionamento isotópico durante a geração de petróleo. Adicionalmente, a desintegração radioativa do radioisótopo de carbono 14C instável leva a diferentes razões de isótopo em produtos bioderivados em comparação a produtos de petróleo. O teor bioderivado de um produto pode ser verificado pelo Método Padrão de Radioisótopo Internacional ASTM D 6866. O Método Padrão de Radioisótopo Internacional ASTM D 6866 determina o teor bioderivado de um material com base na quantidade de carbono bioderivado no material ou produto como um percentual do peso (massa) do carbono orgânico total no material ou produto. Os produtos bioderivados terão uma característica de razão de isótopo de uma composição biologicamente derivada.
[046] Os materiais bioderivados oferecem uma alternativa atraente para fabricantes industriais que procuram reduzir ou substituir sua dependência em produtos derivados de petróleos e petroquímicos. A substituição de produtos derivados de petróleos e petroquímicos por produtos e/ou matérias-primas derivadas de fontes biológicas (isto é, produtos de base biológica) oferecem muitas vantagens. Por exemplo, os produtos e matérias-primas de fontes biológicas são tipicamente um recurso renovável. Na maioria das ocorrências, os produtos químicos bioderivados e produtos formados a partir dos mesmos são menos onerosos no ambiente do que petroquímicos e produtos formados de petroquímicos. Conforme o suprimento de petroquímicos facilmente extraídos continua a ser esgotado, a economia da produção petroquímica forçará provavelmente o custo dos petroquímicos e produtos derivados de petróleo a ser maior em comparação aos produtos de base biológica. Adicionalmente, as companhias podem se beneficiar das vantagens de comercialização associadas aos produtos bioderivados de recursos renováveis na visão de um público se tornando mais preocupado com o suprimento de petroquímicos.
[047] Em várias modalidades, as microemulsões reveladas podem também compreender um ou mais cotensoativos. Os um ou mais cotensoativos podem compreender um ou mais tensoativos aniônicos, um ou mais tensoativos não iônicos ou combinações de um ou mais tensoativos aniônicos e um ou mais tensoativos não iônicos. Em várias modalidades, o cotensoativo ou combinações de cotensoativo podem ter um saldo hidrofílico-lipofílico que varia de 10,0 a 24,0 e, em algumas modalidades, de 10,0 a 18,0.
[048] Os tensoativos aniônicos para o uso nas composições e métodos revelados incluem, porém sem limitação, sais de sódio e potássio de ácidos graxos de cadeia linear, carboxilados de álcool graxo polioxietilenados, sulfonatos de alquil benzeno lineares, sulfonatos de alfa olefina, éster metílico do ácido graxo sulfonado, arilalcanossulfonatos, ésteres de sulfosuccinato, alquildifenileter(di)ssulfonatos, alquilnaftalenossulfonatos, isoetionatos, sulfatos de alquiléter, óleos sulfonados, sulfatos de monoetanolamida do ácido graxo, sulfatos de monoetanolamida do ácido graxo de polioxietileno, ésteres de fosfato alifáticos, ésteres de nonilfenolfosfato, sarcosinatos, aniônicos fluorados, tensoativos aniônicos derivados de oleoquímicos e combinações de qualquer um dos mesmos. Em várias modalidades, o tensoativo compreende um tensoativo aniônico, tal como, por exemplo, um éster de fosfato.
[049] Os tensoativos não iônicos adequados para o uso nas composições e métodos revelados incluem, porém sem limitação, monoestearato de sorbitano, éster de polioxietileno de breu, dodecil mono éter de polioxietileno, copolímero em bloco de polioxietileno e polioxipropileno, monolaurato de polioxietileno, monohexadecil éter de polioxietileno, monooleato de polioxietileno, mono(cis-9- octadecenil)éter de polioxietileno, monostearato de polioxietileno, monooctadecil éter de polioxietileno, dioleato de polioxietileno, diestearato de polioxietileno, monolaurato de polioxietileno sorbitano, monooleato de polioxietileno sorbitano, monopalmitato de polioxietileno sorbitano, monostearato de polioxietileno sorbitano, trioleato de polioxietileno sorbitano, triestearato de polioxietileno sorbitano, éster de poliglicerol do ácido oleico, hexaestearato de polioxietileno sorbitano, monotetradecil éter de polioxietileno, hexaoleato de polioxietileno sorbitol, ácidos graxos, óleo de pinheiro, hexaésteres de sorbitol, óleo de rícino etoxilado, óleo de soja etoxilado, etoxilato de óleo de colza, ácidos graxos etoxilados, álcoois graxos etoxilados, tetraoleato de polioxietileno sorbitol etoxilado, ésteres misturados de glicerol e polietileno glicol, álcoois, ésteres de poliglicerol, monoglicerídeos, ésteres de sacarose, poliglicosídeos de alquila, polissorbatos, alcanolamidas graxas, éteres de poliglicol, derivados de qualquer um dos mesmos e combinações de qualquer um dos mesmos. Em várias modalidades, o tensoativo compreende um tensoativo não iônico, tal como, por exemplo, um etoxilato de ácido graxo.
