Tese

Desenvolvimento, caracterização e estabilidade de um sistema de nanopartículas bicamadas para liberação controlada do óleo essencial da Piper nigrum

A sensibilidade dos óleos essenciais aos fatores ambientais e sua baixa solubilidade aquosa tem limitado suas aplicações, tornando-os interessantes materiais para inserção de nanotecnologia. Nesta pesquisa foi desenvolvido um nanossistema polimérico bicamada de liberação controlada baseado no carrea...

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Autor principal: Azevedo, Sidney Gomes
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/4018248910705142, https://orcid.org/ 0000-0001-8742-4399
Grau: Tese
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2021
Assuntos:
Acesso em linha: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8522
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spelling oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-85222021-11-09T05:03:32Z Desenvolvimento, caracterização e estabilidade de um sistema de nanopartículas bicamadas para liberação controlada do óleo essencial da Piper nigrum Development, characterization stability of a bilayer nanoparticle system for controlled release of essential oil from Piper nigrum Azevedo, Sidney Gomes Sanches, Edgar Aparecido http://lattes.cnpq.br/4018248910705142 http://lattes.cnpq.br/9217911214522756 Farias, Marco Antonio dos Santos http://lattes.cnpq.br/2589951282251863 Brito, Walter Ricardo http://lattes.cnpq.br/0146388169116307 Inada, Natalia Mayumi http://lattes.cnpq.br/3595196074265255 https://orcid.org/ 0000-0001-8742-4399 Nanotecnologia Cromatografia gasosa acoplada Essential oils Bilayered nanoparticles Biodegradable polymers CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA Óleos Essenciais Encapsulação Nanopartículas Bicamadas Polímeros Biodegradáveis Estabilidade Liberação Controlada A sensibilidade dos óleos essenciais aos fatores ambientais e sua baixa solubilidade aquosa tem limitado suas aplicações, tornando-os interessantes materiais para inserção de nanotecnologia. Nesta pesquisa foi desenvolvido um nanossistema polimérico bicamada de liberação controlada baseado no carreamento do óleo essencial da espécie P. nigrum. Poli-ε-caprolactona (PCL) e gelatina foram usados como carreadores. As técnicas de caracterização usadas foram Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização por Chamas (CG/DIC), Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (CG/EM), Microscopia de Força Atômica (AFM), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia no Infravermelho associada à Microscopia de Força Atômica (AFM-IR) e Espectroscopia no Ultravioleta e Visível (UV-vis). O óleo essencial apresentou o constituinte ß-cariofileno (35%) como composto majoritário, seguido por silvestreno (14.17%) e sabineno (14.96%). As nanopartículas contendo óleo essencial encapsulado apresentaram diâmetro médio de (290 ± 30) nm com PDI de (0,23 ± 0,03), potencial zeta (-45± 3) mV e morfologia esférica. A Eficiência de Encapsulação (EE) foi (98 ± 2) %. A estabilidade dos sistemas encapsulados foi avaliada por meio da EE, condutividade elétrica, turbidez, pH e propriedades organolépticas após a adição de conservantes específicos, dentre os quais destaca-se a mistura dos conservantes fenoxietanol/isotialzoni-3-ona (sistema NPNE), que garantiram estabilidade aproximada de 120 e 210 dias nos testes de manipulação constante e prateleira, respectivamente. No estudo de fotoestabilidade, os carreadores favoreceram a proteção prolongada do óleo essencial até aproximadamente 168 h em relação ao óleo in natura, que degradou após 6 h de exposição à radiação ultravioleta. O sistema polimérico desenvolvido, além de proteger o óleo essencial apresentou característica de liberação controlada em pH ácido, neutro e básico. As curvas de liberação evidenciaram o mecanismo de liberação pulsada, inerente ao design das bicamadas poliméricas das nanopartículas. The sensitivity of essential oils to environmental factors and their low aqueous solubility has limited their applications, making them interesting materials for nanotechnology insertion. In this research, a controlled-release bilayer polymeric nanosystem was developed to encapsulate the essential oil from P. nigrum. Poly-ε-caprolactone (PCL) and gelatin were used as carriers. The applied characterization techniques were Dynamic Light Scattering (DLS), Gas Chromatography/Flame