Separation and purification of curcumin using novel aqueous two-phase micellar systems composed of amphiphilic copolymer and cholinium ionic liquids

Autor(es)

Kurnik, Isabelle S. ^[1] ; Noronha, Mariana A. ^[2] ; Camara, Mayra C. C. ^[2] ; Mazzola, Priscila G. ^[2] ; Vicente, Antonio A. ^[3] ; Pereira, Jorge F. B. ^{[1, 4]} ; Lopes, Andre M. ^[2]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Sao Paulo State Univ, Sch Pharmaceut Sci, Dept Engn Bioproc & Biotechnol, UNESP, Araraquara, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Fac Pharmaceut Sci, Campinas, SP - Brazil

^[3] Univ Minho, Ctr Biol Engn CEB, Campus Gualtar, P-4710057 Braga - Portugal

^[4] Univ Coimbra, Dept Chem Engn, CIEPQPF, Rua Silvio Lima, Polo 2 Pinhal Marrocos, P-3030790 Coimbra - Portugal

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Separation and Purification Technology; v. 250, NOV 1 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Novel aqueous two-phase micellar systems (ATPMS) composed of Pluronic F68, a triblock amphiphilic copolymer, and cholinium-based ionic liquids (ILs) were formulated and applied for separation/purification of curcumin (CCM). CCM stability in the presence of ATPMS components was also evaluated. CCM is stable up to 24 h in copolymer (1.0 - 10.0 wt%) and ILs (0.1 - 3.0 M) aqueous solutions. Very mild phase separation conditions (close to room temperature) were achieved by adding cholinium ILs to the Pluronic F68 + Mcllvaine buffer at pH 6.0 solution. The decrease of cloud-point temperature is dependent on the relative hydrophobicity of IL anion, {[}Hex](-) > {[}But](-) > {[}Pro](-) > {[}Ac](-) > Cl-. ATPMS composed of more hydrophobic ILs ({[}Ch] {[}Hex] > {[}Ch] {[}But] > {[}Ch] {[}Pro]) are most efficient in the partition of commercial CCM into polymeric micelles (PMs)-rich phase. The best ATPMS (0.70 M {[}Ch] {[}But] and 0.60 M {[}Ch] {[}Hex]-based ATPMS) were then used to purify CCM from a crude extract of Curcuma longa L. Both systems were very selective to separate CCM from protein-based contaminants (selectivity values >= 25; purification yields >= 12-fold). Pluronic F68-based ATPMS are promising for selective separation of hydrophobic biomolecules by using cholinium-based ILs as adjuvants to adjust phase separation temperatures and biomolecules' partition. (AU)

• Processo FAPESP: 14/16424-7 - Otimização e aumento de escala do processo de extração líquido-líquido com líquidos iônicos (LIs) como ferramenta de separação sustentável do biofármaco antileucêmico L-asparaginase (ASPase)
• Beneficiário: Jorge Pereira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 17/10789-1 - Terapia combinatória utilizando polimerossomos decorados com transferrina e incorporados em hidrogéis de quitosana como smart drug delivery systems para células tumorais de melanoma
• Beneficiário: André Moreni Lopes
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 19/05624-9 - Estudos de encapsulação e liberação in vitro de curcumina em micelas poliméricas compostas por copolímeros tribloco PEO-PPO-PEO
• Beneficiário: Isabelle Souza Kurnik
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 18/05111-9 - Sistemas micelares de duas fases aquosas baseados em líquidos iônicos como plataformas para a encapsulação de curcumina em micelas poliméricas
• Beneficiário: Isabelle Souza Kurnik
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 19/08549-8 - Polimerossomos decorados com transferrina e avaliação da sua estabilidade e comportamento de liberação de fármacos
• Beneficiário: Mayra Caroline Cunha Câmara
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 18/10799-0 - Terapia combinatória utilizando polimerossomos decorados com transferrina e incorporados em hidrogéis de quitosana como smart drug delivery systems para células tumorais de melanoma
• Beneficiário: André Moreni Lopes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores