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)