Síntese Verde, Caracterização, Encapsulamento e Medição do Potencial de Liberação de Novas Partículas Micro/Submicrônicas de Lignina Alcalina

Summary

Descrevemos novas metodologias simples de síntese e caracterização de partículas micro e submicrônicas de lignina biocompatíveis. Essas formulações fornecem uma abordagem fácil para a utilização do heteropolímero, bem como uma alternativa para o projeto racional de matrizes carreadoras multifuncionais com potencial aplicabilidade em biomedicina, tecnologia farmacêutica e indústria alimentícia.

Abstract

A aplicabilidade da micro/nanotecnologia de biopolímeros em medicina humana, veterinária, farmacêutica e alimentícia está crescendo rapidamente devido ao grande potencial das partículas baseadas em biopolímeros como sistemas de transporte eficazes. O uso da lignina como biomatriz heteropolimérica básica para o projeto de formulações micro/submicrométricas inovadoras permite a obtenção de maior biocompatibilidade e oferece vários grupos funcionais ativos apresentando oportunidades para personalização das propriedades físico-químicas e bioatividades das formulações para diversas aplicações. O objetivo do presente estudo foi desenvolver uma metodologia simples e ecologicamente correta para a síntese de partículas de lignina com tamanho micro e submicrométrico; avaliar suas características físico-químicas, espectrais e estruturais; e examinar sua capacidade de encapsulamento de moléculas biologicamente ativas e potencial de liberação in vitro de bioflavonóides em meios gastrointestinais simulados. As metodologias apresentadas aplicam solventes baratos e verdes; processos fáceis, diretos, rápidos e sensíveis que requerem pouco equipamento, substâncias não tóxicas e métodos simples para sua caracterização, a determinação da capacidade de encapsulação dos compostos bioativos pouco solúveis em água morin e quercetina, e o potencial de liberação in vitro das matrizes de lignina.

Introduction

Atualmente, a inclinação para biopolímeros como celulose, quitosana, colágeno, dextrana, gelatina e lignina como precursores para o projeto de transportadores micro/submicrométricos com tamanho, propriedades físico-químicas e biofuncionalidades personalizáveis aumentou nas indústrias biomédica, farmacêutica e de tecnologia de alimentos devido à sua aplicabilidade em engenharia de tecidos, bioimpressão 3D, in vitro plataformas de modelagem de doenças, indústria de embalagens, preparação de emulsões e entrega de nutrientes, entre outros ^1,2,3.

Protocol

1. Síntese de micropartículas de lignina

1. Preparar uma solução aquosa de lignina alcalina a 50 mg/ml dissolvendo 2,5 g de lignina alcalina em 50 ml de água ultrapura num agitador magnético.
2. Prepare a solução de Tween 80 a 1% dissolvendo 1 mL de Tween 80 em 100 mL de água ultrapura.
3. Prepare uma solução 2 M de HNO₃ diluindo 6,65 mL de 67% de HNO₃ (densidade = 1,413 g / mL) com água ultrapura até um volume final de 50 mL.
4. Adicione len.......

Discussion

Entre as principais questões críticas das modernas metodologias de síntese para o projeto de formulações de carreadores de fármacos à base de biopolímeros está a aplicação de reagentes orgânicos perigosos - solventes voláteis e inflamáveis, como tetrahidrofurano, acetona, metanol e até DMSO em altas concentrações - o que limita sua aplicabilidade na biomedicina, indústria farmacêutica e tecnologia de alimentos devido à manifestação de possíveis efeitos tóxicos^20,

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
automatic-cell counter	EVE, NanoEnTek
Citric acid	Sigma	251275	ACS reagent, ≥99.5%
digital water bath	Memmert
Eppendorf tubes, 1.5-2 mL
Ethanol	Sigma	34852-M	absolute, suitable for HPLC, ≥99.8%
Folin–Ciocalteu’s phenol reagent	Sigma	F9252
freeze dryer	Biobase
gallic acid	Sigma-	BCBW7577	monohydrate
HCl	Sigma	258148	ACS reagent, 37%
HNO3	Sigma	438073	ACS reagent, 70%
lignin, alkali	Sigma	370959
morin	Sigma	PHL82601
NaCl	Sigma	S9888	ACS reagent, ≥99.0%
Na2CO3	Sigma	223530	powder, ≥99.5%, ACS reagent
NaOH	Sigma	655104	reagent grade, 97%, powder
orbital shaker	IKA	KS 130 basic
pH-meter	Consort
phosphate-buffered saline (PBS)	Sigma	RNBH7571
Quercetin hydrate	Sigma	STBG3815V
statistical software for Excel	Microsoft Corporation		XLSTAT  Version 2022.4.5.
Tween 80	Sigma	P8074	BioXtra, viscous liquid
ultracentrifuge	Hermle	Z 326 K
Ultrapure water system	Adrona	INTEGRITY+
ultrasound homogenizer	Bandelin Sonopuls	HD 2070
UV/Vis spectrophotometer	Hach-Lange	DR 5000