Desenvolvimento de lipossomas vegetais com múltiplas funções biológicas aprisionados em hidrogéis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Tatiane de Melo
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/47480
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2023.
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spelling Pereira, Tatiane de MeloSilva, Luciano Paulino da2024-01-24T18:21:00Z2024-01-24T18:21:00Z2024-01-242023-09-29PEREIRA, Tatiane de Melo. Desenvolvimento de lipossomas vegetais com múltiplas funções biológicas aprisionados em hidrogéis. 2023. 174 f., il. Tese (Doutorado em Biologia Molecular) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/47480Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2023.Lipossomas são vesículas concêntricas formadas por fosfolipídeos e são utilizados em vários setores da indústria, seja farmacêutica, alimentícia e até agrícola. Geralmente veiculam compostos isolados. O presente estudo foi conduzido visando extrair fosfolipídeos de materiais botânicos in natura e formular lipossomas para transporte de extratos da mesma origem botânica a fim de conferir atividades antimicrobianas, antioxidante e que não causem efeitos adversos em células eucarióticas para futura aplicação tópica. A partir de metodologia adaptada de tecnologia, com patente depositada previamente, foi possível extrair fosfolipídeos das folhas e caules de 20 espécies vegetais, e constatar que pelo menos 17 delas possibilitavam formular lipossomas sendo seus conteúdos água (Lipossoma vazio - LpV) ou extrato (Lipossoma cheio - LpC). Uma vantagem percebida no presente método é a não necessidade de extrusão por membrana ou outras técnicas de uniformização, tornando a produção de lipossomas mais acessível. Em LpV foram confirmados por espectroscopia Raman picos correspondentes à formação de lipossomas, também confirmada pela presença de fosfolipídeos nas nanoestruturas por termogravimetria. Essas nanoformulações foram testadas frente a Escherichia coli e Staphylococcus aureus, sendo que apenas 4 delas apresentaram atividade frente a S. aureus. E desses 4 lipossomas veiculando extratos etanólicos/aquosos (LpC.sec.et), apenas 2, os que carreavam extrato de alfazema e orégano na concentração de 250 mg/mL revelaram potencial antimicrobiano e antioxidante, preservando a viabilidade das células eucarióticas. Em ensaio com levedura Saccharomyces cerevisiae, os LpC.sec.et de alfazema e orégano demonstraram atividade fungistática no microrganismo, enquanto os extratos livres não demonstraram esse efeito, sendo que apenas LpC.sec.et de orégano demonstrou atividade fungicida. Dos LpC.sec.et, as taxas de encapsulamento encontradas foram de 56,33% e 91,70% para as espécies alfazema e orégano, respectivamente. Por microscopia de força atômica foi possível comprovar a presença de estruturas concêntricas compatíveis com a formação de lipossomas. Para conferir uma maior estabilidade e entrega sustentada dos lipossomas e seu conteúdo foi formulado um hidrogel com 3% de agarose e 2,5% de carboximetilcelulose. Esse hidrogel apresentou uma taxa de intumescimento adequada para aplicações terapêuticas, como aquelas esperadas para aplicações tópicas. A formulação de lipossomas incorporados em hidrogel ainda apresentou ação sobre S. aureus. Em teste de liberação em membrana de diálise, foi possível observar que o tempo necessário para o hidrogel liberar 90% do conteúdo lipossomal foi de 35 h, permanecendo a maior parte do tempo apresentando liberação sustentada a taxas relativamente constantes. Com base nos resultados obtidos foi possível a formulação de lipossomas 100% de origem vegetal com atividade antimicrobiana (bactéria Gram-positiva e levedura), atividade antioxidante e sem toxicidade para células eucarióticas.Liposomes are concentric vesicles formed by phospholipids, and find applications in various industries, including pharmaceuticals, food, and agriculture, often serving as carriers for isolated compounds. This study aimed to extract phospholipids from fresh botanical materials and formulate liposomes for transporting extracts of the same botanical origin to confer antimicrobial and antioxidant activities without adverse effects on eukaryotic cells for future topical applications. Using a previously patented adapted technology, phospholipids were successfully extracted from the leaves and stems of 20 plant species, with at least 17 of them allowing for liposome formulation, either containing water (Empty Liposome - LpV) or extract (Loaded Liposome - LpC). An advantage of this method is the absence of membrane extrusion or other uniformization techniques, making liposome production more accessible. Raman spectroscopy confirmed liposome formation in LpV, further substantiated by the presence of phospholipids in nanostructures via thermogravimetry. These nanoformulations were tested against Escherichia coli and Staphylococcus aureus, with only four of them showing activity against S. aureus. Among these, liposomes carrying lavender and oregano extracts at a concentration of 250 mg/mL demonstrated antimicrobial and antioxidant potential, preserving eukaryotic cell viability. In yeast Saccharomyces cerevisiae assays, lavender and oregano LpC exhibited fungistatic activity, whereas free extracts did not, and only oregano LpC displayed fungicide activity. The encapsulation rates for lavender and oregano LpC were found to be 56.33% and 91.70%, respectively. Atomic force microscopy confirmed the presence of concentric structures consistent with liposome formation. To enhance liposome stability and sustained delivery, a hydrogel was formulated with 3% agarose and 2.5% carboxymethyl cellulose. This hydrogel exhibited suitable swelling behavior for therapeutic applications, particularly topical ones, and showed activity against S. aureus. Dialysis membrane release testing revealed that the hydrogel required 35 hours to release 90% of the liposomal content, maintaining sustained release at relatively constant rates for most of the time. Based on these results, it was possible to formulate liposomes of 100% plant origin with antimicrobial activity (against Gram-positive bacteria and yeast), antioxidant activity, and no toxicity to eukaryotic cells.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Biologia Celular (IB CEL)Programa de Pós-Graduação em Biologia MolecularA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessDesenvolvimento de lipossomas vegetais com múltiplas funções biológicas aprisionados em hidrogéisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisLipossomasMetabólitos secundáriosBioatividadeporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINALTatianeDeMeloPereira_TESE.pdfapplication/pdf5542913http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/47480/1/TatianeDeMeloPereira_TESE.pdf30c4be9b95942bc795214827214fd56dMD51open access10482/474802024-01-24 15:21:00.031open accessoai:repositorio2.unb.br:10482/47480Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-01-24T18:21Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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