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DESENVOLVIMENTO DE MEMBRANAS DE ALGINATO E PECTINA ASSOCIADAS A BIOATIVOS VEGETAIS PARA TRATAMENTO EM QUEIMADURAS 1 Arcelina P. Cunha, 1 Antônia F.J.Uchôa, 1 Raimundo R. Almeida, 1 Ana C. B. Ribeiro, 1 Débora H. A. Brito, 2 Ícaro G. P. Vieira, 1 Elis C. C. Gomes, 1 Nádja M. P. S. Ricardo, 1 Nágila M. P. S. Ricardo 1 Depto. de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza (CE), Brasil 2 Parque de desenvolvimento tecnológico (PADETEC), Fortaleza,(CE), Brasil E-mail: [email protected] . Resumo. As queimaduras encontram-se entre as causas mais comuns de lesão cutânea. Muitas composições poliméricas têm sido utilizadas para dirimir o efeito das lesões por queimaduras. O desenvolvimento de membranas que possam ser aplicadas como coadjuvante na cicatrização de ferimentos contribui de maneira eficaz para diminuir a injúria celular. A pectina e o alginato são polímeros naturais com capacidades reticulantes (com íons bivalentes) e geleificantes. Os extratos de jucá apresentaram bioativos como alcalóides, catequinas, flavanonas, flavanóis e tanino que apresentam propriedades antioxidante e bactericida. A presença de cálcio, mediante o uso do cloreto de cálcio como agente reticulante, se mostrou efetiva para a modelagem das membranas à base de alginato de cálcio. Foram preparadas duas amostras de membranas numa concentração definida de 2,4% de alginato. A primeira foi incorporado extratos brutos de jucá na proporção de 10 e 50% do peso de alginato. A segunda membrana foi adicionada a pectina de jucá na proporção de 50% do peso do polímero. Após o preparo as membranas foram caracterizadas por Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Análise Térmica (TG e DSC), Energia Dispersiva de Raios-X (EDX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e A avaliação dos efeitos in vivo, através de bioensaios com camundongos e Artemia sp para os extratos de Caesalpinia ferrea, os biopolímeros alginato e pectina de Caesalpinia ferrea e suas incorporações nas membranas para portadores de queimaduras, apresentaram baixa toxicidade para mamíferos. Os resultados obtidos demonstram o potencial dessas membranas em ajudar na cicatrização de lesões dérmicas. Palavras-chave: Pectina, alginato, membranas polímericas , queimaduras 1. INTRODUÇÃO

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DESENVOLVIMENTO DE MEMBRANAS DE ALGINATO E PECTINA ASSOCIADAS A BIOATIVOS VEGETAIS PARA TRATAMENTO EM

QUEIMADURAS

1Arcelina P. Cunha, 1Antônia F.J.Uchôa, 1Raimundo R. Almeida, 1Ana C. B. Ribeiro, 1Débora H. A. Brito, 2Ícaro G. P. Vieira, 1Elis C. C. Gomes,1 Nádja M. P. S. Ricardo,

1Nágila M. P. S. Ricardo1Depto. de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza (CE), Brasil 2Parque de desenvolvimento tecnológico (PADETEC), Fortaleza,(CE), Brasil E-mail: [email protected].

Resumo. As queimaduras encontram-se entre as causas mais comuns de lesão cutânea. Muitas composições poliméricas têm sido utilizadas para dirimir o efeito das lesões por queimaduras. O desenvolvimento de membranas que possam ser aplicadas como coadjuvante na cicatrização de ferimentos contribui de maneira eficaz para diminuir a injúria celular. A pectina e o alginato são polímeros naturais com capacidades reticulantes (com íons bivalentes) e geleificantes. Os extratos de jucá apresentaram bioativos como alcalóides, catequinas, flavanonas, flavanóis e tanino que apresentam propriedades antioxidante e bactericida. A presença de cálcio, mediante o uso do cloreto de cálcio como agente reticulante, se mostrou efetiva para a modelagem das membranas à base de alginato de cálcio. Foram preparadas duas amostras de membranas numa concentração definida de 2,4% de alginato. A primeira foi incorporado extratos brutos de jucá na proporção de 10 e 50% do peso de alginato. A segunda membrana foi adicionada a pectina de jucá na proporção de 50% do peso do polímero. Após o preparo as membranas foram caracterizadas por Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Análise Térmica (TG e DSC), Energia Dispersiva de Raios-X (EDX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e A avaliação dos efeitos in vivo, através de bioensaios com camundongos e Artemia sp para os extratos de Caesalpinia ferrea, os biopolímeros alginato e pectina de Caesalpinia ferrea e suas incorporações nas membranas para portadores de queimaduras, apresentaram baixa toxicidade para mamíferos. Os resultados obtidos demonstram o potencial dessas membranas em ajudar na cicatrização de lesões dérmicas.

