Autores
Lopes, P.H.S. (UFMA) ; Figueredo, A.S. (UFMA) ; Cutrim, E.S.M. (UFMA) ; Teixeira, M.M. (UFMA) ; Rocha, C.Q. (UFMA) ; Silva, M.C.P. (UFMA) ; Alcântara, A.C.S. (UFMA)
Resumo
Os biofilmes poliméricos têm se destacado ao longo dos últimos anos, dentre os
materiais com notáveis aplicações farmacêuticas, biomédicas e alimentícias. Este
trabalho teve como objetivo preparar um filme autossustentado composto pelos
carboidratos naturais alginato de sódio e carboximetilcelulose como matrizes
biopoliméricas para o óleo essencial de Lithraea brasiliensis. Os filmes foram
caracterizados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR),
microscopia eletrônica de varredura (MEV), por análises térmicas TG/DTA e DSC
e foram analisadas as taxas de vapores de transmissão de água. Os biofilmes
indicaram uma melhor estabilidade térmica e química do óleo essencial na matriz
biopolimérica comparada ao óleo puro, sendo promissores para aplicação
farmacológica.
Palavras chaves
Óleo essencial ; Biofilmes; Biopolímeros
Introdução
Recentemente, os polímeros naturais têm sido usados como alternativas para a
geração de biomateriais utilizados em aplicações biomédicas. A maior vantagem
destes materiais é seu baixo custo devido à elevada disponibilidade da matéria-
prima além de serem biodegradáveis tornando-se matrizes atrativas para a
encapsulação de compostos ativos, evitando a degradação precoce por efeitos
térmicos ou químicos (MITSUKA, 2007). Os compostos que apresentam atividade
antimicrobiana podem ser considerados compostos ativos, como é o caso dos óleos
essenciais, que podem ser incorporados em filmes poliméricos ajudando no
processo de melhoria de peles lesionadas, por exemplo, evitando a infecção e
inflamação da ferida, e apresentando em sua composição substâncias antifúngicas
e antibacterianas que auxiliem na cicatrização (MOGOSANU, 2014). A Lithraea
brasiliensis pertence à família Anacardiaceae que é presente no Brasil, Uruguai
e Argentina, ela é conhecida como “aroeira”, “aroeira-braba” ou “aroeira preta”
e, apesar de possuir propriedades irritantes (Alé et al., 1997; Piernaar e
Teichman, 1998; Shi et al., 2017), também mostrou atividade promissora contra
microrganismos (Shimizu et al., 2006). O presente trabalho visa utilização dos
carboidratos naturais alginato, oriundo de algas marrons, e
carboximetilcelulose, um derivado de celulose, como matrizes naturais para a
encapsulação de princípios ativos do óleo essencial de Lithraea brasiliensis.
Tais materiais foram processados como biofilmes e caracterizados adequadamente
com diversas técnicas físico-químicas e analíticas com o intuito de obter
produtos com potenciais usos na indústria farmacêutica.
Material e métodos
Filmes foram preparados usando o método de casting. Para isso, composições foram
feitas a partir da combinação de uma solução de 0,5% (m/m) de Alginato de Sódio
(AS) e 1% (m/m) de Carboximetilcelulose (CMC). Em seguida, foi adicionado às
soluções 1,5% (m/m) de glicerol e 0,2% (m/m) de Tween 20 em 30 ml de água
destilada. Uma vez homogeneizado todo o sistema, foram introduzidas na
formulação 0,15% (m/m) do óleo essencial de Lithraea brasiliensis. As curvas DSC
foram obtidas em um equipamento Shimadzu DSC-60 sob atmosfera dinâmica de
nitrogênio com vazão de 50 mL.min-1. As análises foram realizadas em cadinho de
alumina no intervalo de temperatura de 30 a 550°C com razão de aquecimento de
10°C.min-1. As análises dos biofilmes e do óleo essencial foram realizadas em um
Espectrômetro Shimadzu IR-Prestige-21, com acessório de HATR. Os espectros foram
obtidos com resolução de 2 cm-1, na faixa de 400 a 4000 cm-1.