[050] Em outra modalidade, as composições da presente invenção podem ser de grau alimentício e incluir um tensoativo de grau alimentício tal como, por exemplo, um polissorbato.
[051] As modalidades reveladas no presente documento são também direcionadas a métodos ou processos de preparar as composições reveladas. Em várias modalidades, a lecitina é misturada com um cotensoativo à temperatura ambiente e constantemente agitada por um período de tempo. Em outra modalidade, um acidificador é adicionado à mescla de lecitina/cotensoativo à temperatura ambiente e misturado por um período de tempo. Em outra modalidade, a água pode ser adicionada após o acidificador ser misturado com a mescla de lecitina/cotensoativo.
[052] Outras modalidades da presente invenção são direcionadas para o uso das microemulsões. As microemulsões podem ter usos incluindo, porém sem limitação, em composições de biorremediação; como veículos de entrega para nanomateriais tais como nanopartículas, nanotubos, grafeno e grafite para a entrega a fluidos de base tais como fluidos de trabalho de metal, fluidos transformadores e óleo de motor; como veículos de nanoentrega para materiais tais como bioativos, proteínas, nutracêuticos e produtos farmacêuticos em aplicações biomédicas e cosméticas; como nanorreatores para executar a polimerização, síntese, várias reações e estabilização de monômeros e/ou oligômeros para a síntese de nanomateriais poliméricos; fazendo nanofluidos para aplicações de lubrificação em fluidos de transferência de calor, fluidos transformadores ou aditivos refrigerantes; e fazendo nanomateriais para aplicações de revestimento.
EXEMPLOS
[053] Os exemplos não limitantes exemplificativos a seguir são fornecidos para descrever adicionalmente as modalidades apresentadas no presente documento. Aqueles versados na técnica verificarão que variações desses Exemplos são possíveis dentro do escopo da invenção. EXEMPLO 1
[054] Uma microemulsão à base de lecitina foi produzida com os ingredientes da Tabela 1. TABELA 1
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[055] Para produzir a microemulsão, uma mescla de lecitina e cotensoativo foi preparada misturando-se: a lecitina de marca YELKIN T (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company de Decatur, IL); um cotensoativo, polissorbato 80 (disponível junto à BASF, Nova Jersey); e ácidos graxos. Os componentes foram misturados a 50 °C sob agitação constante por entre 30 minutos a 60 minutos, produzindo assim um concentrado de lecitina transparente ambarino. A mescla de lecitina e cotensoativo é hidrofílica e facilmente dispersível em água.
[056] A mescla de lecitina e cotensoativo foi misturada com o lactato de sódio (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company, Decatur, IL), seguida pelo ácido lático com 88% de resistência (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company, Decatur, IL). A essa mescla, o lactato de etila (disponível junto à Archer-Daniels-Midland Company, Decatur, IL) foi adicionado. Os ingredientes foram constantemente agitados por trinta minutos à temperatura ambiente para obter um sistema claro que forma facilmente uma dispersão leitosa e estável em água, formando assim a microemulsão à base de lecitina. Adicionalmente, a microemulsão à base de lecitina pode solubilizar a água adicional em uma quantidade de até 5 a 40% em p/p e ainda manter sua fase de microemulsão clara e transparente. EXEMPLO 2
[057] Uma microemulsão à base de lecitina foi produzida com os ingredientes da Tabela 2. TABELA 2
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[058] Para produzir a microemulsão, uma mescla de lecitina e cotensoativo foi preparada misturando-se: a lecitina de marca YELKIN T (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company de Decatur, IL); um cotensoativo, polissorbato 80 (disponível junto à BASF, Nova Jersey); e ácidos graxos. Os componentes foram misturados a 50 °C sob agitação constante por entre 30 minutos a 60 minutos, produzindo assim um concentrado transparente e ambarino. A mescla de lecitina e cotensoativo é miscível em óleo mineral.