Palavras-chave: Pectina, alginato, membranas polímericas , queimaduras

1. INTRODUÇÃO

Os materiais biodegradáveis, como os polímeros naturais, têm despertado o interesse de pesquisadores em diversas áreas do conhecimento científico. A substituição dos polímeros sintéticos pelos polímeros naturais visa à redução dos custos e a rápida degradação que eles exibem quando comparados aos polímeros sintéticos (Franchetti e Marconato, 2006). A formação de nanocápsulas, membranas e géis oferece versatilidade no uso desses materiais poliméricos naturais, na área farmacêutica, biomedicina, indústria de cosmético, indústria alimentícia e outras. Dentre os diversos polímeros naturais relevantes às aplicações nas áreas médicas, encontra-se a pectina e o alginato. Esses polissacarídeos de origem natural possuem a capacidade de geleificação e reticulação com íons bivalentes, tornando-os menos hidrofílicos. O processo de reticulação visa diminuir a solubilidade em água, favorecendo a sua aplicabilidade. Suas

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propriedades como biocompatibilidade e biodegrablilidade, tornam esses materiais interessantes para a produção de hidrocolóides, géis e membranas para cicatrização de afecções na pele, como as queimaduras e ulcerações dérmicas (Dealey, 2008).

O alginato é um polissacarídeo linear composto de β-D ácido manurônico e α-L ácido gulurônico unidos por ligações glicosídicas (1→4) e distribuídos em diferentes combinações dos monômeros ao longo da cadeia polimérica (Figura 1). Características como a geleificação e a ausência de toxicidade tornam esse polissacarídeo interessante ao processo de liberação de fármacos, devido sua reticulação com cálcio e outros íons bivalentes (Morezi, 2007). Os íons de cálcio têm por função manter as cadeias de alginato juntas pelas interações iônicas, após a formação de pontes de hidrogênio entre as cadeias, produzindo gel com estrutura de rede tridimensional (Hund et al., 2010). Na medicina, o alginato de cálcio é muito usado na engenharia de reparação do tecido por meio do encapsulamento de células (Wan et al, 2008), curativos dérmicos e géis cicatrizantes.

Figura 1. Monômeros formadores da estrutura do alginato.

A pectina é também um polissacarídeo linear, mas formado pela união de ácidos D-galacturônico unidos em α-(1→4) em toda a cadeia, podendo apresentar interações com monossacarídeos, principalmente a raminose. Nessa interação de açúcares e o ácido D-galacturônico ocorre perda da linearidade do polímero. Dependendo da fonte de extração da pectina, as proporções desses monossacarídeos agregados à cadeia polimérica, sofrem variações (Willatsa, Knoxb e Mikkelsenc, 2006). Contudo, são os ácidos D-galacturônicos da cadeia linear que apresentam esterificações e complexos de ligações com íons cálcio. O grau de metoxilação da pectina e os grupos carboxilas livres contribuem para o mecanismo de geleificação (Kurita, Fujiwara e Yamazaki, 2008). Decorrente do método de extração, o grau de metoxilação pode variar, dando pectinas de alta metoxilação e de baixa metoxilação. Isso constitui um fator determinante para aplicabilidade das pectinas devido à consistência do gel produzido.

As plantas constituem a mais rica fonte natural de biomoléculas disponível na natureza. O uso de plantas com propriedades curativas é evidenciado desde as eras mais remotas da humanidade, em que sociedades primitivas buscavam a cura terapêutica através de preparações com partes do vegetal. Atualmente, as pesquisas científicas em torno de plantas medicinais apresentam embasamento nas áreas da fitoquímica, farmacognosia e biomedicina (estudos clínicos). A fitoquímica é responsável pela caracterização de possíveis compostos bioativos, enquanto a farmacognosia contempla ensaios de bioatividade, identificação do modo de ação e sítios ativos para ação de fitoquímicos. A biomedicina testa esses bioativos em organismos vivos, para comprovar sua aplicabilidade na cura e prevenção de doenças que acomete os seres humanos (Simões et al, 2004).

