ÁREA: Iniciação Científica
TÍTULO: Caracterização de sistemas particulados de quitosana obtidos a partir do método de emulsificação/separação
AUTORES: NOGUEIRA, J.P.A. (UFRN) ; QUEIROZ, R.P. (UFRN) ; FERNANDES, A.L.P. (UFRN) ; PEREIRA, M.R (UFRN) ; FONSECA, J.L.C. (UFRN)
RESUMO: Neste trabalho, sistemas particulados de quitosana foram preparados pelo método de emulsificação/separação e caracterizados através de suas dimensões, a partir de análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e medidas de turbidez. Os sistemas particulados obtidos foram caracterizados como de dimensões micrométricas e mostraram ser afetados por parâmetros como variação da concentração de quitosana na fase dispersa, variação da concentração de tensoativo na dispersão e velocidade de agitação empregada durante o preparo das dispersões.
PALAVRAS CHAVES: quitosana, sistemas particulados, emulsão água/óleo.
INTRODUÇÃO: Nas últimas décadas sistemas particulados (micro e nanopartículas) de quitosana têm sido produzidos e amplamente empregados em diversas áreas de biotecnologia, principalmente como veículos de transporte e liberação de fármacos no organismo. Esses dispositivos poliméricos apresentam como objetivo, a liberação controlada do fármaco em um sítio específico de ação, com uma dosagem terapêutica ótima, juntamente com a possibilidade de controle da taxa de liberação. Por causa disso, tais sistemas apresentam numerosas vantagens quando comparados com as formas farmacêuticas convencionais. Dentre essas vantagens temos uma maior eficácia e redução dos efeitos adversos, diminuindo, assim, as complicações com os pacientes e estimulando estes a cumprirem corretamente o tratamento.(FERNANDES, 2004)
A quitosana é um biopolímero obtido principalmente da desacetilação alcalina da quitina, que constitui a maior fração dos exoesqueletos de insetos e crustáceos. Devido à limitada solubilidade da quitina em soluções aquosas, ela é mais apropriada em aplicações industriais. Ela é uma base fraca, insolúvel em pH neutro e alcalino, e apresenta propriedades de mucoadesividade, baixa toxicidade, biocompatibilidade e biodegradabilidade, o que tem atraído um grande interesse da indústria farmacêutica por esse polímero.(KUMAR, 2000)
Este trabalho apresentou como objetivos: a obtenção de sistemas particulados de quitosana a partir do método de emulsificação/separação(YEOM et al., 2000) e a caracterização desses sistemas obtidos através do tamanho. A importância desta caracterização é de que tanto a cinética de incorporação quanto à de liberação estão ligadas à superfície específica das partículas. Esta caracterização foi feita através de análises de MEV e de turbidimetria.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS
A quitosana(Polymar Ltda., Brasil) empregada apresenta um grau de desacetilação médio de 90%, segundo seu fabricante. Sua massa molar média(Mv ≅ 2,3∙105 Daltons) foi determinada pelo método de viscometria, utilizando a equação de Mark-Howink-Sakurada(PRASHANTH et al., 2002). O ácido acético(P.A., Microbioquímica & Tecnologia Ltda., Brasil), o hidróxido de sódio(NaOH, P.A., Vetec, Brasil), o dimetilbenzeno(Xilol, Labsynth, Brasil) e o tensoativo monoleato de sorbitano(Span® 80, Aldrich, EUA) foram usados como recebidos. Foi utilizada água bidestilada.
PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DAS DISPERSÕES DE QUITOSANA
Sob agitação mecânica(agitador Ika Yellow Line DI25 Basic), foi formada uma emulsão água em óleo(A/O) constituída de uma solução de quitosana em solução aquosa de ácido acético 5% v/v(fase dispersa) em xilol(fase dispersora), na presença de uma quantidade de Span® 80. Em seguida, foi adicionada uma solução aquosa de NaOH 2%m/v, ocasionando a precipitação de partículas de quitosana. As dispersões obtidas foram caracterizadas mediante análises de microscopia(microscópio eletrônico de varredura Philips XL30) e de turbidimetria(turbidímetro portátil Hach 2100P) e as variáveis analisadas foram:
(1) Concentração de quitosana(% m/m): Esta concentração variou de 0,5 a 2%, sendo a concentração de tensoativo fixada em 3,5%m/m e a velocidade de agitação igual a 9500 rpm;
(2) Concentração de tensoativo(% m/m): Esta concentração variou de 0,9 a 3,5%, sendo a concentração de quitosana fixada em 2%m/m e a velocidade de agitação igual 9500 rpm;
(3) Velocidade de agitação: Esta velocidade variou de 8000 a 13500 rpm, sendo a concentração de quitosana fixada em 2%m/m e a concentração de tensoativo fixada e em 2%m/m e a concentração de tensoativo fixada em 3,5% m/m.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As micrografias dos sistemas particulados de quitosana estão apresentadas na Figura 1. As Figuras 1 (a) e 1 (b), 1 (c) e 1 (d), 1 (e) e 1 (f) retratam, respectivamente, alguns resultados das variáveis (1), (2) e (3) analisadas. As partículas apresentaram um tamanho dentro da escala micrométrica e um formato esférico. A morfologia da superfície das partículas revelou não porosa. Esta análise foi prejudicada devido à formação de um filme sobre as partículas, o que pode ser devido à presença de tensoativo solúvel no meio.
Os resultados de turbidimetria das dispersões obtidas podem ser vistos na Figura 2. A Figura 2 (a) retrata uma diminuição dos valores de turbidez (T) com o aumento da concentração de quitosana (Cq). Provavelmente, este aumento ocasionou um incremento da viscosidade da solução polimérica, levando a um aumento no tamanho das partículas e a uma diminuição dos valores de turbidez. Na Figura 2 (b) pode-se observar que o aumento da concentração de tensoativo (Ct) resultou em um aumento da turbidez. Isto sugere que o aumento de Ct facilitou a fragmentação das gotas do polímero dispersas na emulsão, formando outras menores e ocasionando em um aumento dos valores de turbidez. A Figura 2 (c) mostra um aumento nos valores de turbidez com o aumento da velocidade de agitação. Isto sugere que o aumento do cisalhamento, com o incremento da agitação, desfavoreceu a interação macromolécula-macromolécula na fase dispersa, diminuindo, assim, a viscosidade e favorecendo, conseqüentemente, o processo de formação de partículas.
CONCLUSÕES: Neste trabalho foram obtidos sistemas particulados de quitosana através do método de emulsificação/separação. As análises de microscopia eletrônica de varredura mostraram que foram obtidas micropartículas de quitosana apresentando um formato esférico e uma superfície lisa. As medidas de turbidez mostraram que estes sistemas são afetados por parâmetros como variação da concentração de quitosana na fase dispersa, variação da concentração de tensoativo na dispersão e velocidade de agitação empregada durante o preparo das dispersões.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem ao MCT, CNPq, CAPES, CTPETRO-INFRA I, FINEP/LIEM e PROPESQ-UFRN pelo suporte dado a este trabalho.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: FERNANDES, A. L. P. 2004. Obtenção e caracterização de nanopartículas de quitosana para fins farmacêuticos. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
KUMAR, M. N. V. R. 2000. A review of chitin and chitosan applications. React. Funct. Polym., 46: 1-27.
PRASHANTH, K. V. H. et al. 2002. Solid state structure of chitosan prepared under different N-deacetylating conditions. Carbohydr. Polym., 50: 27-33.
YEOM, C. K. et al. 2000. Microencapsulation of water-soluble herbicide by interfacial reaction. I. Characterization of microencapsulation. J. Appl. Polym. Sci., 78: 1645-1655.