[059] A mescla de lecitina e cotensoativo foi misturada com o lactato de sódio (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company, Decatur, IL), seguida pelo ácido lático com 88% de resistência (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company, Decatur, IL). A essa mescla, o lactato de etila (disponível junto à Archer-Daniels-Midland Company, Decatur, IL) foi adicionado. 80 g dessa mescla foram misturados com 20 g de óleo mineral para formar uma microemulsão que era clara e transparente. Essa microemulsão à base de lecitina é infinitamente miscível em óleo mineral. Adicionalmente, essa microemulsão à base de lecitina pode solubilizar a água adicional em uma quantidade de até 5 a 40% em p/p e ainda manter sua fase de microemulsão clara e transparente. EXEMPLO 3
[060] A capacidade de a microemulsão do Exemplo 1 encapsular as entidades químicas foi determinada conforme segue. A 89 g da microemulsão do Exemplo 1, 11 g de solução aquosa de FeCl3 com resistências iônicas variáveis foram adicionados e verificados para inversão de fase (isto é, a conversão da fase de microemulsão em fase de emulsão típica) nas quantidades apresentadas na Tabela 3. Conforme visto a partir da Tabela 3, a capacidade de encapsulação (ou solubilização) da microemulsão do Exemplo 1 é alta e importantemente independente da concentração do FeCl3 na água. A única limitação é a solubilidade de FeCl3 na água, que é 920 g/l ou 3,41 M. TABELA 3
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[061] De modo mais importante, a capacidade de encapsulação da microemulsão foi independente da natureza das entidades químicas dissolvidas na água, demonstrando assim a versatilidade de encapsulação da microemulsão do Exemplo 1. Visto que a microemulsão do Exemplo 1 exibiu alta capacidade de encapsulação para FeCl3, as microemulsões da presente invenção também teriam capacidade de encapsulação para outros sais de metal incluindo, porém sem limitação, FeCl2, gluconato de Fe(II), AgNO3, HAuCl4, CuSO4, e ZnCl2 e agentes de redução incluindo, porém sem limitação, NaOH, NaBH4, Na2S2O6 e Extrato de chá verde. As microemulsões da presente invenção podem também ser usadas para encapsular muitos outros ingredientes solúveis/insolúveis em água. EXEMPLO 4
[062] A capacidade de a microemulsão do Exemplo 2 encapsular as entidades químicas foi determinada. A 89,2 g da microemulsão do Exemplo 2, 10,8 g de solução aquosa de FeCl3 com resistências iônicas variáveis foram adicionados e verificados para a inversão de fase (isto é, a conversão da fase de microemulsão em fase de emulsão típica) conforme mostrado na Tabela 4. A Tabela 4 indica que a capacidade de encapsulação (ou solubilização) da microemulsão do Exemplo 2 é alta e importantemente independente da concentração de FeCl3 na água. A única limitação é a solubilidade de FeCl3 na água, que é 920 g/l ou 3,41 M. TABELA 4
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[063] De modo mais importante, a capacidade de encapsulação foi independente da natureza das entidades químicas dissolvidas na água, demonstrando assim a versatilidade de encapsulação da microemulsão do Exemplo 2.
[064] Visto que a microemulsão do Exemplo 2 exibiu alta capacidade de encapsulação para FeCl3, as microemulsões da presente invenção também teriam capacidade de encapsulação para outros sais de metal incluindo, porém sem limitação, FeCl2, gluconato de Fe(II), AgNO3, HAuCl4, CuSO4 e ZnCl2 e agentes de redução incluindo, porém sem limitação, NaOH, NaBH4, Na2S2O6 e Extrato de chá verde. As microemulsões da presente invenção podem também ser usadas para encapsular muitos outros ingredientes solúveis/insolúveis em água. EXEMPLO 5
[065] Nessa modalidade, a microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 1 foi usada para encapsular um agente quelante e desenvolver uma formulação, que pode ser usada para produzir a quelação da formulação. A 89 g da microemulsão do Exemplo 1, 11 g de uma solução saturada de ácido aminocarboxílico da marca EDETA® (disponível junto à BASF da América do Norte) foram dissolvidos. A mistura resultante foi clara e transparente, indicativo da solubilização da água e encapsulação do agente quelante dentro das micelas invertidas. Tais formulações podem ser usadas como tal ou após serem dispersadas em água, em aplicações que exigem quelação de íons de metal e estabilizar simultaneamente os íons de metal contra a precipitação da solução final. EXEMPLO 6
[066] Nessa modalidade, a microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 2 foi usada para encapsular um agente quelante e desenvolver uma formulação, que pode ser usada para produzir a quelação da formulação. A 89 g da microemulsão do Exemplo 2, 10,8 g da solução saturada de ácido aminocarboxílico da marca EDETA® (disponível junto à BASF da América do Norte) foram dissolvidos. A mistura resultante era clara e transparente, indicativo da solubilização da água e encapsulação do agente quelante dentro das micelas invertidas. Tais formulações podem ser usadas como tal ou após serem dispersadas em água, em aplicações que exigem quelação de íons de metal e estabilizar simultaneamente os íons de metal contra a precipitação da solução final. EXEMPLO 7
[067] Nessa modalidade, a microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 1 foi usada para criar um nanomaterial misturando-se dois reagentes. Duas microemulsões foram preparadas, a microemulsão A incluía 80 g da microemulsão à base de lecitina do Exemplo 1 misturados com 20 g de solução aquosa de FeCl3 1 M e a microemulsão B incluída 80 g da microemulsão à base de lecitina do Exemplo 1 misturados com 20 g de uma solução aquosa de extrato de chá verde (GTE) (5% em p/v).