O bioativo constitui o princípio ativo presente em extratos de plantas e seres vivos, sendo enquadrados como metabólitos secundários. Os metabólitos secundários são substâncias produzidas pelo metabolismo vegetal ou animal, com funções variadas,

O

H

O HC OO H

H

OHO H

H H

O H

H O

H

O HH

H

OHO H

H H

O H

C OO H

α-L ácido gulurônico β-D ácido manurônico

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que permite uma melhor adaptação do ser vivo ao meio. Essas substâncias apresentam interessantes atividades químicas e farmacológicas potencialmente úteis ao combate às doenças (Simões et al, 2004). Os taninos são metabólitos secundários conhecidos pela sua atuação no processo de cicatrização. Eles provocam a precipitação das proteínas dos tecidos lesados, formando um revestimento protetor que favorece a sua regeneração. Os taninos, como os ácidos gálico e elágico, estão presentes nos frutos da Caesalpinia ferrea mart ex Tul.Var férrea. O gênero Cesaepinea está relacionado à produção de metabólitos secundários com atividades farmacológicas como antiinflamatório, hepatoprotetor (Singh et al, 2009), bactericida, agente hipoglicemiante e antioxidante (Batubara, Mitsunaga e Ohashi, 2009), entre outras propriedades.

As queimaduras encontram-se entre as causas mais comuns de lesão cutânea, ocupando o segundo lugar entre os acidentes que mais comumente ocorrem no mundo. Neste contexto, diversos tipos de curativos têm sido desenvolvidos com sucesso para aplicação nesta área. Faz-se necessário expor que os efeitos atóxicos dos polímeros com as propriedades estudadas dos bioativos vegetais tais como antioxidantes, antiinflamatórias, bactericidas, e outros, podem contribuir de maneira eficaz na difusão controlada de bioativos dos extratos vegetais no tecido epitelial lesado por queimadura, promovendo a diminuição da injúria celular e a regeneração tecidual mais acelerada.

2. RESULTADOS E DISCUSSÃO

2.1 Rendimentos dos extratos obtidosOs resultados dos rendimentos (gramas) após extração das frações aquosa, etanólica e metanólica foram de 4,04; 4,62 e 5,02 g, respectivamente.

2.2 Prospecção fitoquímica dos extratos de jucáDe acordo com a metodologia de Matos (1997) para análise qualitativa de fitoquímicos nos extratos de jucá (Tabela 1), mostrou a presença de Taninos pirogálicos, flavonóis, flavononas, catequinas e alcalóides para todos os extratos analisados, estando de acordo com Souza et al (2006) que constatou a presença de flavonóides e taninos nos frutos de jucá. Os testes preliminares para prospecção fitoquímica dos extratos revelaram a presença de bioativos importantes como ácido gálico e elágico pertencentes ao grupo de taninos com propriedades antioxidantes que potencializam os efeitos cicatrizantes dos extratos de jucá.

Tabela 1. Triagem fitoquímica dos extratos aquoso, etanólico e metanólico dos frutos de Caesalpinia férrea. O símbolo (X) indica a presença e o (-) a ausência de determinado metabólito analisado.

Metabólitos secundários

Extrato aquoso Extrato etanólico Extrato metanólico

Presença/Ausência

Alcalóide X X Xntocianidinas - - -Antocianinas - - -

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Esteróides - - -Catequinas X X X

