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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Josiane Gonçalves Borges
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Pirassununga, 2017
Orientador
Banca examinadora
Carvalho, Rosemary Aparecida de (Presidente)
Alencar, Severino Matias de
Vanin, Fernanda Maria
Venturini, Anna Cecilia
Yoshida, Cristiana Maria Pedroso
Título em português
Incorporação de compostos ativos naturais em matrizes poliméricas para liberação oral utilizando a técnica de impressão
Palavras-chave em português
Punica granatum
Tape-casting
Carboximetilcelulose
Filmes orais
Resumo em português
A tecnologia de impressão para incorporação do princípio ativo tem se mostrado promissora para o desenvolvimento de filmes para liberação oral. Estudos mostram que esta técnica foi eficiente na incorporação de fármacos sintéticos, entretanto pode ser interessante avaliar a possibilidade do uso desta técnica para incorporação de extratos naturais, devido as diversas atividades farmacológicas que eles podem apresentar. Dentre as fontes naturais, a romã (Punica granatum L.) tem se destacado pelo seu potencial antioxidante, anti-inflamatório e antimicrobiano. Este trabalho teve como objetivo avaliar as diferentes partes da Punica granatum L. como fonte de compostos ativos e analisar a possibilidade do uso da técnica de impressão para incorporação destes compostos em substratos para liberação oral. A extração dos compostos ativos foi avaliada para as diferentes partes da romã (casca, folha, mesocarpo e semente) em relação ao rendimento de sólidos solúveis totais, concentração de compostos fenólicos e flavonoides. O melhor extrato foi concentrado em rotaevaporador e avaliado em relação aos parâmetros importantes para uma solução de impressão (tensão superficial e viscosidade). Para utilização como substrato foram avaliados filmes à base de carboximetilcelulose (CMC), hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) e blenda (CMC:HPMC - 1:1) produzidos pela técnica de tape-casting e papel comestível comercial. O extrato foi impresso utilizando uma impressora jato de tinta (L375, EPSON). Os substratos foram impressos com diferentes números de camada (1 à 4 camadas de impressão) e caracterizados em relação ao conteúdo de água, cor, pH de superfície, microscopia eletrônica de varredura e de força atômica, tempo de desintegração, concentração de compostos fenólicos, liberação in vitro, cinética de liberação, espectroscopia de infravermelho, difração de raio-X e estabilidade dos compostos fenólicos. A melhor extração foi obtida do mesocarpo, utilizando-se a temperatura de 70 ºC, tempo de 30 min e solução hidroalcoólica com 70% de álcool. Observou-se que os extratos obtidos do mesorcarpo (sem e com concentração) apresentaram intervalos de valores de tensão superficial e viscosidade dentro dos valores observados na literatura para impressora, entretato o extrato obtido do mesocarpo com remoção de 40% de solvente apresentou maior concentração de compostos fenólicos e por isso foi utilizado como solução de impressão. Analisando os substratos, observou-se que os filmes obtidos por tape-casting apresentaram maior tensão na ruptura, elongação e módulo elástico que o papel comestível comercial. Adicionalmente, os extratos apresentaram boa afinidade com os substratos testados. Os filmes à base de HPMC e blenda de CMC:HPMC não foram utilizados para impressão por curvarem rapidamente após serem retirados da placa, visto que essa deformação impediu que passassem pela cabeça de impressão sem serem danificados. Em relação aos filmes impressos, observou-se que o aumento do número de camadas aumentou a concentração de compostos fenólicos, possibilitando a produção sob demanda, de acordo com a necessidade individual. Não houve variação do pH de superfície e o tempo de desintegração do papel comestível comercial foi superior aos filmes à base de carboximetilcelulose. A liberação dos compostos foi influenciada pelo substrato utilizado e o lado de exposição (lado sem impressão e lado impresso). Os compostos fenólicos foram estáveis nos filmes no intervalo de 196 dias. Desta forma, pode-se concluir que a técnica de impressão pode ser utilizada para incorporação dos compostos fenólicos extraídos do mesocarpo da romã.
Título em inglês
Incorporation of natural active compounds into polymer matrices for oral release using the printing technique
Palavras-chave em inglês
Punica granatum
Carboxymethylcellulose
Oral films
Tape-casting
Resumo em inglês
Printing technology for incorporation of the active compounds has shown promise for the development of oral release films. Studies show that this technique was efficient in the incorporation of synthetic drugs, however it may be interesting to evaluate the possibility of using this technique to incorporate natural extracts, due to the various pharmacological activities that they can present. Among the natural sources, pomegranate (Punica granatum L.) has been highlighted by its antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial potential. This work aimed to evaluate the different parts of Punica granatum L. as a source of active compounds and to analyze the possibility of using the printing technique to incorporate these compounds into substrates for oral release. The extraction of the active compounds was evaluated for different parts of the pomegranate (bark, leaf, mesocarp and seed) in relation to the yield of total soluble solids, concentration of phenolic compounds and flavonoids. The best extract was concentrated in a rotavaporator and evaluated in relation to the parameters important for a printing solution (surface tension and viscosity). Films based on carboxymethylcellulose (CMC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) and blend (CMC: HPMC - 1: 1) produced by the tape-casting technique and commercial edible paper were evaluated for use as substrate. The extract was printed using a piezoelectric inkjet printer (L375, EPSON). The substrates were printed with different numbers of layers (1 to 4 printing layers) and characterized in relation to water content, color, surface pH, scanning and atomic force electron microscopy, disintegration time, phenolic compound concentration, release in vitro, release kinetics, infrared spectroscopy, X-ray diffraction and stability of phenolic compounds. The best extract was obtaind from the mesocarp, using the extraction temperature of 70ºC, time of 30 min and hydroalcoholic solution with 70% ethyl alcohol. It was observed that the extracts obtained from the mesorcarp (without concentration and with different percentages of concentration) presented ranges of values of surface tension and viscosity within the values observed in the literature for printer, and the extract with removal of 40 % of solvent present hither concentration of phenolic compounds and therefore was used as print solution. By analyzing the substrates, it was observed that the films obtained by tape-casting had a higher tension in the rupture, elongation and elastic modulus than commercial edible paper. In addition, the extracts showed good affinity with the substrates tested. HPMC-based films and blends (HPMC:CMC) were not used for printing by bending rapidly after being removed from the plate as this deformation prevented them from passing through the print head without being damaged. In relation to the printed films, it was observed that the increase in the number of layers also increased the concentration of phenolic compounds, allowing the production on demand, according to the individual needs. There was no variation of the surface pH and the disintegration time of the commercial edible paper was higher than the carboxymethylcellulose based films. The release of the compounds was influenced by the substrate used and the exposure side (unprinted side and printed side). The phenolic compounds were stable in the films within the 196 day. In this way, it can be concluded that the printing technique can be used to incorporate the phenolic compounds extracted from the mesocarp of the pomegranate.
 
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Data de Publicação
2017-12-01
 
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