[068] 20 g da microemulsão A foram lentamente adicionados a 80 g da microemulsão B (isto é, uma razão de A:B de 1:4). Mediante a mistura das duas soluções, o agente de redução (isto é, os polifenóis no extrato de chá verde) reduziram os íons de Fe3+ resultando na formação de nanopartículas de Fe0 que foi visualizado pelo escurecimento da solução de microemulsão. Se desejado, a nanopartícula de Fe0 com a microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. As nanopartículas são encapsuladas e estabilizadas dentro do núcleo das micelas invertidas. As nanopartículas nesse Exemplo revelaram-se estáveis ao longo de diversas semanas, enquanto que as nanopartículas preparadas em água (sem microemulsão) agregadas e precipitadas da solução dentro de um dia. A lecitina e o polissorbato, que constituem o núcleo micelar, conferem a estabilização estérica e eletroestática, inibindo assim a aglomeração das nanopartículas.
[069] Estudos foram feitos para determinar as concentrações de FeCl3 e extrato de chá verde que produziram idealmente as nanopartículas. As concentrações ideais foram determinadas para garantir a conversão completa de íons em nanopartículas e maximizar a carga de nanopartículas sem sacrificar sua estabilidade. FeCl3 foi variado na solução aquosa entre 0,5 a 1,0 M e o extrato de chá verde foi variado na solução aquosa entre 1% a 5% em p/v. As razões entre FeCl3 e extrato de chá verde foram variadas de 1:4, 1:1 e 4:1. Foi revelado que uma concentração de FeCl3 1 M, uma concentração de 5% de extrato de chá verde e uma concentração de FeCl3 para extrato de chá verde de 1:4 produziu o melhor resultado. A maior concentração de extrato de chá verde tinha uma quantidade em excesso do agente de redução (isto é, polifenóis) que ajudou a garantir a redução completa de todos os íons de Fe3+ para a nanopartícula de Fe0. Em outra modalidade, as nanopartículas de outro e prata poderiam também ser preparadas com o uso do processo desse Exemplo. EXEMPLO 8
[070] A microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 1 foi usada para criar um nanomaterial misturando-se 80 g da microemulsão à base de lecitina do Exemplo 1 misturado com 4 g de solução aquosa de FeCl3 1 M. A essa mescla de microemulsão, 16 g de uma solução aquosa de extrato de chá verde (GTE) (5% em p/v) foram lentamente adicionados para produzir nanopartículas de Fe0. Esse método diferenciou-se do Exemplo 5 em que o Exemplo 5 preparou duas microemulsões diferentes para cada reagente, enquanto o Exemplo 6 usou uma microemulsão. Entretanto, ambos os métodos no Exemplo 5 e no Exemplo 6 produziram as nanopartículas desejadas. EXEMPLO 9
[071] Em outra modalidade, a microemulsão A foi formada misturando-se 89,9 g da microemulsão do Exemplo 1 com 10,1 g de solução aquosa de AgNO3 1 mM e a microemulsão B foi formada misturando-se 89,9 g da microemulsão do Exemplo 1 com 10,1 g de uma solução aquosa de extrato de chá verde de 4% (em p/v). A microemulsão A foi lentamente misturada na microemulsão B na proporção de 1:4, resultando na formação de uma nanopartícula de Ag0 dentro da microemulsão. Se desejado, a nanopartícula de Ag0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. As nanopartículas são encapsuladas e estabilizadas dentro do núcleo das micelas invertidas. As nanopartículas nesse Exemplo revelaram-se estáveis ao longo de diversas semanas, enquanto que as nanopartículas preparadas em água (sem microemulsão) agregadas e precipitadas da solução dentro de um dia. A lecitina e o polissorbato, que constituem o núcleo micelar, conferem a estabilização estérica e eletroestática, inibindo assim a aglomeração das nanopartículas. EXEMPLO 10
[072] Em outra modalidade, a microemulsão A foi formada misturando-se 89,9 g da microemulsão do Exemplo 1 com 10,1 g de solução aquosa de HAuCl4 1 mM e a microemulsão B foi formada misturando-se 89,9 g da microemulsão do Exemplo 1 com 10,1 g de uma solução aquosa de extrato de chá verde de 4% (em p/v). A microemulsão A foi misturada na microemulsão B na proporção de 1:4, resultando na formação de uma nanopartícula de Au0 dentro da microemulsão conforme evidenciado por uma solução de cor roxa. Se desejado, a nanopartícula de Au0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. As nanopartículas são encapsuladas e estabilizadas dentro do núcleo das micelas invertidas. As nanopartículas nesse Exemplo revelaram-se estáveis ao longo de diversas semanas, enquanto que as nanopartículas preparadas em água (sem microemulsão) agregadas e precipitadas da solução dentro de um dia. A lecitina e o polissorbato, que constituem o núcleo micelar, conferem a estabilização estérica e eletroestática, inibindo assim a aglomeração das nanopartículas. EXEMPLO 11