Fenóis - - -Flavononas X X XFlavonas - - -

Flavonóides - - -Flavonóis X X X

Leucoantocianidinas - - -Saponinas - - -Taninos X X X

Triterpenóides - - -Xantanas - - -

2.3 Identificação e quantificação dos constituintes fenólicos da Caesalpinia ferrea Mart por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE)De acordo com a análise qualitativa pela comparação dos cromatogramas dos padrões de ácido elágico e gálico com os extratos metanólicos e acetato de etila de jucá foi constatada a presença de ácido elágico e gálico nos extratos, confirmados pelas curvas de UV dos padrões utilizados e por análise comparativa do tempo de retenção de cada padrão. A quantificação foi realizada por meio das curvas de calibração dos referidos ácidos, obtendo-se, por meio da equação, a concentração de cada ácido contido em cada extrato. Os teores de ácido elágico e gálico no extrato de acetato de etila foram superiores ao extrato metanólico . Para o extrato metanólico foi obtido 1,72% de ácido gálico e 2,01% de ácido elágico. Para o extrato acetato de etila foi obtido 2,49% de ácido gálico e 5,89% de ácido elágico. 2.4 Rendimentos e aspecto das pectinas extraídasO método proposto nesse trabalho foi favorável e eficaz ao clareamento da pectina de jucá, pois pelo método sugerido na literatura ela apresenta uma coloração castanha escura (Figura 2). Foi observado para a extração da pectina escura- A5 um rendimento de 32% e para pectina clara-A8 de 22% do peso da amostra inicial (Tabela 5). O aspecto visual das pectinas foi válido para a extração de quantidades em torno de 1 a 10 g da amostra inicial (Fluxograma 1). Para extração maior, cerca de 100 a 500 g de material de partida o rendimento chega, em média, a 15% e o aspecto após a etapa de clareamento permanece escurecido, provavelmente pelo tempo de rotaevaporação, em torno de 5 a 7 dias e exposto a temperatura elevada de 85 ºC, para reduzir o volume para um ¼ do volume inicial. A queda do rendimento e a cor escura da pectina estão ligadas ao processo de extração. A extração da pectina de jucá demonstrou ser eficiente quando se utiliza como solução extratora oxalato de amônia a uma concentração de 0,25% (m/v) dando rendimento de 32%, favorável a fito prospecção. Com o método de extração proposto nesse trabalho foi possível melhorar a coloração da pectina de jucá.

Tabela 5. Rendimentos dos processos de extração das pectinas.

Extração da pectina Rendimento (%)

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Escura – A5 32

Clara – A8 22

Figura 2. Pectina de cor escura e clara.

2.5 Preparação das membranas de alginato/extrato e alginato/pectina

de jucá.

5.6.1 Concentração de cálcio nas membranasEsse teste serviu de base para o cálculo da massa de cloreto de cálcio necessária para a reação de formação de alginato de cálcio nas membranas propostas nesse trabalho. A massa de cálcio para a membrana comercial foi de 42,56 % (Tabela 6) correspondente a 2,833 g de cloreto de cálcio nas membranas de alginato/extrato ou alginato/pectina. Nessa proporção, as membranas se mostraram quebradiças, impossibilitando a modelagem, após 48 horas (Figura 3). A determinação do teor de cinzas da membrana comercial Seasorb foi de 19,47% (Tabela 7) da massa analisada, correspondente a 1,13 g de cloreto de cálcio nas membranas de alginato/extrato ou alginato/pectina. Nessa proporção, as membranas se mostraram maleáveis, possibilitando a modelagem, após 48 horas (Figura 4). Para os valores inferiores a 1,13 g de cloreto de cálcio e 2,4% de alginato produziram membranas de aparência frágil, sem resistência a compressão, muito úmidas e maleáveis. Os melhores resultados foram entre 1,30 a 1,50 g de cloreto de cálcio, onde a quantidade de cálcio incorporado nas membranas ficou entre 0,46 g a 0,54 g. Observou-se que com o teor de cálcio incorporado às membranas não interferiu na maleabilidade do material.

Tabela 6. Análise elementar das amostras de membranas da marca Seasorb por espectrofotometria de absorção atômica.

Amostra

M1 (0,6598 g) M2 (0,4209 g) M3 (0,5085 g)

Média dos percentuais(0,5297 g)

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%Ca 39,09 40,67 47,93 42,56*

%Na 0,440 0,420 0,830 0,560

*42,56% de Ca++ em 0,5297 g corresponde a 0,225 g de Ca++ na amostra comercial da marca Seasorb.

Figura 3. Aspecto da membrana com massa de 1,02 g e 0,46 g de cálcio nas membranas

de alginato/extrato ou alginato/pectina.

Tabela 7. Percentual de cinzas em amostras de membranas da marca Seasob.

Amostra Percentual de cinzas*

M1 (1,131g) 19,42 %

M2 (1,125g) 19,39%

M3 (1,139g) 19,60%

*Média de 19,47% de Cinzas.

