Misturas aquosas de polissacarídeos e proteínas são normalmente instáveis e separam-se em fases devido às interações repulsivas ou atrativas existentes entre os polímeros. O efeito da temperatura, do pH e da concentração polimérica no comportamento de misturas de pectina/caseína foi estudado nesse trabalho. Um diagrama de fases construído em pH 7 revelou que a mistura é estável apenas em baixas concentrações. Concentrações mais elevadas levam à incompatibilidade termodinâmica, governada por forças puramente entrópicas, e ao aparecimento de duas fases: uma rica em caseína (inferior) e outra rica em pectina (superior). A decomposição espinodal pôde ser visualizada nos estágios iniciais da separação de fases e, nos estágios intermediários, observou-se a formação de emulsões água/água. Quando o pH dessas emulsões é reduzido para abaixo de 6, a pectina é atraída para a fase de caseína, resultando na formação de partículas de complexo pectina/caseína que não coalescem e são resistentes à adição de sal (NaCl 100 mM), apresentando um diâmetro médio aproximado de 4 m. As micropartículas de pectina/caseína produzidas por este método demonstraram ser capazes de encapsular com alta eficiência tanto substâncias hidrofóbicas quanto hidrofílicas, possibilitando sua aplicação na encapsulação de compostos variados para fins diversos. Neste trabalho, as micropartículas foram utilizadas para encapsular cristais de metronidazol e sua utilização na obtenção de filmes de aplicação intra-bolsa periodontal foi avaliada in vitro. As dispersões de pectina/caseína contendo as micropartículas carregadas foram submetidas à secagem para a obtenção dos filmes. Estes, reticulados ou não com cálcio, sustentaram a liberação in vitro do fármaco por pelo menos 7 dias in vitro. A reticulação foi importante para reduzir a desintegração dos filmes, contribuindo para aumentar o tempo de permanência deles no local de aplicação e para melhorar suas propriedades mecânicas, facilitando seu manuseio e inserção na bolsa periodontal. Com esses resultados, conclui-se que os filmes de micropartículas de complexo pectina/caseína contendo metronidazol desenvolvidos neste trabalho são excelentes candidatos a sistemas de liberação local para o tratamento da doença periodontal.

Aqueous mixtures of polysaccharides and proteins are usually unstable and phase-separate either because of repulsive or attractive interactions. The effect of temperature, pH, and biopolymer concentration on the phase behavior of pectin/casein mixtures was investigated. A phase diagram built at pH 7 revealed that the mixture is stable at low polymer concentrations. Higher concentrations lead to thermodynamic incompatibility, driven purely by entropic forces, and to the appearance of two phases: one enriched with casein (lower) and the other, with pectin (upper). Spinodal decomposition was visualized in the early stages of phase separation. In the intermediate stages, water-in-water emulsions were observed. When the pH of these emulsions was lowered below 6, pectin was attracted by casein-rich phase, resulting in the formation of particles (diameter ~ 4 m) of pectin/casein complex, which do not coalesce and are insensitive to salt addition (100 mM NaCl). Pectin/casein microparticles obtained by this method were able to encapsulate with high efficiency either hydrophobic or hydrophilic substances and, due to that, could be applied in the encapsulation of a great variety of compounds for different purposes. In this work, the pectin/casein microparticles were used to encapsulate metronidazole crystals and the preparation of intra-periodontal pocket films with them was evaluated. Therefore, dispersions of loaded pectin/casein microparticles were dried in an oven. Films cross-linked or not with calcium sustained the in vitro drug release at least for 7 days. The cross-linking with calcium was important to reduce film disintegration, accounting for its permanence in the applied region, and to improve the mechanical properties, which facilitates manipulation and insertion into the periodontal pocket. With these results we conclude that the films formed by microparticles of pectin/casein complex loaded with metronidazole are excellent candidates for local drug delivery systems for the treatment of periodontal disease.