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Microencapsulação e nanoencapsulação de ativos naturais empregando tecnologias de secagem

Resumo

Muitos produtos de origem natural de interesse comercial, em particular nas indústrias farmacêuticas e alimentícias, são misturas complexas de inúmeras substancias. Exemplos de substancias vegetais (fitoquímicos) que produzem benefícios à saúde incluem os compostos fenólicos (ex. curcumina, resveratrol, galato de epigalocatequina, etc), e os carotenóides (ex. licopeno, luteína, zeaxantina, b-caroteno, etc.). Entretanto, o efeito biológico pode ser drasticamente reduzido ou perdido após uso oral, devido à baixa solubilidade em condições normais do trato gastrointestinal (baixa absorção), e ao efeito do metabolismo de primeira passagem. Outros produtos são voláteis (ex. óleos essenciais), termo-sensíveis e susceptíveis à oxidação, podendo sofrer alterações irreversíveis de suas propriedades físico-químicas quando expostas sem proteção ao contato com outros materiais ou agentes externos. Tecnologias de micro/nanoencapsulação possuem enorme potencial de aplicação na área de produtos naturais, permitindo, por exemplo, a transformação de produtos líquidos e voláteis em forma sólida, proteção e modulação da liberação de constituintes ativos, possibilitando melhor absorção de constituintes hidrofílicos e lipofílicos. Neste sentido, várias limitações de ordem técnica que atualmente dificultam o desenvolvimento de produtos inovadores contendo ativos naturais com grande potencial de uso em vários setores industriais, como o farmacêutico e alimentício podem ser superadas. Por exemplo, a baixa solubilidade de um produto natural pode afetar negativamente sua aplicabilidade e desempenho, levando à dificuldade na formulação e, provavelmente, baixa biodisponibilidade, o que exige muitas vezes a utilização de quantidades elevadas. Dentre as estratégias que podem ser empregados na obtenção de sistemas micro e nanoestruturados contento produtos naturais incluem-se a micro/nanoencapsulação por processos físicos (spray drying, suspensão em ar, liofilização, spray chilling, micronização, homogeneização de alta pressão e a microfluidização), ou físico-químicos (coacervação simples e complexa, evaporação do solvente, etc). Diferentes materiais de parede podem ser empregados, como por exemplo, proteínas e polissacarídeos, derivados do ácido acrílico/metacrílico, derivados dos ácidos polilático/poliglicólico, lipídeos, açúcares, ácidos orgânicos, óleo vegetal hidrogenado. Também apresentam potencial a inclusão molecular em ciclodextrinas e a encapsulação em lipossomas. A seleção do material polimérico e do processo de encapsulação depende das propriedades desejadas para o produto, como por exemplo, solubilidade, biodisponibilidade ,biodegradabilidade, tipo de liberação, tamanho de partícula, etc. O objetivo deste projeto é o desenvolvimento e avaliação de sistemas micro e nanoestruturados para a modulação da liberação de produtos naturais (ex. extratos brutos, componentes semipurificados e/ou isolados), enfatizando-se diferentes processos de preparação (homogeneização de alta pressão, homogeneização por ultrassom, spray drying e liofilização, entre outros), tipo de excipientes e procedimentos para a caracterização físico-química do produto (granulometria, solubilidade, permeabilidade, dissolução, microscopia eletrônica, raio-x, análise térmica, potencial zeta). Esse projeto permitirá a implantação e consolidação de uma plataforma tecnológica com capacidade de desenvolver produtos inovadores a partir de ativos naturais, com grande potencial de aplicação industrial. (AU)

