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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35418
Tipo: Dissertação
Título: Nanossistemas de alfa-tocoferol e cinamaldeído: desenvolvimento, caracterização e atividade antimicrobiana
Autor(es): Silva, Quemuel Pereira da
Primeiro Orientador: Bonan, Paulo Rogério Ferreti
Primeiro Coorientador: Xavier Júnior, Francisco Humberto
Resumo: Introdução: uso tópico do α-tocoferol α-toc) e do cinamaldeído (CNM) em conjunto na cavidade oral ainda é pouco explorado, porém somaria as características antioxidante e proliferativa do α-toc com as anti-inflamatória, analgésica e antimicrobiana do CNM. A encapsulação destes em nanossistemas recobertos com quitosana podem potencializar seus efeitos terapêuticos, promovendo mucoadesão e melhor permeabilidade. Objetivo: avaliar in silico o potencial anti-inflamatório do CNM e α-toc e antimicrobiano do CNM, bem como, desenvolver e caracterizar nanocápsulas e carreadores lipídicos nanoestruturados (CLN) com esses ativos e avaliar seus potenciais antimicrobianos in vitro. Metodologia: Foi avaliada in silico por meio do docking molecular a atividade anti-inflamatória do CNM e α-toc e antimicrobiana do CNM. Posteriormente foi realizada a análise de composição dos óleos por meio da cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-EM). O desenvolvimento das nanocápsulas foi realizado através da técnica termossensvível do poloxamer 407 e determinado o tamanho das partículas (D), índice de polidispersão (PDI) e potencial zeta (PZ), assim como, foram submetidas à espectroscopia no infravermelho por transformada de fourier (FTIR), desempenhados estudos de propriedades das fases sol-gel, de estabilidade, ensaios reológicos e de atividade antimicrobiana. Os CLN foram desenvolvidos através da emulsificação a quente seguido da sonicação ultrassônica, para os mesmos foram feitos estudos de pré-formulação, delineamento do tipo Box-Behnken para seleção de uma formulação otimizada, desenvolvimento e análise do D, PDI e PZ das formulações otimizadas com CNM e α-toc, avaliando sua atividade antimicrobiana in vitro. Resultados: Os resultados demonstraram in silico, a partir do docking molecular, uma predição de afinidade do CNM e α-toc para todos os alvos avaliados, aumentando a probabilidade de êxito nas atividades anti-inflamatória e antimicrobiana. A CG-EM revelou o CNM como o principal constituinte do óleo de CNM e o acetato de α-toc como o principal constituinte do óleo de α-toc. Nas dispersões de nanocápsulas foram observadas partículas com tamanho variando entre 135.7 a 1997 nm e potencial zeta com valores entre -3.76 a +11.1; o FTIR confirmou a encapsulação dos ativos nas dispersões; a transição de fase sol-gel se deu em temperaturas entre 20°C e 30°C e permaneceram em forma de solução quando armazenados à temperatura ambiente pelo tempo que variou entre 15.9 a 47.27 s, as mesmas também demonstraram estabilidade quanto ao pH, homogeneidade, odor e coloração; nas análises reológicas foi visto que as dispersões de nanocápsulas possuem comportamento pseudoplástico, o que facilita sua aplicação pela diminuição da viscosidade com o esforço, bem como, apresentam melhor atividade antimicrobiana in vitro do CNM encapsulado (CIM a partir de 3,12 μg/mL) quando comparado ao CNM livre (CIM a partir de 39 μg/mL) contra cepas de Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans. O estudo de pré-formulação dos CLN permitiu a análise de variáveis que basearam o delineamente do tipo Box-Behnken, que forneceu as concentrações tidas como ideais dos componentes após avaliação estatística (25mg/ml de quitosana, 50mg/ml de precirol e 100mg/ml do CNM e/ou α-toc), de forma a prover uma produção otimizada das mesmas. Os ensaios antimicrobianos evidenciaram ação incrementada e sinérgica dos ativos encapsulados nesse sistema (CIM a partir de 8 μg/mL para o CNM, 6 μg/mL para o α-toc e 8 μg/mL para a quitosana) quando comparado as formas livres (CIM a partir de 39 μg/mL para o CNM, α-toc sem atividade na maior concentração testada [50 mg/ml] e 260 μg/mL para a quitosana) contra cepas de Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans. Conclusão: Com isso, viu-se que os ativos apresentaram in silico, na análise do docking molecular, uma predição de afinidade do CNM e α-toc para todos os alvos avaliados. Também foi possível desenvolver ambos os sistemas com boas características e com atividades antimicrobianas potencializadas, embora os CLN tenham seu uso visto como mais promissor em mucosa oral.
