Extração e caracterização físico-química do ulvan (Ulva lactuca L.): uma plataforma para preparação de sistemas biomiméticos particulados

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.