Ionization Detector (CG/DIC), Gas Chromatography/Mass Spectrometry (CG/EM), Atomic Force Microscopy (AFM), Infrared-transform Fourier Spectroscopy Infrared (FTIR), Infrared Spectroscopy/Atomic Force Microscopy (AFM-IR) and Ultraviolet-visible Spectroscopy (UV-vis). The essential oil presented ß-caryophyllene (35%) as the major compound, followed by sylvestrene (14.17%) and sabinene (14.96%). The nanoparticles containing encapsulated essential oil presented average diameter of (290 ± 30) nm with PDI of (0.23 ± 0.03), zeta potential (-45 ± 3) mV and spherical morphology. The Encapsulation Efficiency (EE) was (98 ± 2) %. The stability of the encapsulated systems was evaluated by EE, electrical conductivity, turbidity, pH and organoleptic properties after the addition of specific preservatives, among which the mixture of phenoxyethanol/isotialzoni-3-one (NPNE system) resulted in enhanced stability of approximately 120 and 210 days in constant handling and shelf life tests, respectively. In the photostability evaluation, the carriers favored the prolonged protection of the essential oil up to approximately 168 h when compared to the essential oil in natura, which degraded after 6 h of exposure to ultraviolet radiation. The developed polymeric system, in addition to protecting the essential oil, presented similar controlled release in acidic, neutral or basic pH. The release curves showed the pulsatile release mechanism inherent to the design of the polymeric bilayers of nanoparticles. FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas 2021-11-08T15:19:11Z 2021-07-23 Tese AZEVEDO, Sidney Gomes. Desenvolvimento, caracterização e estabilidade de um sistema de nanopartículas bicamadas para liberação controlada do óleo essencial da Piper nigrum. 2021. 136 f. Tese (Doutorado em Química) - Doutorado em Química, Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2021. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/8522 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Química
institution TEDE - Universidade Federal do Amazonas
collection TEDE-UFAM
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Cromatografia gasosa acoplada
Essential oils
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description A sensibilidade dos óleos essenciais aos fatores ambientais e sua baixa solubilidade aquosa tem limitado suas aplicações, tornando-os interessantes materiais para inserção de nanotecnologia. Nesta pesquisa foi desenvolvido um nanossistema polimérico bicamada de liberação controlada baseado no carreamento do óleo essencial da espécie P. nigrum. Poli-ε-caprolactona (PCL) e gelatina foram usados como carreadores. As técnicas de caracterização usadas foram Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS), Cromatografia Gasosa com Detector de Ionização por Chamas (CG/DIC), Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (CG/EM), Microscopia de Força Atômica (AFM), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Espectroscopia no Infravermelho associada à Microscopia de Força Atômica (AFM-IR) e Espectroscopia no Ultravioleta e Visível (UV-vis). O óleo essencial apresentou o constituinte ß-cariofileno (35%) como composto majoritário, seguido por silvestreno (14.17%) e sabineno (14.96%). As nanopartículas contendo óleo essencial encapsulado apresentaram diâmetro médio de (290 ± 30) nm com PDI de (0,23 ± 0,03), potencial zeta (-45± 3) mV e morfologia esférica. A Eficiência de Encapsulação (EE) foi (98 ± 2) %. A estabilidade dos sistemas encapsulados foi avaliada por meio da EE, condutividade elétrica, turbidez, pH e propriedades organolépticas após a adição de conservantes específicos, dentre os quais destaca-se a mistura dos conservantes fenoxietanol/isotialzoni-3-ona (sistema NPNE), que garantiram estabilidade aproximada de 120 e 210 dias nos testes de manipulação constante e prateleira, respectivamente. No estudo de fotoestabilidade, os carreadores favoreceram a proteção prolongada do óleo essencial até aproximadamente 168 h em relação ao óleo in natura, que degradou após 6 h de exposição à radiação ultravioleta. O sistema polimérico desenvolvido, além de proteger o óleo essencial apresentou característica de liberação controlada em pH ácido, neutro e básico. As curvas de liberação evidenciaram o mecanismo de liberação pulsada, inerente ao design das bicamadas poliméricas das nanopartículas.
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