ÓLEOS AMAZÔNICOS COMO AGENTES SUSTENTÁVEIS EM HIDROGÉIS VERDES PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS
DOI:
https://doi.org/10.56238/isevmjv5n1-001Palavras-chave:
Biopolímeros, Óleo de Copaíba (Copaifera spp.), Óleo de Murumuru (Astrocaryum murumuru), Óleo de Castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa), Óleo de Buriti (Mauritia flexuosa)Resumo
A demanda por materiais sustentáveis e biofuncionais tem impulsionado o desenvolvimento de hidrogéis verdes baseados em biopolímeros e bioativos amazônicos. Este estudo explora a incorporação de quatro óleos amazônicos — copaíba (Copaifera spp.), murumuru (Astrocaryum murumuru), castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) e buriti (Mauritia flexuosa) — em hidrogéis à base de alginato para aplicações biomédicas. Os filmes foram preparados utilizando alginato de sódio (2%), glicerina (2%) e dodecil sulfato de sódio (0,1%), com reticulação por cloreto de cálcio (CaCl₂) para aumentar a resistência mecânica e a estabilidade. Os óleos foram adicionados como fases emulsificadas. Os filmes resultantes foram analisados quanto ao aspecto visual, espessura, solubilidade e intumescimento. Todos os filmes contendo óleos apresentaram-se homogêneos, transparentes e flexíveis. O filme controle apresentou espessura de 0,286 mm, solubilidade de 45,71% e intumescimento de 1601,13%. O óleo de murumuru produziu o filme mais fino (0,153 mm), aumentou a solubilidade (62,72%) e manteve elevado intumescimento (1531,10%). O óleo de castanha-do-Brasil resultou no filme mais espesso (0,311 mm), com solubilidade de 54,05% e redução do intumescimento (901,10%). O óleo de copaíba apresentou o menor intumescimento (644,45%), espessura moderada (0,230 mm) e solubilidade de 57,86%. O óleo de buriti apresentou a menor solubilidade (41,42%), espessura moderada (0,230 mm) e intumescimento de 1204,53%. Cada óleo induziu efeitos distintos nas propriedades dos filmes. Os óleos de copaíba e buriti reduziram o intumescimento e a solubilidade, sugerindo adequação para ambientes úmidos, como sítios de feridas. O óleo de murumuru aumentou a plasticidade, favorecendo aplicações que requerem filmes mais finos e macios. Os resultados destacam o potencial dos óleos amazônicos como agentes funcionais naturais para o ajuste das propriedades de hidrogéis e o avanço de materiais biomédicos sustentáveis e de alto valor agregado.
Referências
1. Tang S, Zhang H, Mei L, et al. 2022. Fucoidan-derived carbon dots against Enterococcus faecalis biofilm and infected dentinal tubules to treat persistent endodontic infections. J Nanobiotechnol. 20:321. https://doi.org/10.1186/s12951-022-01501-x
