SÍNTESE DE ESFERAS DE GALACTOMANANA E QUITOSANA

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Materiais

Autores

Medeiros, J.V.S. (IFRN) ; Oliveira, A.S. (IFRN) ; Vieira Júnior, J.C.A. (IFRN) ; Sousa, M.I.S. (IFRN) ; Lins, R.F. (IFRN) ; Moura Neto, (IFRN)

Resumo

Galactomananas são polissacarídeos extraídos de sementes e são formadas por uma cadeia principal de β-(1→4)-D-manose com ramificações de α-(1→6)-D- galactopiranose. A Quitosana é um copolímero de β-(1→4)-2-acetoamido-2-desoxi- D-glucopiranose e β-(1→4)-2-amino-2-desoxi-D-glucopiranose, obtida principalmente da desacetilação alcalina da quitina. Por terem propriedades biocompatíveis e biodegradáveis, esses polissacarídeos têm gerado grande interesse na obtenção de materiais para uso biomédicos e este trabalho teve por objetivo a síntese de esferas de galactomanana da Dimorphandra gardneriana e quitosana pelo método da emulsão água/óleo. As esferas obtidas apresentaram diâmetros de 1,1±0,4 mm e o rendimento foi de 51±5%.

Palavras chaves

Dimorphandra gardneriana; Quitosana; Esferas

Introdução

Os polissacarídeos pertencem a uma importante classe dos polímeros naturais e muitos autores têm estudado a relação entre a sua estrutura química e as propriedades físico-químicas destes polímeros, principalmente em solução. A aplicação de materiais poliméricos nos diversos campos da ciência, como na engenharia de tecidos (BI et al., 2011), implantes de próteses (STASIAK et al., 2011), liberação controlada de fármacos e genes (ZENG et al., 2012), proporcionou o desenvolvimento de matrizes poliméricas biocompatíveis e biodegradáveis (AZEVEDO, 2002). Galactomananas são polissacarídeos extraídos de sementes de leguminosas e de algumas fontes de microorganismos, sua estrutura apresenta uma cadeia principal formada por unidades β-(1→4)-D-manose com ramificações de α-(1→6)- D-galactopiranose. A Quitosana é um copolímero de β-(1→4)-2-acetoamido-2- desoxi-D-glucopiranose e β-(1→4)-2-amino-2-desoxi-D-glucopiranose, obtida principalmente da desacetilação alcalina da quitina. Por terem propriedades biocompatíveis e biodegradáveis, esses polissacarídeos têm gerado grande interesse na obtenção de materiais para uso biomédicos. A utilização de polissacarídeos como matrizes para a libertação controlada de fármacos, têm tido sucesso para uma grande variedade de fármacos e substâncias bioativas, incluindo proteínas, enzimas, hormônios e vacinas (COSTA, 2002). E como o Brasil apresenta uma das floras mais diversa do mundo com número superior a 55 mil espécies descritas (22% do total mundial)(BRASIL, 2016).O presente trabalho objetiva sintetizar esferas de galactomanana da Dimorphandra gardneriana e quitosana, e caracterizá-las para futuras aplicações em liberação de um fármaco antimalárico para possível uso biomédicos.

Material e métodos

Materiais A galactomanana da Dimorphnadra gardneriana foi isolada, pelo método descrito por CUNHA et al. (2009), das sementes das vagens que foram coletadas na cidade do Crato – CE, em agosto-setembro de 2006. A amostra de quitosana (QT) utilizada tem massa molar 4,6x105 g/mol com grau de desacetilação de 82% (determinado por RMN 1H), pKa = 6,2, cedida pela Polymar Ind. Ltda Ciência e Nutrição S/A (Fortaleza – CE). Métodos As esferas de galactomanana e quitosana foram sintetizadas pelo método de emulsão água/óleo, a partir de soluções de galactomanana a 1% (m/v) em água destilada e quitosana 1% (m/v) em ácido acético 2%. As soluções preparadas serão misturadas nas razões de 1:1 (v/v) e deixadas sobre agitação magnética por 24 horas, depois a solução será gotejada em óleo de milho comercial pré- aquecido a 50°C sobre agitação, através de uma seringa comum equipada a uma agulha de 21 mm de comprimento e 0,8 mm de diâmetro e deixada sobre agitação magnética por mais 10 minutos, em seguida o sistema será resfriado a 4°C em banho de gelo, filtrado e lavado por várias vezes com acetona P.A. para retirada do excesso de óleo e deixadas para secar por 24 horas. A análise granulométrica das esferas secas foi realizado com o auxílio de um paquímetro, colocou-se em um contador de colônia com fundo preto e algumas microesferas espalhadas e utilizou-se um paquímetro de modo a medir individualmente cada microesfera de galactomanana e quitosana, num total significativo de amostras.