2.6 Determinação da espessura média das membranasA espessura das membranas de alginato de cálcio 2,4% (Ag 24), alginato e pectina 50% (Agpec 24), alginato e extrato etanólico 10% (E10), alginato e extrato etanólico 50% (E50), alginato e extrato aquoso 10% (A10), alginato e extrato aquoso 50% (A50), alginato e extrato metanólico 10% (M10), alginato e extrato metanólico 50% (M50) apresentaram valores variando entre 0,40 a 0,57 milímetros de espessura, estando a média geral das membranas em torno de 0,47 mm de espessura (Tabela 8). A espessura e a adesividade das membranas desenvolvidas nesse trabalho é semelhante ao material comercial para uso em queimaduras. Portanto, adequada à aplicação em uso tópico.Tabela 8. Média em triplicata da espessura, área e volume das amostras das membranas.

Amostra Espessura média (mm) Área (mm2) Volume (mm2)

Seasorb 0,4200 100 42,00

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Ag24 0,5390 100 53,90

Agpec24 0,4410 100 44,10

E10 0,4003 100 40,03

E50 0,4226 100 42,26

A10 0,5293 100 52,93

A50 0,5710 100 57,10

M10 0,4510 100 45,10

M50 0,4943 100 49,43

2.7 Medida da atividade de água Após seis meses, conservadas em dessecador, as membranas apresentavam a atividade de água (Aa) baixa (Tabela 9). Verificou-se que, a maioria das membranas manteve índice bem abaixo do valor limitante de 0,60. Esse índice é ideal a multiplicação de qualquer microorganismo, Franco (1996). As membranas conservaram sua integridade sem deterioração por microorganismos, mantendo a atividade de água em valores baixos para o desenvolvimento de agente microbiano, cujo metabolismo energético, utilize polissacarídeo como fonte primária de energia.

Tabela 9. Mensuração em triplicata da atividade de água nas membranas

Membranas Média da atividade de água (Aa)*

Média das temperaturas na mensuração da Aa (°C)

A10 0,4050 27,30

A50 0,3896 27,36

E10 0,2736 27,23

E50 0,4143 27,40

M10 0,3910 27,27

M50 0,3923 27,53

A - extrato aquoso de Jucá; E - extrato etanólico jucá; M - extrato metanólico jucá; 10 significa 10% do peso do alginato de sódio; 50 significa 50% do peso do alginato de sódio.* As medidas de atividade de água (Aa) foram feitas em triplicata para cada membrana.

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Figura 4. Aspecto das membranas de alginato/extrato e alginato/pectina após 48

horas.

2.8 Caracterização da pectina e membranas por Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (FT-IR)De acordo com a análise dos espectros de FT-IR das amostras de pectina de jucá (a) e pectina comercial (b) da marca Vetec (Figura 26), foram observadas bandas em 3429 cm-1 referente ao estiramento de O-H de banda larga e forte, em 2939 cm-1

correspondente ao estiramento C-H da carbonila esterificada com açúcar; em 1637 e 1417 cm-1 correspondentes ao estiramento da carbonila respectivamente; bandas vibracionais adequadas ao ciclo piranosídico encontrados em torno de 1098, 1011 e 953 cm-1. Para a pectina comercial foi observada uma banda em 3391 cm-1 referente ao estiramento simétrico de O-H de intensidade forte. Para Gnanasambandam e Proctor (2000) para a maioria das amostras de pectinas, a absorção na região dos grupos O-H é devido a hidrogênios inter e intramolecular ligado ao ácido galacturônico do polímero e em 2936 cm-1correspondente ao estiramento C-H da carbonila esterificada com açúcar; em 1631 e 1433 cm-1 correspondentes ao estiramento assimétrico e simétrico da carbonila, respectivamente; bandas vibracionais referentes ao ciclo piranosídico encontrados em torno de 1051 a 915 cm-1. . Através da Figura 29 pode ser mostrado que o espectro do alginato de sódio após a inclusão de cálcio apresenta absorções diferentes daquelas presentes antes da inclusão, indicando que as membranas estão incorporadas com cálcio. Isso remete o fato que ao compor a membrana de alginato/pectina são polímeros aniônicos. Para que essa blenda se forme é necessária a suplementação do cálcio, íon polivalente, para conferir coesão, exercendo um papel importante na estruturação da blenda.