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Publicações científicas (14)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BALDIM, IARA; SOUZA, CLAUDIA R. F.; DURAZZO, ALESSANDRA; LUCARINI, MASSIMO; SANTINI, ANTONELLO; SOUTO, ELIANA B.; OLIVEIRA, WANDERLEY P. Spray-Dried Structured Lipid Carriers for the Loading of Rosmarinus officinalis: New Nutraceutical and Food Preservative. FOODS, v. 9, n. 8 AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
SOUZA, CLAUDIA R. F.; BALDIM, IARA; BANKOLE, VICTOR O.; DA ANA, RAQUEL; DURAZZO, ALESSANDRA; LUCARINI, MASSIMO; CICERO, NICOLA; SANTINI, ANTONELLO; SOUTO, ELIANA B.; OLIVEIRA, WANDERLEY P. Spouted Bed Dried Rosmarinus officinalis Extract: A Novel Approach for Physicochemical Properties and Antioxidant Activity. AGRICULTURE-BASEL, v. 10, n. 8 AUG 2020. Citações Web of Science: 0.
BALDIM, IARA; OLIVEIRA, WANDERLEY P.; KADIAN, VARSHA; RAO, REKHA; YADAV, NITESH; MAHANT, SHEEFALI; LUCARINI, MASSIMO; DURAZZO, ALESSANDRA; DA ANA, RAQUEL; CAPASSO, RAFFAELE; SOUTO, SELMA B.; SANTINI, ANTONELLO; SOUTO, ELIANA B. Natural Ergot Alkaloids in Ocular Pharmacotherapy: Known Molecules for Novel Nanoparticle-Based Delivery Systems. BIOMOLECULES, v. 10, n. 7 JUL 2020. Citações Web of Science: 2.
BANKOLE, VICTOR OLORUNTOBA; OSUNGUNNA, MICHAEL OLUWOLE; FERNANDES SOUZA, CLAUDIA REGINA; SALVADOR, SERGIO LUIZ; OLIVEIRA, WANDERLEY PEREIRA. Spray-Dried Proliposomes: an Innovative Method for Encapsulation of Rosmarinus officinalis L. Polyphenols. AAPS PHARMSCITECH, v. 21, n. 5 MAY 18 2020. Citações Web of Science: 0.
BALDIM, IARA; ROSA, DEBORA M.; SOUZA, CLAUDIA R. F.; DA ANA, RAQUEL; DURAZZO, ALESSANDRA; LUCARINI, MASSIMO; SANTINI, ANTONELLO; SOUTO, ELIANA B.; OLIVEIRA, WANDERLEY P. Factors Affecting the Retention Efficiency and Physicochemical Properties of Spray Dried Lipid Nanoparticles Loaded with Lippia sidoides Essential Oil. BIOMOLECULES, v. 10, n. 5 MAY 2020. Citações Web of Science: 1.
PATRÍCIA NIRLANE DA COSTA SOUZA; DÉRICA GONÇALVES TAVARES; CLÁUDIA REGINA FERNANDES SOUZA; MARCELO LUIS LOMBARDI MARTINEZ; WANDERLEY PEREIRA OLIVEIRA; LUÍS HENRIQUE SOUZA GUIMARÃES; PATRÍCIA GOMES CARDOSO. Spray Drying of Coloring Extracts Produced by Fungi Isolated from Brazilian Caves. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 63, p. -, 2020. Citações Web of Science: 0.
BENELLI, LUCIMARA; OLIVEIRA, WANDERLEY P. Fluidized bed coating of inert cores with a lipid-based system loaded with a polyphenol-rich Rosmarinus officinalis extract. FOOD AND BIOPRODUCTS PROCESSING, v. 114, p. 216-226, MAR 2019. Citações Web of Science: 0.
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CLÁUDIA R. F. SOUZA; PATRÍCIA N. FERRAZ-FREITAS; WANDERLEY P. OLIVEIRA. COMPLEXOS DE INCLUSÃO BINÁRIOS, TERNÁRIOS E QUATERNÁRIOS CONTENDO ÓLEO ESSENCIAL DE Lippia sidoides. Química Nova, v. 39, n. 8, p. 979-986, Set. 2016.
BENELLI, LUCIMARA; CORTES-ROJAS, DIEGO F.; SOUZA, CLAUDIA REGINA F.; OLIVEIRA, WANDERLEY PEREIRA. Fluid bed drying and agglomeration of phytopharmaceutical compositions. Powder Technology, v. 273, p. 145-153, MAR 2015. Citações Web of Science: 5.
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CORTES-ROJAS, DIEGO F.; SOUZA, CLAUDIA R. F.; OLIVEIRA, WANDERLEY P. Encapsulation of eugenol rich clove extract in solid lipid carriers. Journal of Food Engineering, v. 127, p. 34-42, APR 2014. Citações Web of Science: 42.

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