[073] As nanopartículas de sulfeto de ferro foram sintetizadas com o uso da microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 1. Primeiramente, 90 g da microemulsão do Exemplo 1 foi misturado completamente com 10 g de solução de FeCl3 0,3 M. As moléculas de FeCl3 adicionadas foram encapsuladas dentro do inverso da micela da microemulsão. À microemulsão resultante, 10 g de agente de redução foram adicionados gota a gota ao ponto em que a solução se tornou preta indicativa da formação de sulfeto de ferro, FeS. O agente de redução incluía uma mistura de NaBH4 (5,64% em peso) e Na2S2O6 (0,469% em peso) dissolvidos em água. As nanopartículas são encapsuladas e estabilizadas dentro do núcleo das micelas invertidas. As nanopartículas nesse Exemplo revelaram-se estáveis ao longo de diversas semanas, enquanto que as nanopartículas preparadas em água (sem microemulsão) agregadas e precipitadas da solução dentro de um dia. A lecitina e o polissorbato, que constituem o núcleo micelar, conferem a estabilização estérica e eletroestática, inibindo assim a aglomeração das nanopartículas. EXEMPLO 12
[074] Adicionalmente ao processo descrito no Exemplo 11, as partículas de sulfeto de ferro podem ser sintetizadas em um método adicional, que pode ser usado na tecnologia de perfuração. 10 g de uma microemulsão que inclui 90 g da microemulsão do Exemplo 1 e 10 g de FeCl3 0,3 M foram dispersados em 90 g de água deionizada. A dispersão resultou na inversão de fase, isto é uma microemulsão de água em óleo clara foi convertida em emulsão de óleo em água. A essa emulsão, 5,4 g de um agente de redução foram adicionados, que incluíam uma mistura de NaBH4 (5,64% em peso) e Na2S2O6 (0,469% em peso) dissolvida em água. Após a adição do agente de redução, a mistura de reação formou uma espuma escura espessa e a solução mudou de uma cor amarela clara para uma cor preta acinzentada, indicativa da formação de sulfeto de ferro, FeS.
[075] Imediatamente após a formação das partículas de FeS, os constituintes anfifílicos da emulsão tal como lecitina, ácido lático e polissorbato são absorvidos na partícula na interface entre sólido e líquido. A adsorção anfifílica confere a estabilização estérica e eletrostática da partícula, inibindo assim sua aglomeração e precipitação eventual. EXEMPLO 13
[076] Conforme demostrado no Exemplo 12, a microemulsão (que é uma mistura de 89% da microemulsão do Exemplo 1 e 11% de FeCl3) quando contatada com um reagente de doação de enxofre (ditionato de sódio) resulta na conversão imediata de Fe3+ em sulfeto de ferro, indicativo da reação rápida. A microemulsão é extremamente estável ao longo de uma ampla faixa de pH (2 a 14) e nenhuma desestabilização da estrutura de emulsão foi observada ao longo de um período de duas semanas quando a microemulsão foi dispersada em água com um pH que varia de 2 a 14. O sulfeto de ferro formado após a reação permanece suspenso dentro do sistema. A composição da microemulsão, especialmente a microemulsão do exemplo 1, cumpre com as exigências de grau alimentício. Todos esses atributos são pré-requisitos para um material que deve ser usado como sequestrante de sulfeto de hidrogênio para fluidos de perfuração. Portanto, a microemulsão pode ser usada como um diluente assim como um veículo de entrega de ferro em fluidos de perfuração à base de água. Os veículos de ferro aturarão como sequestrantes de sulfeto para os fluidos de perfuração. EXEMPLO 14
[077] Nessa modalidade, a microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 2 foi usada para criar um nanomaterial misturando-se dois reagentes. Uma primeira microemulsão foi formada misturando-se 89,2 g da microemulsão do Exemplo 2 com 10,8 g da solução aquosa de FeCl3 1 M. Uma segunda microemulsão foi formada misturando-se 89,2 g da microemulsão do Exemplo 4 com 10,8 g de solução aquosa de extrato de chá verde de 4% (em p/v).