Resultado e discussão

As esferas (Figura 1 e 2) obtidas apresentaram diâmetros de 1,1±0,4 mm e rendimento de 51±5%. Essas esferas têm diâmetro superior as esferas obtidas por Souza et al. (2015) com a galactomanana da Delonix regia que tiveram diâmetros de 1,39 ± 0,77 µm. Mas, apresentaram diâmetros menores que as esferas obtidas por Esmeraldo (2016) que apresentaram diâmetros variando de 1,35 a 5,03 mm. Portanto, essas matrizes serão estudadas para futuras aplicações em liberação controlada de fármacos.

Figura 1: Esferas de galactomanana e quitosana.

Esferas de galactomanana e quitosana.

Figura 2: Esfera visualizada em microscópico eletrônico, aumento de 40

Esfera visualizada em microscópico eletrônico, aumento de 400 vezes.

Conclusões

Foram obtidas esferas com diâmetros de 1,1±0,4 mm e rendimento de 51±5%. Essas esferas após reticulação com glutaraldeído serão estudada a sua cinética de intumescimento e sua citoxicidade para futuras aplicações na liberação controlada de fármacos.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte pelo suporte financeiro.

Referências

AZEVEDO, M. M. Nanoesferas e a Liberaçãoo Controlada de Fármacos. Monografia apresentada ao Instituto de Química/Unicamp, 2002.
BI, L.; CAO, Z.; HU, Y.; SONG, Y.; YU, L.; YANG, B.; MU, J.; HUANG, Z.; HAN, Y. Effects of different cross-linking conditions on the properties of genipin-cross-linked chitosan/collagen scaffolds for cartilage tissue engineering. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, v. 22, p. 51-62, 2011.
BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. Plantas para o Futuro. Disponível em: <https://www.mma.gov.br/biodiversidade/conservação-e-promoção-do-uso-da diversidadegenética/plantas-para-o-futuro. Acesso em junho de 2016.
COSTA, R. M. R. Preparação de Microesferas de PLGA para Vetorização do Ácido Úsnico e Estudo In Vitro e In Vivo da Atividade Terapêutica. Projeto, UFPE, Recife: 2002.
CUNHA, P. L. R.; VIEIRA, I. G. P.; ARRIAGA, A. M. C.; de PAULA, R. C. M.; FEITOSA, J. P. A. Isolation and characterization of galactomannan from Dimorphandra gardneriana Tul. seeds as a potential guar gum substitute, Food Hydrocolloids, v. 23, p. 880-885, 2009.
ESMERALDO, M. A. BIOPRODUTOS DERIVADOS DE BIOMASSA VEGETAL NO COMBATE AO
MOSQUITO TRANSMISSOR DA DENGUE - Aedes aegypti, Tese de Doutorado, UFC: Fortaleza, 2016.
STASIAK, J.; ZAFFORA, A.; COSTANTINO, M. L.; MOGGRIDGE, G. D. A real time SAXS study of oriented block copolymers during fast cyclical deformation, with potential application for prosthetic heart valves. Soft Matter, v. 7, p. 11475-11482, 2011.
SOUZA, C. A. G.; SIQUEIRA, S. M. C.; AMORIM, A. F. V.; SILVA, K. P.; OLIVEIRA, A. B. P.; GOMES; M. A.; GOMES, R. N.; MORAIS, S. M.; RICARDO, N. M. P. S. Desenvolvimento de micropartículas de ácido ascórbico a partirda galactomanana extraída das sementes da Delonix regia (Bojer ex Hook) Raf pelo método Spray Drying. Revista Iberoamericana de Polímeros, v. 16, 2015.
ZENG, Z.; PATEL, J.; LEE, S.-H.; McCALLUM, M.; TYAGI, A.; YAN, M.; SHEA, K. J. Synthetic polymer nanoparticle-polysaccharide interactions: a systematic study. Journal of the American Chemical Society, v. 134, p. 2681-2690, 2012.

Patrocinadores

Capes CNPQ Renner CRQ-V CFQ FAPERGS ADDITIVA SINDIQUIM LF EDITORIAL PERKIN ELMER PRÓ-ANÁLISE AGILENT NETZSCH FLORYBAL PROAMB WATERS UFRGS

Apoio

UNISC ULBRA UPF Instituto Federal Sul Rio Grandense Universidade FEEVALE PUC Universidade Federal de Pelotas UFPEL UFRGS SENAI TANAC FELLINI TURISMO Convention Visitors Bureau

Realização

ABQ ABQ Regional Rio Grande do Sul