Extração e caracterização físico-química do ulvan (Ulva lactuca L.): uma plataforma para preparação de sistemas biomiméticos particulados
| dc.contributor.advisor | Chaud, Marco Vinícius | |
| dc.contributor.author | Crescencio, Kessi Marie de Moura | |
| dc.date.accessioned | 2023-05-09T20:58:24Z | |
| dc.date.available | 2023-05-09T20:58:24Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description.abstract | INTRODUÇÃO: A Ulva lactuca apresenta vantagens que justificam sua exploração na pesquisa e no desenvolvimento de produtos da área farmacêutica, alimentícia e cosmética. O principal componente desta alga é o ulvan, uma classe de heteropolissacarídeos sulfatados. A estrutura química destes polissacarídeos se assemelha às estruturas moleculares do ácido hialurônico e do sulfato de condroitina. OBJETIVO: Avaliar a viabilidade da utilização da alga marinha Ulva lactuca, como fonte do ulvan para biomimetizar o efeito do ácido hialurônico e do sulfato de condroitina. MÉTODOS: O processo de extração do ulvan foi padronizado. O hidrogel de ulvan foi preparado em meio etanólico na presença de cloreto de cálcio. O rendimento em polissacarídeos foi determinado. O ulvan foi caracterizado por técnicas físicas e físico-químicas: avaliação macroscópica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), microtomografia computadorizada, análise elementar, potencial hidrogeniônico (pH), calorimetria exploratória diferencial (CED), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (IVTF), fluorescência de raios X (FRX) e determinação do diâmetro da partícula (DP), potencial zeta (PZ) e índice de polidispersidade (IPD). O hidrogel de ulvan foi caracterizado por avaliação macroscópica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX) e propriedades físicas, físico-químicas e mecânicas do sistema coloidal. RESULTADOS: O rendimento foi de 25,54%. A MEV mostrou material fibroso. Os resultados para pH, DP, PZ e IPD da dispersão aquosa de ulvan foram, respectivamente, 6,68 ± 0,01, 360,46 ± 19,37 nm, (-) 11,21 ± 2,26 mV e 0,303 ± 0,022. A CED mostrou picos de fusão em 86,04 oC e 94,86 oC e pico de carbonização em 213,15 oC. O espectro de IVTF confirmou os achados na literatura. FRX detectou a presença de enxofre, magnésio, potássio, cloro, cálcio, silício e fósforo. A DRX confirmou a estrutura semicristalina do ulvan. O pH, DP, PZ e IPD do hidrogel foram, respectivamente, 10,39 ± 0,02, 227,66 ± 6,13 nm, (-) 25,21 ± 0,98 mV e 0,325 ± 0,018. A CED apresentou pico de fusão em 109,35oC. A MEV mostrou a estrutura cristalina do hidrogel. O resultado do IVTF mostrou modificações no espectro referente a reticulação com íons Ca2+. O hidrogel obtido era termorresponsivo e apresentou resultados para dureza (0,032 ± 0,003 N), compressibilidade (0,29 ± 0,05 N.s-1), adesividade (0,29 ± 0,05 N.s-1), coesividade (0,16 ± 0,01 N) e mucoadesão (0,305 ± 0,067 N). CONCLUSÃO: A análise dos resultados mostrou que a metodologia utilizada foi eficiente para a realização da extração de ulvan, com alto grau de pureza, e para obtenção de um hidrogel de ulvan, a partir da reticulação do ulvan com íons cálcio (Ca2+). Entretanto, este hidrogel, que foi desenvolvido com o intuito de avaliar a capacidade de utilizar o ulvan para biomimetizar o efeito do ácido hialurônico e do sulfato de condroitina, não apresentou propriedades físicas, viscosimétricas e fisiomecânicas adequadas para a sua utilização como substituto destes polímeros. Desta forma, para que este material possa ser utilizado em aplicações biomédicas, como a aplicação em cartilagens articulares inflamadas e desgastadas, estas propriedades precisam ser aperfeiçoadas. | pt |
| dc.description.abstract | INTRODUCTION: Ulva lactuca has advantages that justify its exploration in the research and development of pharmaceutical, food and cosmetic products. The main component of this alga is ulvan, a class of sulfated heteropolysaccharides. The chemical structure of these polysaccharides is similar to the molecular structures of hyaluronic acid and chondroitin sulfate. OBJECTIVE: To evaluate the viability of using the marine alga Ulva lactuca, as the source of ulvan to biomimetize to the effect of hyaluronic acid and chondroitin sulfate. METHODS: The ulvan extraction process was standardized. The ulvan hydrogel was prepared in an ethanolic medium in the presence of calcium chloride. The calculation of the polysaccharide yield was determined. Ulvan was characterized by physical and physical-chemical techniques: macroscopic evaluation, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), computerized microtomography, elemental analysis, pH, differential scanning calorimetry (DSC), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray fluorescence (XRF), determination of particle diameter (PD), zeta potential (ZP) and polydispersity index (PDI). The ulvan hydrogel was characterized by macroscopic evaluation, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and physical, physicochemical and mechanical properties of the colloidal system. RESULTS: The yield was 25.54%. SEM showed fibrous material. The results for pH, DP, ZP and PDI of the aqueous dispersion of ulvan were, respectively, 6.68 ± 0.01, 360.46 ± 19.37 nm, (-) 11.21 ± 2.26 mV e 0.303 ± 0.022. The DSC showed melting peaks at 86.04 oC and 94.86 oC, and carbonization peak at 213.15 oC. The FTIR spectrum confirmed the findings in the literature. XRF detected the presence of sulfur, magnesium, potassium, chlorine, calcium, silicon and phosphorus. XRD confirmed the semicrystalline structure of ulvan. The pH, DP, ZP and PDI of the hydrogel were, respectively, 10.39 ± 0.02, 227.66 ± 6.13 nm, (-) 25.21 ± 0.98 mV e 0.325 ± 0.018. DSC showed a melting peak of 109.35 oC. SEM showed the crystalline structure of the hydrogel. The FTIR result showed changes in the spectrum related to crosslinking with Ca2+ ions. The hydrogel obtained was thermoresponsive and showed results for hardness (0.032 ± 0.003 N), compressibility (0.29 ± 0.05 N. s-1), dhesiveness (0.29 ± 0.05 N. s-1), cohesiveness (0.16 ± 0.01 N) and mucoadhesion (0.305 ± 0.067 N). CONCLUSION: The analysis of the results showed that the methodology used was efficient for the extraction of ulvan, with a high degree of purity, and for obtaining an ulvan hydrogel, from the crosslinking of the ulvan with calcium ions (Ca2+). However, this hydrogel that was developed in order to assess the ability to use ulvan to biomimetize the effect of hyaluronic acid and chondroitin sulfate, did not have adequate physical, viscosimetric and physiomechanical properties for its use as a substitute for these polymers. Thus, so that this material can be used in biomedical applications, such as the application in inflamed and worn articular cartilages, these properties need to be improved. | en |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uniso.br/handle/uniso/958 | |
| dc.subject | Algas marinhas | |
| dc.subject | Polissacarídeos | |
| dc.subject | Química farmacêutica | |
| dc.subject | Medicamentos - Formas farmacêuticas | |
| dc.subject | Farmacologia | |
| dc.title | Extração e caracterização físico-química do ulvan (Ulva lactuca L.): uma plataforma para preparação de sistemas biomiméticos particulados | |
| dc.type | Dissertação | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| local.rights | Open Access |
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