[078] A primeira microemulsão foi misturada na segunda microemulsão na proporção de 1:4, resultando na nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão conforme evidenciado por uma solução de cor preta. A nanopartícula de Fe0 resultante dentro da microemulsão que contém o óleo mineral poderia ser usada em um sistema de nanofluido. Se desejado, a nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão que contém o óleo mineral poderia ser adicionalmente diluída com óleo mineral a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. EXEMPLO 15
[079] As microemulsões da presente invenção revelaram-se estáveis e permanecem na solução após suas semanas. As nanopartículas de Fe0 geradas em uma microemulsão que contém lactato de etila e em uma microemulsão que contém óleo mineral foram produzidas em concordância com a presente invenção. Para comparação, nanopartículas a granel foram preparadas misturando-se as fases de água de FeCl3 e extrato de chá verde, que não foram encapsuladas em uma microemulsão da presente invenção. A inspeção visual das nanopartículas de Fe0 na microemulsão de lactato de etila, na microemulsão de óleo mineral e nas nanopartículas a granel indicou que as microemulsões da presente invenção tinham a capacidade de estabilizar as nanopartículas por mais de duas semanas em que nenhum assentamento foi observado. No caso das nanopartículas a granel, as nanopartículas agregaram e precipitaram a partir da solução dentro de um dia. As nanopartículas são encapsuladas e estabilizadas dentro do núcleo das micelas invertidas. A lecitina e o polissorbato, que constituem o núcleo micelar, conferem a estabilização estérica e eletroestática, inibindo assim a aglomeração das nanopartículas. EXEMPLO 16
[080] Uma primeira microemulsão foi formada misturando-se 89,2 g da microemulsão do Exemplo 2 com 10,8 g da solução aquosa de AgNO3 1 M. Uma segunda microemulsão foi formada misturando-se 89,2 g da microemulsão do Exemplo 4 com 10,8 g de uma solução aquosa de extrato de chá verde de 4% (em p/v). A primeira microemulsão foi misturada na segunda microemulsão na proporção de 1:4, resultando na formação de uma nanopartícula de Ag0 dentro da microemulsão. Se desejado, a nanopartícula de Ag0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. As nanopartículas são encapsuladas e estabilizadas dentro do núcleo das micelas invertidas. A lecitina e o polissorbato, que constituem o núcleo micelar, conferem a estabilização estérica e eletroestática, inibindo assim a aglomeração das nanopartículas. EXEMPLO 17
[081] Uma primeira microemulsão foi formada misturando-se 89,2 g da microemulsão do Exemplo 2 com 10,8 g da solução aquosa de HAuCl4 1 M. Uma segunda microemulsão foi formada misturando-se 89,2 g da microemulsão do Exemplo 4 com 10,8 g de uma solução aquosa de extrato de chá verde de 4% (em p/v). A primeira microemulsão foi misturada na segunda microemulsão na proporção de 1:4, resultando na formação de uma nanopartícula de Au0 dentro da microemulsão conforme evidenciado por uma solução de cor roxa. Se desejado, a nanopartícula de Au0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. As nanopartículas são encapsuladas e estabilizadas dentro do núcleo das micelas invertidas. A lecitina e o polissorbato, que constituem o núcleo micelar, conferem a estabilização estérica e eletroestática, inibindo assim a aglomeração das nanopartículas. EXEMPLO 18
[082] Uma microemulsão à base de lecitina foi produzida com os ingredientes da Tabela 5. TABELA 5
Figure img0006
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[083] Para produzir a microemulsão, uma mescla de lecitina e cotensoativo foi preparada misturando-se: a lecitina de marca YELKIN T (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company de Decatur, IL); um cotensoativo, polissorbato 80 (disponível junto à BASF, Nova Jersey); e ácidos graxos. Os componentes foram misturados a 50 °C sob agitação constante por entre 30 minutos a 60 minutos, produzindo assim um concentrado transparente e ambarino. A mescla de lecitina e cotensoativo é hidrofílica e facilmente dispersível em água.
[084] A mescla de lecitina e cotensoativo foi misturada com o lactato de sódio (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company, Decatur, IL), seguida pelo ácido lático com 88% de resistência (disponível junto à Archer- Daniels-Midland Company, Decatur, IL). A essa mescla, o lactato de etila (disponível junto à Archer-Daniels-Midland Company, Decatur, IL) foi adicionado. Os ingredientes foram constantemente agitados por trinta minutos à temperatura ambiente para obter um sistema claro que forma facilmente uma dispersão leitosa e estável em água, formando assim a microemulsão à base de lecitina. Adicionalmente, a microemulsão à base de lecitina pode solubilizar a água adicional em uma quantidade de até 5 a 40% em p/p e ainda manter sua fase de microemulsão clara e transparente. EXEMPLO 19
[085] Nessa modalidade, a microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 18 foi usada para criar um nanomaterial misturando-se dois reagentes. Uma primeira microemulsão foi formada misturando-se 83,3 g da microemulsão do Exemplo 18 com 16,7 g da solução aquosa de FeCl3 1,5 M. Uma segunda microemulsão foi formada misturando- se 80,0 g da microemulsão do Exemplo 18 com 20,0 g de solução aquosa de extrato de chá verde de 5% (em p/v).
[086] A primeira microemulsão foi misturada na segunda microemulsão na proporção de 2:1, resultando na nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão conforme evidenciado por uma solução de cor preta. A concentração líquida de Fe0 na microemulsão resultante seria 4,3% em peso. O tamanho de partícula das partículas de Fe0 presentes na microemulsão estava na faixa de 8 a 12 nm que foi determinada com o uso de Cryo-TEM. A nanopartícula de Fe0 resultante dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser usada em um sistema de nanofluido/ biorremediação. Se desejado, a nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. EXEMPLO 20
[087] A primeira microemulsão do Exemplo 19 (microemulsão com FeCl3 1,5 M) foi misturada na segunda microemulsão do Exemplo 19 (5% (em p/v) de extrato de chá verde) na proporção de 1:4, resultando na nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão conforme evidenciado por uma solução de cor preta. A concentração líquida de Fe0 na microemulsão resultante seria 3,6% em peso. A nanopartícula de Fe0 resultante dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser usada em um sistema de nanofluido/ biorremediação. Se desejado, a nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. EXEMPLO 21
[088] Nessa modalidade, a microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 18 foi usada para criar um nanomaterial misturando-se dois reagentes. Uma primeira microemulsão foi formada misturando-se 83,3 g da microemulsão do Exemplo 18 com 16,7 g da solução aquosa de FeCl3 1,5 M. Uma segunda microemulsão foi formada misturando- se 80,0 g da microemulsão do Exemplo 18 com 20,0 g de solução aquosa de extrato de chá verde de 10% (em p/v).
