Nanoencapsulação de curcumina em polímeros biodegradáveis/biocompatíveis

• Main Author: Buzanello, Rosana Aparecida da Silva
• Other Authors: Gonçalves, Odinei Hess
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2017
• Subjects: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS; Polímeros; Ultrassonografia; Polymers; Ultrasonic imaging; Tecnologia de Alimentos
• Online Access: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2148

CAPES; CNPq === A curcumina tem potencial para substituir corantes artificiais considerados nocivos à saúde humana, contudo sua aplicação industrial se torna um desafio devido à sua sensibilidade frente a agentes externos e sua baixa solubilidade em água. O processo de nanoencapsulação em polímeros biodegradáveis e biocompatíveis é uma alternativa promissora para viabilizar a utilização da curcumina. Neste trabalho, a técnica de miniemulsificação/evaporação do solvente foi utilizada para obtenção de nanopartículas de polímeros biodegradáveis/biocompatíveis (poli(L-ácido lático) (PLLA) e Eudragit S100 (poli(metacrilato de metila-co-ácido metacrílico)) contendo curcumina. Um planejamento fatorial completo (2k) para quatro variáveis experimentais foi realizado a fim de avaliar o diâmetro médio e índice de polidispersão de tamanhos das nanopartículas de PLLA sem adição da curcumina. Os resultados demonstram a existência de interações complexas entre as variáveis avaliadas e que, de um modo geral, a polidispersão de tamanhos é menos sensível às mudanças nas condições experimentais do que o diâmetro médio. A metodologia de quantificação por espectrofotometria UV-Vis foi avaliada quanto às figuras de mérito em relação à linearidade, especificidade, exatidão, precisão e limites de detecção e quantificação. Os estudos de validação possibilitaram garantir com segurança os resultados obtidos para os valores de recuperação percentual e de eficiência de encapsulação da curcumina nas nanopartículas. Para a nanoencapsulação da curcumina, foi avaliada a influência da concentração de curcumina, do tipo de surfatante e dos polímeros encapsulantes (PLLA e Eudragit S100) sobre a morfologia das nanopartículas, eficiência de encapsulação e a recuperação percentual, parâmetro este que mede a perda de curcumina durante o processo de encapsulação. A adição de curcumina acima de 3%massa levou a menores recuperações percentuais, contudo sem prejudicar a eficiência de encapsulação. O uso de lecitina de soja, um surfatante biocompatível, levou a eficiências de encapsulação superiores do que quando comparado com o lauril sulfato de sódio. Da mesma forma, a recuperação de curcumina diminuiu quando foi utilizado Eudragit S100 em comparação ao PLLA, possivelmente devido à baixa interação entre os grupos polares de ácido metracrílico e a curcumina. As análises de espectroscopia de infravermelho e de calorimetria diferencial de varredura sugeriram que a curcumina foi encapsulada no interior das nanopartículas e se encontram dispersas na matrix polimérica em sua forma amorfa. O processo de miniemulsificação/evaporação do solvente se mostrou uma técnica robusta para a obtenção de nanopartículas contendo curcumina já que altos valores de eficiência de encapsulação foram encontrados para diferentes condições experimentais. === Curcumin can potencially substitute synthetic dyes considered harmful to human health. However, its susceptibility to external agents and very low water solubility turn its industrial application into a challenge. The nanoencapsulation of curcumin in biocompatible, biodegradable polymers is a promising alternative to enable the use of curcumin. In this work, the miniemulsification/solvent evaporation technique was used to obtain nanoparticles composed by biodegradable/biocompatible polymers (poly(L-lactic acid) (PLLA) and Eudragit S100 (poly(methyl methacrylate-co-methacrylic acid)) containing curcumin. A full factorial experimental design (2k) to four variables was carried to evaluate the Z-average diameter and polydispersity index of PLLA nanoparticles without curcumin. Results demonstrated the existence of complex relationships between the experimental variables and also that the polidispersion index is less sensitive to the change in the experimental conditions than the particles diameter. The methodology for quantification by UV-Vis spectrophotometry was evaluated in respect to the figures of merit: linearity, specificity, accuracy, precision and limits of detection and quantification. Curcumin recovery and the encapsulation efficiency can be safely determined by this methodology. The curcumin nanoencapsulation was studied and the influence of curcumin concentration, type of surfactant and the encapsulant polymers (PLLA and Eudragit S100) on the nanoparticles morphology, encapsulation efficiency and curcumin recovery (defined as the lost of curcumin during the encapsulation process) were evaluated. The addition of curcumin above 3%weight led to low recovery values but there was no effect on the encapsulation efficiency. The use of soybean lecithin a biocompatible surfactant led to encapsulation efficiencies higher than when sodium lauryl sulfate was used. Similarly, the curcumin recovery decreased when Eudragit S100 were used probably due to the low interaction between the polar groups of methacrylic acid and curcumin. Infrared spectroscopy and differencial scanning calorimetry strongly suggested that curcumin was encapsulated within the nanoparticles and is dispersed in the polymer matrix in as amorphous state. Results demonstrated that miniemulsification/solvent evaporation is a robust technique to obtain nanoparticles containing curcumin since high encapsulation efficiencies were achieved for different experimental conditions.