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Microencapsulação e nanoencapsulação de ativos naturais empregando tecnologias de secagem

Processo: 12/03427-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência (Início): 01 de abril de 2012
Vigência (Término): 31 de março de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
Pesquisador responsável:Cláudia Regina Fernandes de Souza
Beneficiário:Cláudia Regina Fernandes de Souza
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/10333-1 - Microencapsulação e nanoencapsulação de ativos naturais empregando tecnologias de secagem, AP.JP
Assunto(s):Medicamentos fitoterápicos   Suplementos nutricionais   Sistemas de liberação de medicamentos   Nanotecnologia

Resumo

Muitos produtos de origem natural de interesse comercial, em particular nas indústrias farmacêuticas e alimentícias, são misturas complexas de substancias. Exemplos de substancias de origem vegetal (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 dos fitoquimicos 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 expostos sem proteção ao contato com outros materiais ou agentes externos. Tecnologias de microencapsulação e 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 uma 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 das substâncias em questão. Dentre as estratégias que podem ser empregadas na obtenção de sistemas micro e nanoestruturados contento produtos naturais incluem-se a microencapsulação e 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 entre outros. 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, podendo-se destacar, 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.

Publicações científicas (6)
(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)
CORTES-ROJAS, DIEGO F.; SOUZA, CLAUDIA R. F.; CHEN, MONG-JEN; HOCHHAUS, GUENTHER; OLIVEIRA, WANDERLEY P. Effects of lipid formulations on clove extract spray dried powders: comparison of physicochemical properties, storage stability and in vitro intestinal permeation. PHARMACEUTICAL DEVELOPMENT AND TECHNOLOGY, v. 23, n. 10, p. 1047-1056, 2018. Citações Web of Science: 2.
CORTES-ROJAS, DIEGO F.; SOUZA, CLAUDIA R. F.; OLIVEIRA, WANDERLEY P. EFFECTS OF SURFACTANT TYPE ON RETENTION OF BIOACTIVE COMPOUNDS OF SYZYGIUM AROMATICUM IN SPRAY DRIED LIPID BASED SYSTEMS. INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICAL SCIENCES AND RESEARCH, v. 8, n. 12, p. 5057-5064, DEC 2017. Citações Web of Science: 0.
SECOLIN, VANESSA A.; SOUZA, CLAUDIA R. F.; OLIVEIRA, WANDERLEY P. Spray drying of lipid-based systems loaded with Camellia sinensis polyphenols. Journal of Liposome Research, v. 27, n. 1, p. 11-20, MAR 2017. Citações Web of Science: 3.
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.
CORTES-ROJAS, D. F.; SOUZA, C. R. F.; OLIVEIRA, W. P. Surfactant Mediated Extraction of Antioxidants from Syzygium aromaticum. SEPARATION SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 50, n. 2, p. 207-213, JAN 22 2015. Citações Web of Science: 5.
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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