2.9 Calorimetria Exploratória de Varredura (DSC) das membranas

A membrana de alginato/ extrato aquoso de jucá 50%, quando comparada a de alginato 100% e a comercial, mostra um pico endotérmico em 160 ºC, tendo maior conteúdo de água em sua composição. A membrana de alginato/ extrato aquoso de jucá 10% e a membrana de alginato/ extrato aquoso de jucá 50% apresentam pico característicos de eliminação de água em 147 ºC e 159 ºC, respectivamente. Essas membranas mostram-se mais hidrofílicas à medida que aumenta a concentração do extrato. A membrana de alginato 2,4% apresenta um pico endotérmico em 148 ºC, valor intermediário entre as duas membranas com extrato a 10% e a 50% do peso do alginato na concentração de 2,4 % (Figura 32). Os resultados revelam que a incorporação do extrato aquoso a 50% deslocou os picos endotérmico e exotérmico para valores mais

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altos, provavelmente pela interação do biopolímero e bioativos do extrato aquoso, formando ligações mais fortes, por pontes de hidrogênio intra-moleculares, deixando mais hidrofílica e retardando a sua degradação. As análises de DSC e TGA mostraram que as membranas poliméricas de alginato com extratos ou pectina apresentaram uma melhor estabilidade térmica. Isso garante a durabilidade do material em temperaturas elevadas.2.10 Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) das membranas

A membrana Seasob é uma membrana fabricada através de máquinas extrusoras que deixam esse aspecto filamentar, com formato de uma manta, onde as fibras não obedecem a um alinhamento uniforme. O aspecto das membranas de alginato e extrato ou alginato e pectina de jucá após sua preparação em solução seguida de liofilização apresentaram um aspecto esponjoso. Esse aspecto esponjoso com formação de macro poros permite uma melhor adesão dérmica e interação com os líquidos corpóreos. Através dos resultados da microscopia eletrônica de varredura o polímero alginato de sódio apresentou regiões reticuladas nas membranas incorporadas com o cálcio. A formação dessas cápsulas alveolares garante o aprisionamento do bioativo com propriedade antimicrobiana

2.11 Comprovação da bioatividade dos extratos de jucá

Verificou-se pelos testes químicos com os extratos (aquoso, etanólico e metanólico) a presença de alcalóides, catequinas, flavanonas, flavanóis e taninos (Tabela 1). De acordo com a análise qualitativa dos extratos pela Cromatografia Líquida de Alta Definição (CLAE) foi constatada a presença de ácido elágico e gálico nos extratos (Figura 1 e 2). Para o extrato metanólico de jucá foi obtido 1,72% de ácido gálico e 2,01% de o ácido elágico. Para o extrato acetato de etila de jucá foi obtido 2,49% de ácido gálico e 5,89% de ácido elágico. A solução extratora que apresentou melhor rendimento foi a de oxalato de amônia (0,25%), pH 4.6 por uma hora a uma temperatura de 75 °C (Tabela 2). Foi observado para a extração da pectina escura- A5 um rendimento de 32% e para pectina clara-A8 de 22% do peso da amostra inicial (Tabela 3). O aspecto visual das pectinas foi válido para a extração de quantidades em torno de 1 a 10 gramas da amostra inicial.

2.11Desenvolvimento e preparação de membranas poliméricas

Foram preparadas membranas de Alginato de cálcio 2,4% (Ag 24), alginato e pectina 50% (Agpec 24), alginato e extrato etanólico 10% (E10), alginato e extrato etanólico 50% (E50), alginato e extrato aquoso 10% (A10), alginato e extrato aquoso 50% (A50), alginato e extrato metanólico 10% (M10), alginato e extrato metanólico 50% (M50). Na proporção de 1,130g de cloreto de cálcio e 2,4% de alginato as membranas se mostraram maleáveis, possibilitando a modelagem, após 48 horas. Valores inferiores a 1,130 g de cloreto de cálcio e 2,4% de alginato, as membranas tiveram aparência frágil, sem resistência a compressão, muito úmida e muito maleável. Os melhores resultados foram entre 1,30 a 1,50 g de cloreto de cálcio, onde a quantidade de cálcio incorporado nas membranas ficou entre 0,46 g a 0,54 g (Tabela 4). As espessuras das membranas apresentaram valores variando entre 0,40 a 0,57 milímetros de espessura, estando a média geral das membranas em torno de 0,47 mm de espessura (Tabela 5). As membranas apresentaram a atividade de água (Aa) baixa.

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Verificou-se que, a maioria das membranas manteve índice bem abaixo do valor limitante de 0,60 (Tabela 6). Esse índice é ideal a multiplicação de qualquer microorganismo.