[089] A primeira microemulsão foi misturada na segunda microemulsão na proporção de 2:1, resultando na nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão conforme evidenciado por uma solução de cor preta. A concentração líquida de Fe0 na microemulsão resultante seria 4,3% em peso. A nanopartícula de Fe0 resultante dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser usada em um sistema de nanofluido/ biorremediação. Se desejado, a nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. EXEMPLO 22
[090] A primeira microemulsão do Exemplo 21 1,5 M) foi misturada na segunda microemulsão do Exemplo 21 (10% (em p/v) de extrato de chá verde) na proporção de 1:4, resultando na nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão conforme evidenciado por uma solução de cor preta. A concentração líquida de Fe0 na microemulsão resultante seria 3,6% em peso. A nanopartícula de Fe0 resultante dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser usada em um sistema de nanofluido/ biorremediação. Se desejado, a nanopartícula de Fe0 dentro da microemulsão que contém o lactato de etila poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. EXEMPLO 23
[091] Adicionalmente à geração in situ de um nanomaterial dentro da estrutura micelar das microemulsões descritas no presente documento, nanomateriais feitos externamente podem ser encapsulados e estabilizados dentro da estrutura micelar da microemulsões descrita no presente documento.
[092] Uma microemulsão à base de lecitina foi produzida com os ingredientes da Tabela 6. TABELA 6
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[093] Essa microemulsão à base de lecitina pode ser preparada pelo procedimento substancialmente conforme descrito no Exemplo 1. Adicionalmente, a microemulsão à base de lecitina pode solubilizar a água adicional (5 a 40% em p/p) e/ou lactato de etila (0,1 a 50% em p/p e ainda manter sua fase de microemulsão clara e transparente. EXEMPLO 24
[094] A microemulsão à base de lecitina de água em óleo do Exemplo 23 foi usada para encapsular e estabilizar um nanomaterial externamente preparado. Uma pasta fluida de 10% em p/p de nanopó de óxido de zinco (<100 nm, junto à Sigma Aldrich) em lactato de etila foi preparada. 20 g da pasta fluida foram adicionados a 80 g da microemulsão do Exemplo 23. A mistura foi agitada até que todo nanopó de óxido de zinco tenha sido encapsulado resultando em uma microemulsão clara e transparente. O nanopó de óxido de zinco foi estabilizado na microemulsão conforme o mesmo não mostrou qualquer sinal de precipitação após duas semanas. A concentração líquida de óxido de zinco na microemulsão resultante seria 2% em p/p. A microemulsão resultante que contém o nanomaterial encapsulado pode ser usada para inúmeras aplicações como produtos cosméticos, produtos farmacêuticos, biomédicos, etc. Adicionalmente, a microemulsão que contém o lactato de etila e o nanopó de óxido de zinco encapsulado poderia ser adicionalmente diluído com lactato de etila/água a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão. EXEMPLO 25
[095] Esse exemplo demonstra que o nanomaterial pode ser encapsulado dentro da estrutura micelar simultaneamente enquanto faz a própria microemulsão. Uma microemulsão à base de lecitina foi produzida com os ingredientes da Tabela 7. TABELA 7
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[096] Uma mescla de lecitina e cotensoativo foi preparada misturando-se: a lecitina de marca YELKIN T (disponível junto à Archer-Daniels-Midland Company de Decatur, IL); um cotensoativo, polissorbato 80 (disponível junto à BASF, Nova Jersey); e ácidos graxos. Os componentes foram misturados a 50 °C sob agitação constante por entre 30 minutos a 60 minutos, produzindo assim um concentrado de lecitina transparente e ambarino. A mescla de lecitina e cotensoativo é hidrofílica e facilmente dispersível em água.
[097] Uma mescla clara de lactato de sódio (disponível junto à Archer-Daniels-Midland Company, Decatur, IL), ácido lático com 88% de resistência (disponível junto à Archer-Daniels-Midland Company, Decatur, IL) e nanopó de ZnO (disponível junto à Sigma Aldrich, <100 nm) foi preparada através de mistura. A mescla foi misturada com a mescla de lecitina e cotensoativo. A essa, o lactato de etila (disponível junto à Archer-Daniels-Midland Company, Decatur, IL) foi adicionado. Os ingredientes foram constantemente agitados por trinta minutos à temperatura ambiente para obter um sistema claro que forma facilmente uma dispersão leitosa e estável em água, formando assim a microemulsão que contém nanomaterial à base de lecitina. Adicionalmente, a microemulsão que contém o lactato de etila e nanopó de óxido de zinco encapsulado poderia ser adicionalmente diluída com lactato de etila/água a uma concentração desejada sem perder a funcionalidade de estabilização de nanopartícula da microemulsão.
