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Tipo do documento: Tese
Título: DESENVOLVIMENTO, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE CASEÍNA CONTENDO CURCUMINA
Autor: Vieira, Daniele Gonçalves 
Primeiro orientador: Khalil, Najeh Maissar
Primeiro coorientador: Mainardes, Rubiana Mara
Resumo: A nanotecnologia aplicada para produção de nanomedicamentos é considerada uma ferramenta que oferece vantagens em relação aos seus homólogos, principalmente pelo seu tamanho reduzido. Essa técnica tem por objetivo melhorar as características físico-químicas de fármacos ou compostos com atividade terapêutica já comprovada, mas que apresentam perfil farmacocinético reduzido, como por exemplo a curcumina. A curcumina é um composto extraído do rizoma da planta Curcuma longa Linn, e possui diversas atividades terapêuticas, como ação antioxidante, antitumoral e antifúngica. Porém, em sua forma livre, apresenta elevada instabilidade química em ambiente fisiológico, reduzida biodisponibilidade e baixa absorção intestinal. Polímeros biodegradáveis utilizados na obtenção de sistemas nanoestrututarados são interessantes ferramentas para ampliar as propriedades físico-quimicas de compostos com limitações farmacocinéticas. Entre eles, está a caseína, que é um polímero natural, biocompatível, utilizado frequentemente na produção de nanopartículas (Nps) devido às suas estruturas anfipáticas permitirem boa interação com compostos polares e apolares, assim como a curcumina. Diante disso, o presente trabalho propôs o desenvolvimento de nanopartículas de caseína contendo curcumina, bem como a sua caracterização físico-química e a avaliação de suas atividades biológicas. As nanopartículas foram obtidas pelo método de dessolvatação, caracterizadas quanto ao seu diâmetro médio, índice de polidispersão, potencial Zeta, eficiência de encapsulação, morfologia, espectroscopia na região do infravermelho e difração de raios X, ainda foram avaliados, a estabilidade de armazenamento e o perfil de liberação em fluido gastrointestinal das Nps, além de que foram determinadas as atividades de citotoxidade sobre células normais e sobre uma linhagem de células tumorais e a ação antifúngica das Nps. A caracterização físico-química demonstrou que o diâmetro médio das Nps de caseína contendo curcumina em suspensão foi de 167,8 ± 25,4 nm, e das liofilizadas foi de 232,7 ± 25,7 nm. O índice de polidispersão, apresentou valor de 0,33 ± 0,02 e o valor do potencial Zeta encontrado foi de -26,4 ± 2,5 mV, sendo que, após o processo de liofilização, o valor foi de -28,3 ± 1,8 mV. A eficiência de encapsução apresentou valor de 70% ± 0,8%. As fotomicrografias realizadas por MEV-FEG mostraram morfologia esférica e regular das Nps. Com base nos resultados da espectroscopia na região do infravermelho, é possível sugerir que o método utilizado para obtenção das Nps de caseína contendo curcumina não causou alterações ou mudanças nos grupos funcionais característicos dos componentes utilizados na obtenção das Nps. Nos difratogramas de raios X das Nps de caseína contendo curcumina e das Nps de caseína vazias foi observada ausência de picos característicos de cristalinidade apresentados pela curcumina, sugerindo que houve interação da curcumina com a caseína e a amorfização deste sistema nanoestruturado. Com relação à estabilidade das Nps, elas se mantiveram estáveis quando em suspensão aquosa por 30 dias em temperatura de 8 °C e por 15 dias na condição de 25 °C, já quando estavam na forma liofilizada, mantiveram sua estabilidade por 150 dias. O perfil de liberação nos fluídos gastrointestinais simulados demonstrou que as Nps apresentaram uma boa estabilidade no fluido gástrico e intestinal simulado apresentando liberação de 4,24% (pH=1,2), mantendo essa porcentagem em pH=6,8, sendo que ao final de 6 horas, a liberação total de curcumina foi de 5,39%. A curcumina nanoencapsulada apresentou baixa toxicidade para células normais, em comparação à curcumina livre, quando testada sobre um modelo de hemácias e em células Vero. As NPs apresentaram atividade antitumoral in vitro sobre uma linhagem de células tumorais e atividade antifúngica in vitro em à Candida albicans. O sistema nanoestruturado desenvolvido apresentou características físico-químicas que indicam que o processo de nanoencapsulação da curcumina melhorou sua estabilidade e aumentou sua solubilidade em soluções aquosas. As nanopartículas ainda se apresentaram como eficientes carreadores de curcumina para possíveis aplicações biológicas.