2.12 Avaliação dos efeitos in vivo de biomateriais

Os resultados do teste de bioensaio de toxicidade contra artemia salina náuplios mostraram que todos os extratos apresentam uma toxicidade relevante, entretanto, o extrato metanólico apresentou-se o menor índice de toxicidade que os outros dois extratos, precisando de uma concentração maior para surtir o mesmo efeito dos outros dois extratos. A amostra EMJ (extrato metanólico de jucá) com LC50 = 250,33 23,6058 μ g/mL; A amostra EAJ (extrato aquoso de jucá) com LC50 = 176,8699 21,8897 μg/mL; A amostra EEJ com LC50 = 159,2356 20,1994 μg/mL. Portanto, o mais tóxico foi o extrato etanólico de jucá. A toxicidade com Artemia salina mostra uma correlação com atividade antitumoral e antitrypanossoma cruzi para substâncias com LC50 < 103 μg/mL. Para o teste de toxicidade aguda em ratos, a amostra EMJ foi a mais tóxica, apresentando DL50 51,55 ± 15,81 mg. Kg-1 peso corpóreo seguido pela amostra EEJ DL50 71,28 ± 8,33 mg. Kg-1 peso corpóreo e, finalmente, a amostra EAJ com valor de DL50 > 100 mg. Kg-1 peso corpóreo. As membranas de alginato de sódio, alginato/pectina e alginato de cálcio apresentaram DL50 > 800 mg. Kg-1 peso corpóreo. Apesar das amostras terem causado mortes, esses valores de DL50 são considerados moderadamente tóxicos segundo os critérios de Hodge e Sterner (1949) e tóxico segundo os critérios da WHO (1994). Portanto, mesmo quando injetadas numa via de rápida absorção como a via IP (intra peritonial), as amostras não se mostraram muito tóxicas para mamíferos, ou seja, com valores de DL50 < 25 mg. Kg-1. Além disso, as amostras avaliadas terão sua toxicidade bastante reduzida quando administradas em potencial por via de aplicação externa, o uso tópico.

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3 AGRADECIMENTOS

Agradecimentos á Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico pelo apoio financeiro.

4 REFERÊNCIAS

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DEVELOPMENT OF MEMBRANES ASSOCIATED WITH ALGINATE AND PECTIN BIOACTIVE PLANT FOR TREATMENT IN BURNS

1Arcelina P. Cunha, 1Antônia F.J.Uchôa, 1Raimundo R. Almeida, 1Ana C. B. Ribeiro, 1Débora H. A. Brito, 2Ícaro G. P. Vieira, 1Elis C. C. Gomes,1 Nádja M. P. S. Ricardo,

1Nágila M. P. S. Ricardo1Department of Organic and Inorganic Chemistry, Federal do Ceará University, Fortaleza (CE), Brazil 2Technological Development Park (PADETEC), Fortaleza,(CE), Brazil E-mail: [email protected].

Abstract. Burns are among the most common causes of skin damage. Many polymer compositions have been used to nullify the effect of burn injuries. The development of membranes that can be applied as an adjunct in wound healing contributes effectively to decrease the cellular injury. Pectin and alginate are natural polymers with crosslinking capacity (with divalent ions) and gelling. The extracts were bioactive jucá as alkaloids, catechins, flavanones, flavanols and tannins that have antioxidant and antibacterial properties. The presence of calcium, by using calcium chloride as crosslinking agent, was effective for modeling the membranes based on calcium alginate. We prepared two samples of membranes in a defined concentration of 2.4% alginate. The first was incorporated jucá crude extracts in the proportion of 10:50% by weight of alginate. The second membrane was added to the pectin jucá proportion of 50% by weight of the polymer. After preparation the membranes were characterized by Infrared Spectroscopy in the Region (FTIR), thermal analysis (TG and DSC), Energy Dispersive X-ray (EDX) and Scanning Electron Microscopy (SEM), High Performance Liquid Chromatography (HPLC ) and evaluation of the effects in vivo, using mice and bioassays with Artemia sp for the extracts of Caesalpinia ferrea, alginate and pectin biopolymers of Caesalpinia ferrea and their incorporation into membranes for patients with burns, showed low toxicity to mammals. The results demonstrate the potential of these membranes to assist in the healing of skin lesions.

Keywords: Pectin, alginate, polymeric membranes, Burns