Bio-hidrogel obtido a partir de biopolímeros: uma alternativa para a indústria

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Iniciação Científica

Autores

Alves, A.M.B. (UECE) ; Oliveira, F.V.L. (UECE) ; Correia, G.P. (UECE) ; Melo, R.S. (UECE) ; Siqueira, S.M.C. (UECE) ; Amorim, A.F.V. (UECE)

Resumo

A utilização de produtos obtidos a partir de matéria-prima natural e renovável, onde se valoriza o reaproveitamento e a sustentabilidade tem aumentado de forma significativa. A maioria dos geis existentes no mercado é proveniente de polímeros sintéticos. Neste contexto, desenvolveu-se um bio-hidrogel preparado a partir de misturas binárias de quitosana e polissacarídeos da Delonix regia L. O produto resultante após o estudo de estabilidade permaneceu com características físico-químicas estáveis e que devido as suas propriedades biocompatíveis, biodegradáveis e de baixa toxicidade podem vir a substituir os geis comerciais obtidos de polímeros sintéticos.

Palavras chaves

Bio-hidrogel; Polissacarídeos; Sustentabilidade

Introdução

Atualmente, a sustentabilidade é um requisito fundamental nas empresas de cosméticos e a busca por produtos obtidos através de fontes naturais e renováveis vêm ganhando cada vez mais espaço no mercado mundial. Quimicamente, os hidrogeis são definidos como uma rede polimérica tridimensional capaz de armazenar ou absorver grande quantidade de água ou fluído biológico em sua composição sem se romper (HORN, 2008). A quitosana que é obtida através da desacetilação alcalina da quitina destaca-se entre os demais quando tratamos de polímeros naturais estudados na obtenção de biomateriais destinados à utilização em processos de regeneração de pele. Por apresentar diversas características de interesse, como ação antimicrobiana (bactericida, bacteriostática, fungicida e fungistática) e redutora do tempo de cicatrização de lesões provenientes de agressões físicas a tecidos animais, como por exemplo, ferimentos ou queimaduras (CRAVEIRO; CRAVEIRO, 2000). A galactomanana é um polissacarídeo bastante conhecido e muito utilizado como agente estabilizante e emulsificante nas indústrias de alimentos, de cosméticos, têxtil, farmacêutica e biomédica. O endosperma pode ser encontrado no interior de muitas sementes, em especial as leguminosas, e funciona como reserva energética para o embrião (BENTO et al., 2013; CERQUEIRA et al., 2009, 2011). Na obtenção de hidrogeis para fins comerciais, muitas vezes são utilizados polímeros sintéticos devido a sua fácil reprodutibilidade e controle de suas propriedades químicas (AOUADA, 2009; PARK e LAKES, 1992). Nesse contexto, faz-se necessário a junção de polímeros de fontes renováveis e de baixo custo para a produção de bio-hidrogeis que possam substituir os polímeros sintéticos, como resposta a outros geis farmacológicos.

Material e métodos

As sementes foram obtidas a partir da espécie Delonix regia, onde passou por um processo de extração em meio aquoso sob agitação e elevada temperatura. Em seguida abriu-se manualmente cada semente para a retirada do endosperma, limpou-se com água corrente para a retirada dos resíduos das cascas. Prossegue-se com a obtenção dos polissacarídeos, utilizando-se a metodologia de Vieira el al., com adaptações (2007). A solução de quitosana foi preparada em uma solução de ácido acético a 25%. Preparou-se sete amostras diferentes do bio-hidrogel utilizando a os polissacarídeos da Delonix regia L. e a solução de quitosana em ácido acético em diferentes proporções de acordo com a Tabela 1. Adicionou-se 40 gotas de trietanolamina em cada amostra de bio-hidrogel. A avaliação do pH das amostras de bio-hidrogel foram feitas por meio da fita indicadora de pH da marca MACHEREY – NAGEL. Estas análises foram feitas analisando a cor, odor, aspectos visuais, sensoriais e olfativos. As amostras de bio-hidrogel passaram por testes de estabilidade acelerada. Ciclo gela-desgela: As amostras do bio-hidrgel foram submetidas a temperatura de 4ºC, durante 24h e em seguida submetidos a 40ºC por 24h. Esse ciclo foi repetido por seis vezes. Estresse térmico:Aquecimento em banho termostatizado á uma temperatura de 40 a 80 ºC. Aumentando-se gradativamente a temperatura de 5 em 5 ºC por 30 minutos. Analisaram-se macroscopicamente as características organolépticas. Centrifuga:Em um tubo de ensaio cônico para centrifuga, foi adicionado as amostras no qual foram submetidas aos ciclos de 1000, 2500 e 3500 rpm por 15min cada rotação em temperatura ambiente. Aplicou-se o hidrogel no antebraço de sete voluntários que permaneceram com o produto por 24h.

Resultado e discussão

Os polissacarídeos extraídos apresentaram-se com uma aparência viscosa semelhante a um hidrogel, com coloração esbranquiçada e pH 5,0. A solução de quitosana/ácido acético obtida apresentou um aspecto gelatinoso, uma coloração amarelada e pH 1,0. Foi utilizado ácido acético para solubilizar a quitosana pois a mesma só é solúvel em meio ácido. Após 72h as amostras permaneceram estáveis, não formando fases ou liquefazendo – se. Após sete dias na prateleira as amostras apresentaram os seguintes resultados de avaliação das suas características organolépticas como podemos observar na Tabela 2. Os valores referente ao pH variando de 4,0-5,0 demonstra que todas as amostras do bio-hidrogel apresentam pH compatível com a pele humana, onde o pH vaira de 4,0-6,6 dependendo do metabolismo de cada pessoa. A textura viscosa é uma característica também muito importante para os hidrogeis comerciais. As amostras resistiram a todos os testes de estabilidade acelerada, ou seja, não apresentando nenhuma alteração na cor, textura ou odor. A pele do antebraço dos voluntários apresentou-se macia e sem nenhuma alteração ou irritação.

Bio-hidrogel preparado a partir de políssacarídeos provenientes do endosperma da espécie Delonix regia L. e da quitosona.

Conclusões

O bio-hidrogel resultante apresenta-se estável sem mudanças organolépticas, pH compatível com o da pele e com características físico – químicas ideais de acordo com o estudo de estabilidade realizado. Significando, portanto uma alternativa biossustentável para as indústrias que poderão substituir os geis obtidos de polímeros sintéticos, proporcionando uma melhor confiabilidade ao produto.

Agradecimentos

Agradecimentos a Universidade Estadual do Ceará (UECE) e a Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP).

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