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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30999| Título: | Otimização da extração de compostos bioativos do gojiberry e Incorporação em nanolipossomas para aplicação em células tumorais |
| Título(s) alternativo(s): | Optimization of bioactive compounds extraction from gojiberry and incorporation into nanoliposome for application in tumor cells |
| Autor(es): | Peixoto, Fernanda Barroso |
| Orientador(es): | Suzuki, Rubia Michele |
| Palavras-chave: | Metabólitos Antioxidantes Extração por solventes Nanopartículas Metabolites Antioxidants Solvent extraction Nanoparticles |
| Data do documento: | 23-Fev-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | PEIXOTO, Fernanda Barroso. Otimização da extração de compostos bioativos do gojiberry e incorporação em nanolipossomas para aplicação em células tumorais. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2023. |
| Resumo: | O gojiberry (Lycium barbarum) é uma fruta que apresenta altos teores de compostos bioativos, tais substâncias são derivadas de metabólitos secundários produzidos pelas plantas e, podem estar relacionadas à proteção contra condições de estresse oxidativo. Devido à ação antioxidante, atuam prevenindo e inibindo a ação de radicais livres no organismo humano, resultando em diversos benefícios para a saúde. A elevada capacidade antioxidante desses compostos desperta grande interesse na indústria, de forma que a extração dessas substâncias é essencial para sua aplicação em alimentos, fármacos e suplementos. A eficiência da extração de compostos antioxidantes é influenciada por diversos fatores, como a técnica de extração, tipo de solventes, tempo, temperatura, entre outros. Métodos de encapsulação são estudados para melhorar a estabilidade dos compostos extraídos e proteger contra agentes externos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo otimizar a extração de compostos bioativos de Lycium barbarum e encapsulá-los para aplicação em células tumorais, avaliando a influência da proporção de solvente, método de extração, tempo e temperatura através dos métodos DPPH, ABTS e Habilidade quelante de Fe (II). Foi realizada a extração da amostra de gojiberry com os solventes etanol/água nas proporções 50:50 (v/v), 60:40 (v/v), 70:30 (v/v), 80:20 (v/v) e 90:10 (v/v). Os três testes de atividade antioxidante indicaram altas atividades antioxidantes para a proporção 60:40 (v/v) etanol/água. Com essa proporção, realizou-se as extrações e foram determinadas as condições que apresentaram as maiores atividades antioxidantes para o Shaker (45°C por 24 h) e para o ultrassom (45°C por 6 min). A quantificação de fenólicos totais e flavonoides indicaram diferença significativa entre os métodos, sendo que os maiores teores de compostos foram obtidos na extração assistida por ultrassom (503,96 mg EAG 100g-1 de amostra e 314,64 mg EQ 100g-1 de amostra). Além disso, o presente estudo também objetivou avaliar a cinética de extração dos extratos obtidos, os resultados mostraram altos rendimentos para o Ultrassom e, os modelos So e Mac Donald e Pseudo Segunda Ordem apresentaram os melhores ajustes para os dois métodos. A caracterização do extrato por meio das análises térmicas indicou a presença de grupos funcionais presentes em compostos fenólicos e polissacarídeos e comportamento endotérmico. Os compostos bioativos do melhor extrato foram encapsulados em lipossomas por injeção de etanol com maior eficiência de encapsulação para a fosfatidilcolina do ovo apresentando valores de 52,55%. A nanopartícula foi produzida utilizando microfluídica e a taxa de vazão 10 apresentou baixos índices de polidispersidade (10,4%). O sistema de advecção caótica proporcionou o aumento da produtividade, apresentando baixos diâmetros para o extrato encapsulado com vazão total 5 mL min-1 . A ação citotóxica do extrato livre produzidas pelo Shaker e ultrassom foram avaliadas e indicaram atividade antiproliferativa para as células tumorais hepáticas e apresentou menores viabilidade celulares para o ultrassom. A encapsulação do extrato se mostrou eficiente na entrega de ativos apresentando baixas viabilidades celulares quando comparada com o extrato livre, com valores de 48,19%. |
| Abstract: | Gojiberry (Lycium barbarum) is a fruit that has high levels of bioactive compounds, such substances are derived from secondary metabolites produced by plants and may be related to protection against oxidative stress conditions. Due to antioxidant action, they act by preventing and inhibiting the action of free radicals in the human body, resulting in several health benefits. The high antioxidant capacity of these compounds arouses great interest in the industry, so that the extraction of these substances is essential for their application in foods, drugs and supplements. The extraction efficiency of antioxidant compounds is influenced by several factors, such as extraction technique, type of solvents, time, temperature, among others. Encapsulation methods are studied to improve the stability of extracted compounds and protect against external agents. Thus, the present work aims to optimize the extraction of bioactive compounds of Lycium barbarum and encapsulate them for application in tumor cells, evaluating the influence of solvent proportion, extraction method, time and temperature through DPPH, ABTS and Chelating ability Fe (II) methods. The gojiberry sample was extracted with ethanol/water solvents in the proportions 50:50 (v/v), 60:40 (v/v), 70:30 (v/v), 80:20 (v/v) and 90:10 (v/v). The three antioxidant activity tests indicated high antioxidant activities for the ratio of 60:40 (v/v) ethanol/water. With this proportion, the extractions were performed and the condition that presented the highest antioxidant activity for Shaker (45°C for 24 h) and ultrasound (45°C for 6 min) were determined. The quantification of total phenolics and flavonoids indicated a significant difference between the methods, and the highest levels of compounds were obtained in ultrasound-assisted extraction (503.96 mg EAG 100g-1 sample and 314.64 mg EQ 100g-1 sample). In addition, the present study also aimed to evaluate the extraction kinetics of the extracts obtained, the results showed high yields for ultrasound and the Models So and Mac Donald and Pseudo Second Order presented the best adjustments for both methods. The characterization of the extract indicated the presence of functional groups present in phenolic compounds and polysaccharides and endothermic behavior. The bioactive compounds of the best extract were encapsulated in liposomes by ethanol injection with higher encapsulation efficiency for egg phosphatidylcholine, with values of 52.55%. The nanoparticle was produced using microfluidic and flow rate ratio 10 showed low polydispersity indexes (10.4%). The chaotic advection system provided increased productivity, presenting low diameters for the extract encapsulated with total flow rate 5 mL min-1. The cytotoxic action of the free extract produced by Shaker and ultrasound were evaluated and indicated antiproliferative activity for liver tumor cells and presented lower cellular viability for ultrasound. The encapsulation of the extract proved to be efficient in the delivery of assets presenting low cellular viability when compared to the free extract, with values of 48.19%. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30999 |
| Aparece nas coleções: | AP - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
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