[098] Os Exemplos 24 e 25 demonstram que os nanomateriais feitos anteriormente podem ser encapsulados em microemulsões à base de lecitina da presente invenção. O nanomaterial pode ser encapsulado após a microemulsão ser feita ou encapsulado durante o processo usado para fazer a microemulsão.
[099] Esta revelação foi descrita em referência a determinadas modalidades exemplificativas, composições e usos das mesmas. Entretanto, será reconhecido por aqueles versados na técnica que várias substituições, modificações ou combinações de qualquer uma das modalidades exemplificativas podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da revelação. Assim, a revelação não é limitada pela descrição das modalidades exemplificativas, mas em vez disso, pelas reivindicações anexas conforme originalmente depositadas.

Claims (15)

1. MÉTODO PARA FORMAR UM NANOMATERIAL, sendo que o método é caracterizado por compreender: misturar uma microemulsão à base de lecitina com um primeiro reagente e um segundo reagente; em que o primeiro reagente é selecionado a partir do grupo que consiste em sais de metal, ligas de metal, compósitos de metal, proteínas, monômeros para síntese polimérica, oligômeros para síntese polimérica e combinações de qualquer um dos mesmos; em que o segundo reagente é um agente catalítico selecionado a partir do grupo que consiste em um agente de redução, um agente de oxidação, uma enzima, coenzima, catalisador de metal, ligantes, quelantes e combinações de qualquer um dos mesmos; e em que a microemulsão à base de lecitina compreende lecitina, um cotensoativo não iônico, e um acidificador selecionado a partir do grupo que consiste em um ácido carboxílico, um sal de um ácido carboxílico, um éster de um ácido carboxílico e combinações de qualquer um dos mesmos.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo nanomaterial formado compreender um metal, sais de metal, óxidos de metal, metaloenzimas, composição de óxido de metal, compostos de metal, carbono ativado, nanofibras de carbono, nanoplaquetas de carbono, nanotubos de carbono, fulerenos, grafeno, nanopó de grafeno, nanoplaquetas de grafeno, fulerenos de óxido de grafeno, um nutriente orgânico, um nutriente inorgânico, sulfetos de metal, ligas de metal, compósitos de metal, proteínas, polímeros, um nanotubo, grafite, um bioativo, uma proteína, um nutracêutico, um produto farmacêutico, um ingrediente alimentício e combinações de qualquer um dos mesmos.
3. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pela microemulsão à base de lecitina ser misturada com o primeiro reagente antes da mistura com o segundo reagente.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender, adicionalmente, misturar o segundo reagente com uma microemulsão à base de lecitina antes de misturar o primeiro reagente e o segundo reagente.
5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pela microemulsão à base de lecitina ser misturada com o segundo reagente antes da mistura com o primeiro reagente.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por compreender, adicionalmente, misturar o primeiro reagente com uma microemulsão à base de lecitina antes de misturar o primeiro reagente e o segundo reagente.
7. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por compreender adicionalmente: misturar a microemulsão à base de lecitina com o primeiro reagente, produzindo, assim, uma primeira microemulsão; misturar a microemulsão à base de lecitina com o segundo reagente, produzindo, assim, uma segunda microemulsão; e misturar a primeira microemulsão com a segunda microemulsão.
8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por compreender, adicionalmente, dispersar a microemulsão à base de lecitina em um solvente não polar selecionado a partir do grupo que consiste em solventes orgânicos não polares, líquidos iônicos, óleo vegetal, óleo mineral, um óleo essencial, parafina, frações de petróleo e combinações de qualquer um dos mesmos.
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo nanomaterial ter um tamanho de partícula dentre 2 a 500 nanômetros.
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo nanomaterial dentro da microemulsão à base de lecitina ter um tamanho de partícula dentre 5 a 50 nanômetros.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo agente catalítico estar presente a uma concentração de 0,01 a 25% em peso.ser selecionado
12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo nanomaterial estar presente a uma concentração de 0,01 a 20% em peso.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo agente de redução ser selecionado a partir do grupo que consiste em boroidreto de sódio, citrato de sódio, extrato de chá verde, um polifenol, um derivado de polifenol, uma catequina, um flavonoide, um flavanol, uma tanina, uma lignina e combinações de qualquer um dos mesmos.
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo acidificador ser selecionado a partir do grupo que consiste em ácido lático, ácido propiônico, ácido metil acético, ácido acético, ácido fumárico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido glucônico, ácido lactona delta glucônico, ácido adípico, ácido málico, ácido tartárico, um hidroxiácido, ésteres de qualquer dos mesmos ou combinações de qualquer um dos mesmos.
15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sal do acidificador ser selecionado do grupo consistindo em lactato de sódio, lactato de etila ou combinações de qualquer um dos mesmos.
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