Abstract: Introduction: The topical use of α-tocopherol α-toc) and cinnamaldehyde (CNM) together in the oral cavity is still little explored, but it would add the antioxidant and proliferative characteristics of α-toc with the anti-inflammatory, analgesic and antimicrobial of the CNM. The encapsulation of these in nanosystems coated with chitosan can enhance their therapeutic effects, promoting mucoadhesion and better permeability. Objective: to evaluate in silico the anti-inflammatory potential of CNM and α-toc and antimicrobial potential of CNM, as well as to develop and characterize nanocapsules and nanostructured lipid carriers (CLN) with these actives and evaluate their antimicrobial potential in vitro. Methodology: The anti-inflammatory activity of CNM and α-toc and antimicrobial activity of CNM were evaluated in silico using molecular docking. Subsequently, the composition analysis of the oils was carried out using gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The development of the nanocapsules was carried out using the thermosensitive technique of poloxamer 407 and the particle size (D), polydispersion index (PDI) and zeta potential (PZ) were determined, as well as being submitted to infrared spectroscopy by Fourier transform (FTIR), carried out studies of properties of the sol-gel phases, stability, rheological tests and antimicrobial activity. The CLN were developed through hot emulsification followed by ultrasonic sonication, pre-formulation studies, Box-Behnken type design for selection of an optimized formulation, development and analysis of the D, PDI and PZ of the optimized formulations were carried out with CNM and α-toc, evaluating its in vitro antimicrobial activity. Results: The results demonstrated in silico, from molecular docking, a prediction of CNM and α-toc affinity for all evaluated targets, increasing the probability of success in anti-inflammatory and antimicrobial activities. GC-M revealed CNM as the main constituent of CNM oil and α-toc acetate as the main constituent of α-toc oil. In the dispersions of nanocapsules, particles with size ranging from 135.7 to 1997 nm and zeta potential with values between -3.76 to +11.1 were observed; FTIR confirmed the encapsulation of assets in dispersions; the sol-gel phase transition occurred at temperatures between 20°C and 30°C and remained in the form of a solution when stored at room temperature for a time that varied between 15.9 to 47.27 s, they also demonstrated stability in terms of pH, homogeneity , odor and coloration; in the rheological analyses, it was seen that the dispersions of nanocapsules have a pseudoplastic behavior, which facilitates their application due to the decrease in viscosity with effort, as well as, they present better antimicrobial activity in vitro than the encapsulated CNM (MIC from 3.12 μg/mL ) when compared to free CNM (MIC from 39 μg/mL) against strains of Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Candida albicans. The pre-formulation study of the CLN allowed the analysis of variables that based the Box-Behnken type design, which provided the concentrations considered ideal for the components after statistical evaluation 25mg/ml of chitosan, 50mg/ml of precirol and 100mg/ ml of CNM and/or α-toc), in order to provide an optimized production of them. Antimicrobial assays showed increased and synergistic action of the actives encapsulated in this system (MIC from 8 μg/mL for CNM, 6 μg/mL for α-toc and 8 μg/mL for chitosan) when compared to the free forms MIC from 39 μg/mL for CNM, α-toc without activity at the highest concentration tested [50 mg/ml] and 260 μg/mL for chitosan) against strains of Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Candida albicans. Conclusion: With this, it is seen that the actives presented in silico, in the molecular docking analysis, a prediction of CNM and α-toc affinity for all evaluated targets. It was also possible to develop both systems with good characteristics and potentiated antimicrobial activities, although the use of CLN is seen as more promising in the oral mucosa.
Palavras-chave: Odontologia - Nanotecnologia
Canela
Vitamina E
Infecção
Inflamação
Nanotechnology
Cinamomo
Vitamin E
Infections
Inflammation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::ODONTOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Odontologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Odontologia
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35418
Data do documento: 25-Jan-2023
Aparece nas coleções:Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Odontologia

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