Abstract: Nanotechnology applied to nanomedicine production is considered a tool that offers advantages over its counterparts, mainly because of its small size. This technique aims to improve the physico-chemical characteristics of drugs or compounds with proven therapeutic activity, but which have a reduced pharmacokinetic profile, such as curcumin. Curcumin is a compound extracted from the rhizome of the Curcuma longa Linn plant, and has several therapeutic activities, such as antioxidant, antitumor and antifungal action. However, in its free form, it presents high chemical instability in physiological environment, reduced bioavailability and low intestinal absorption. Biodegradable polymers used to obtain nanostructured systems are interesting tools to increase the physico-chemical properties of compounds with pharmacokinetic limitations. Among them is casein, which is a natural, biocompatible polymer often used in the production of nanoparticles (Nps) because of its amphipathic structures allowing good interaction with polar and apolar compounds, as well as curcumin. Therefore, the present work proposed the development of nanoparticles of curcumin-containing casein, as well as its physico-chemical characterization and evaluation of its biological activities. The nanoparticles were obtained by the desolvation method, characterized by their average diameter, polydispersion index, Zeta potential, encapsulation efficiency, morphology, infrared spectroscopy and ray diffraction X. The storage stability and the gastrointestinal fluid release profile of the Nps were also evaluated, besides the cytotoxicity activities were determined on normal cells and on a tumor cell line and the antifungal action of Nps. The physico-chemical characterization showed that average diameter of the casein Nps containing curcumin in suspension was 167.8 ± 25.4 nm and of the lyophilized was 232.7 ± 25.7 nm. The polydispersity index presented a value of 0.33 ± 0.02 and the value of the Zeta potential found was -26.4 ± 2.5 mV, and after the lyophilization process, the value was -28, 3 ± 1.8 mV. Encapsulation efficiency presented a value of 70% ± 0.8%. The photomicrographs performed by MEV-FEG showed spherical and regular morphology of Nps. Based on the results of the infrared spectroscopy, it is possible to suggest that the method used to obtain casein Nps containing curcumin did not cause changes or changes in the functional groups characteristic of the components used to obtain Nps. In X-ray diffractograms of casein Nps containing curcumin and empty casein Nps, there were no characteristic peaks of crystallinity presented by curcumin, suggesting that there was interaction of curcumin with casein and amorphization of this nanostructured system. Regarding the stability of Nps, they remained stable when in aqueous suspension for 30 days at 8 ° C and for 15 days at 25 ° C, when they were in lyophilized form, they maintained their stability for 150 days. The release profile in the simulated gastrointestinal fluids showed that Nps presented good stability in the simulated gastric and intestinal fluid presenting a release of 4.24% (pH = 1.2), maintaining this percentage at pH = 6.8. At the end of 6 hours, the total release of curcumin was 5.39%. Nanoencapsulated curcumin showed low toxicity to normal cells compared to free curcumin when tested on a red blood cell model and in Vero cells. NPs showed antitumor activity in vitro on a tumor cell line and antifungal activity in vitro in Candida albicans. The developed nanostructured system showed physico-chemical characteristics that indicate that the nanoencapsulation process of curcumin improved its stability and increased its solubility in aqueous solutions. The nanoparticles were still presented as efficient curcumin carriers for possible biological applications.
Palavras-chave: Nanotecnologia
Nanopartículas
Curcumina
Caseína
Nanotechnology
Nanoparticles
Curcumin
Casein
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)
Citação: Vieira, Daniele Gonçalves. DESENVOLVIMENTO, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE CASEÍNA CONTENDO CURCUMINA. 2014. 93 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Química - Doutorado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1585
Data de defesa: 8-Abr-2014
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