OBTENÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE FILMES A BASE DE MESOCARPO DE BABAÇU E CARBOXIMETILCELULOSE PARA FINS BIOTECNOLÓGICOS

Abstract

RESUMO: O amido é matéria prima abundante e apresenta possibilidade de modificação química e física e forma filmes. Pode ser extraído de diversas fontes vegetais e o fruto da espécie Orbignya sp., palmeira abundante no estado do Piauí e Maranhão, é constituído de mesocarpo e pode ser considerado uma fonte interessante de amido para a obtenção de filmes. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo obter filmes a partir do mesocarpo de babaçu (MB), com a perspectiva de aplicação como dispositivo para liberação do ácido tânico. Foi realizado primeiramente um estudo bibliográfico nas bases de artigos (Scopus, Web of Science, Pubmed e Science Direct) e patentes (Derwent Innovations Index) sobre o uso do amido em formulações de dispositivos de liberação de drogas (Capitulo 1). Constatou-se que o amido de diferentes fontes vegetais e/ou modificado é utilizado na formulação de dispositivos poliméricos com formas farmacêuticas variadas, tais como comprimidos, micro e nanopartículas, hidrogeis, filmes, emulsão, micelas. Com base nesta pesquisa, observou-se que o uso do mesocarpo de babaçu natural ou modificado na formulação de filmes e aplicados como matriz de liberação de ácido tânico não foi relatado na literatura científica. Então, no Capitulo 2 avaliou-se a despigmentação da farinha de mesocarpo e seu uso na obtenção de filmes e incorporação do ácido tânico na matriz polimérica. Para efeito de comparação também foram avaliados filmes de mesocarpo natural e misturas com carboximetilcelulose (CMC). Os filmes foram obtidos pela técnica de casting e caracterizados por infravermelho, DRX, MEV, análise térmica e avaliadas suas propriedades antioxidante, antimicrobiana e citotoxicidade. Também, foi investigada a cinética de liberação do ácido tânico e o poder de intumescimento dos filmes (Capitulo 3). Os resultados confirmaram o elevado teor de amido no mesocarpo de babaçu, sendo que a farinha despigmentada apresentou um aumento no teor de amido de 23,05 ± 8,98%, exibiu redução no teor de compostos fenólicos (582,70 ± 3,29 para 18,44 ± 1,60 mg EAG/100 g) e atividade antioxidante (86,86 ± 0,87% para 1,20 ± 0,16%) em relação a farinha natural. No entanto, os filmes da farinha branqueada com ácido tânico incorporado apresentaram aumento no teor de fenóis totais (15,26 ± 2,77 para 573,13 ± 5,83 mg EAG/100 g). O filme MB-CMC apresentou poder de intumescimento que variou de 289,85% (30 min) a 449, 15% (24h). Após o tempo de 24 h, o filme MB-CMC liberou 71,01% de ácido tânico, enquanto o filme MB e o filme CMC liberou 53,03% e 33,72%, respectivamente. O filme MB-CMC exibiu efeito citotóxico para as linhagens tumorais S180 e HL-60 com redução de 91,86±9,97% e 29,59±8,39% das células metabolicamente ativas, respectivamente. E não exibiu efeito tóxico para células normais (PBMC). Contra formas promastigotas de Leishmania major, este filme inibiu 100% do seu crescimento. Conclui-se que o mesocarpo de babaçu apresentou potencial para obtenção de filmes bioativos e compatibilidade na mistura com carboximetilcelulose. Filmes a base de mesocarpo despigmentado é um biomaterial promissor, que pode ser utilizado como plataforma de liberação de fármacos. ABSTRACT: Starch is abundant raw material and presents the possibility of chemical and physical modification and forms films. It can be extract from several plant sources, the fruit of the species Orbignya sp., abundant palm tree in the state of Piauí, and Maranhão, is constitute of mesocarp and can be consider an interesting source of starch to obtain films. In this context, the present study aimed to obtain films from the babassu mesocarp (MB), with the perspective of the application as a device for the release of tannic acid. A literature review on the use of starch in formulations of drug delivery devices (Chapter 1) was conduct first in the literature bases (Scopus, Web of Science, Pubmed and Science Direct) and patents (Derwent Innovations Index). It has been found that starch from different plant sources and/or modified is used in the formulation of polymeric devices with various pharmaceutical forms, such as tablets, micro, and nanoparticles, hydrogels, films, emulsion, micelles. Based on this research, it was observed that the use of natural or modified babassu mesocarp in the formulation of films and applied as a tannic acid release matrix was not reported in the scientific literature. Then, in Chapter 2, the depigmentation of the mesocarp flour and its use in the production of films and incorporation of the tannic acid in the polymer matrix were evaluate. For comparison purposes, natural mesocarp films and mixtures with carboxymethyl cellulose (CMC) were also evaluates. The films were obtained by the casting technique and characterized by infrared, DRX, MEV, thermal analysis and evaluated its antioxidant, antimicrobial and cytotoxicity properties. In addition, the kinetics of tannic acid release and the swelling power of the films (Chapter 3) were investigate. The results confirmed the high starch content in the babassu mesocarp, and the depigmented flour showed an increase in the starch content of 23.05 ± 8.98%, a decrease in the phenolic compounds content (582.70 ± 3.29 to 18.44 ± 1.60 mg GAE/100 g) and antioxidant activity (86.86 ± 0.87% to 1.20 ± 0.16%) relative to natural flour. However, films of the bleached flour with incorporated tannic acid showed an increase in total phenol content (15.26 ± 2.77 to 573.13 ± 5.83 mg EAG / 100 g). The MB-CMC film showed swelling power ranging from 289.85% (30 min) to 449, 15% (24h). After 24 hr, the MB-CMC film released 71.01% tannic acid, while the MB film and the CMC film released 53.03% and 33.72%, respectively. The MB-CMC film exhibited a cytotoxic effect for the S180 and HL-60 tumor lines with a reduction of 91.86± 9.97% and 29.59 ± 8.39% of the metabolically active cells, respectively. Moreover, showed no toxic effect to normal cells (PBMC). Against Leishmania major promastigotes, this film inhibited 100% of its growth. It was conclude that the babassu mesocarp presented the potential for bioactive films and compatibility in the mixture with carboxymethyl cellulose. Depigmented mesocarp based films are a promising biomaterial that can be used as a drug delivery platform.