Resultado e discussão
Os dados das análises de DSC estão na Figura 1. Para o óleo essencial puro, é
observado em torno de 116 ºC um pico endotérmico referente a evaporação de
substâncias voláteis, uma vez que o composto ativo é encapsulado nos filmes
biopoliméricos o mesmo sofre pequenos deslocamentos para maiores temperaturas
apresentando no biofilme em 127 ºC. O pico endotérmico em 393,6 ºC está
relacionado a decomposição dos ácidos graxos do óleo. As bandas exotérmicas em
335,17 e 330,85 ºC são referentes à decomposição dos biopolímeros de alginato
e CMC. No entanto, o associado à fusão de ácidos graxos livres no óleo essencial
puro, foi deslocado no biofilme para 404 ºC, sugerindo uma melhor estabilidade
térmica do composto ativo, uma vez encapsulado. Na Figura 2 é apresentado os
espectros de FTIR para o óleo puro e o biofilme. No caso do filme biopolimérico,
observa-se que a ampla banda de absorção entre 3600-3250 cm-1 está relacionada
com as vibrações intra e intermoleculares de -OH (vibrações de estiramento OH
livre e ligado a H, respectivamente) (JAHED et al., 2017). As bandas de absorção
destes são relacionados aos seus alongamentos O-H presentes na estrutura do CMC
e do biopolímero alginato de sódio (CARPINÉ et al., 2016). Também, é possível
evidenciar no filme uma banda na faixa de 1592 cm-1 referente ao estiramento
assimétrico de COO- presente na estrutura dos biopolímeros e no composto do
óleo. Por outro lado, as principais bandas vibracionais do óleo essencial estão
presentes em 895 cm-1 (estiramento C-C); 1600 cm-1 (ressonância anel
aromático); 1641 cm-1 (C=O); 1930 cm-1 (estiramento –CH2). Assim, a presença
de bandas características do óleo essencial que também estão presentes no
espectro do filme corrobora a encapsulação do composto ativo na matrizes
poliméricas.
DSC do óleo essencial de Lithraea brasiliensis e do filme AS 0,5% - 1% CMC
Espectro FT-IR do óleo essencial de Lithraea brasiliensis e do filme AS 0,5% - 1% CMC
Conclusões
Foi possível obter filmes de alginato de sódio e carboximetilcelulose que
incorporam o óleo essecial de Lithraea brasiliensis, os quais foram
caracterizados por distintas técnicas mostrando assim uma significativa retenção
dos constituintes do óleo no filme. O biofilme apresentou uma melhora na
estabilidade térmica comparado ao óleo essencial puro, aumentando o campo de
aplicação dos seus constituintes. Esse filme está sendo avaliado e submetido à
novas formulações e futuras análises quanto as suas aplicações farmacológicas.
Agradecimentos
O trabalho foi realizado com apoio da CAPES - Código de Financiamento 001, FAPEMA
(POS-GRAD-02533/21), CNPq (401840/2021-2, 425730/2018-2, 315109/2021-1) e da UFMA.
P.H.S Lopes agradece à Fapema pela bolsa de mestrado concedida.
Referências
ALÉ, I.S. et al. Allergic Contact Dermatitis Caused by Lithraea molleoides and Lithraea brazilienzis: Identification and Characterization of the Responsible Allergens. American Journal of Contact Dermatitis, Vol 8, No 3 (September), 1997: pp 144-149.
CARPINÉ, D. et al. Effect of the natural surfactant Yucca schidigera extract on the properties of biodegradable emulsified films produced from soy protein isolate and coconut oil. Industrial Crops and Products Industrial Crops and Products, v. 83, p. 364–371, 1 maio 2016.
JAHED, E. et al. Physicochemical properties of Carum copticum essential oil loaded chitosan films containing organic nanoreinforcements. Carbohydrate Polymers, v. 164, p. 325–338, 15 maio 2017.
MITSUKA, M. Correlações entre estrutura química, superestrutura macromolecular e morfologia das blendas e redes poliméricas à base de quitina e poliuretano. 2007. 119 f. Tese (Doutorado em Engenharia) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2007.
MOGOŞANU, G.D.; GRUMEZESCU, A. M.. Polímeros naturais e sintéticos para curativos de feridas e queimaduras. Revista Internacional de Farmácia, v. 463, n. 2, pág. 127-136, 2014.
PIENNAR, M.E; TEICHMAN, I.V. The generic position of Lithraea brasiliensis Marchand (Anacardiaceae): evidence from fruit and seed structure. Botanical Journal of the Linnean Society (1998), 126: 327-337.
SHIMIZU, Mario Tsunezi et al. Óleo essencial de Lithraea molleoides (Vell.): composição química e atividade antimicrobiana. Revista Brasileira de Microbiologia , v. 37, p. 556-560, 2006.