2. Savitha T. 2015. Perspective study of biofilm and its applications. Rev Artigo.
3. Garg T, Singh O, Arora S, et al. 2022. Recent progress in biopolymer-based hydrogel materials for biomedical applications. Molecules. 27(9):2902. https://doi.org/10.3390/molecules27092902
4. Yadav S, Kumar S. 2023. Recent advancements in biomedical applications of carboxymethyl cellulose. Educ Adm Theory Pract. 29(4):1448–1455. https://doi.org/10.53555/kuey.v29i4.6440
5. Silva DG, Moreira DL, Oréfice RL, et al. 2020. Development of hydrogels containing copaiba oil nanoemulsions: in vivo evaluation of anti-inflammatory effect. AAPS PharmSciTech. 21:39. https://doi.org/10.1208/s12249-017-0862-6
6. de Araujo RJG, Silva GF, Carneiro JAO, et al. 2021. Chitosan membrane containing copaiba oil for skin wound treatment: structural characterization and bioactive potential. Polymers. 14(1):35. https://doi.org/10.3390/polym14010035
7. Pereira AC, Souza LM, Castro BD, et al. 2024. Copaiba oil’s bactericidal activity in vitro and in vivo against Streptococcus agalactiae and modulation of immune response in Nile tilapia. Sci Rep. 14:6043. https://doi.org/10.1038/s41598-024-66024-x
8. Ferreira MR, Cruz RMS, Oliveira MA, et al. 2022. Hydrogels with essential oils: recent advances in design and biomedical applications. Gels. 8(8):511. https://doi.org/10.3390/gels8080511
9. Silveira L, Naves FL, Santos IJB, Sarrouh B, Lofrano RCZ. 2023. Green chemistry production of biopolymeric film-derived biomaterial prepared using natural alginate and vanillin compounds for application as a biocurative. Environ Sci Pollut Res. 30:96965–96976. https://doi.org/10.1007/s11356-023-28529-2
10. Jost V, Reinelt M. 2018. Effect of Ca2+ induced crosslinking on the mechanical and barrier properties of cast alginate films. J Appl Polym Sci. 135(5):45754. https://doi.org/10.1002/APP.45754
11. Huang C, Cheng S, Zhang F, Chen W. 2023. Microfluidic-based continuous fabrication of ultrathin hydrogel films with controllable thickness. Polymers. 15(13):2905. https://doi.org/10.3390/polym15132905
12. Ong WD, Tey BT, Quek SY, et al. 2014. Alginate-based emulsion template containing high oil loading stabilized by nonionic surfactants. J Food Sci. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12729
13. Martins E, Poncelet D, Rodrigues RC, et al. 2017. Oil encapsulation techniques using alginate as encapsulating agent: applications and drawbacks. J Microencapsul. https://doi.org/10.1080/02652048.2017.1403495
14. Draget KI, Skjåk-Bræk G, Smidsrød O. 1997. Alginate-based new materials. Int J Biol Macromol. 21(1–2):47–55. https://doi.org/10.1016/S0141-8130(97)00030-0
15. Boufi S, Ghorbel-Bellaaj O, Dridi C, et al. 2021. Crosslinked alginate-based films: Physical properties and crosslinking mechanisms. Int J Biol Macromol. 186:961–970. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.07.136
16. Zare M, Ghanbarzadeh B, Almasi H, et al. 2021. Optimization of calcium crosslinking in alginate edible films. Food Packag Shelf Life. 29:100736. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2021.100736
17. Lee KY, Mooney DJ. 2012. Alginate: properties and biomedical applications. Prog Polym Sci. 37(1):106–126. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.06.003
18. Mallepally RR, Marin MA, McHugh MA. 2013. Supercritical CO₂ based production of alginate aerogels: Structure and mechanical properties. J Mater Sci. 48:6654–6662. https://doi.org/10.1007/s10853-013-7449-1
19. Iravani S, Varma RS. 2022. Bioactive alginate-based hydrogels: Design, development and applications. Carbohydr Polym. 285:119215. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.119215
20. Khalaf MA, Sabry SA, El-Deeb NM. 2023. Optimizing the physicochemical properties of CaCl₂-crosslinked alginate films. J Appl Polym Sci. 140(3):e53091. https://doi.org/10.1002/app.53091
21. Urquiza L, López D, Alvarez V. 2011. Effect of calcium ions on the properties of sodium alginate films. MRS Online Proc Libr. 1351. https://doi.org/10.1557/OPL.2011.1136
22. Rokhati N, Hapsari FD, Prasetyaningrum A. 2023. The influence of calcium chloride and potassium chloride cross-linking agent on the physical properties of chitosan-carrageenan composite film. Nucleation Atmos Aerosols. https://doi.org/10.1063/5.0129789
23. Gao M. 2011. Ionic Cross-Linking Chitosan/Alginate biodegradable composite film. Period Ocean Univ China. https://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-QDHY201110011.htm
24. Kerekes EB, Vidács A, Jenei JT, et al. 2020. Essential oils against bacterial biofilm formation and quorum sensing of food-borne pathogens and spoilage microorganisms. J Appl Microbiol. 128(4):945–958. https://doi.org/10.1111/jam.14505
25. Almeida CB. 2010. Características estruturais e funcionais de biofilmes produzidos com zeína e óleos vegetais comestíveis. Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP.
26. Martins QS, Aguirre CA, Faria JLB. 2019. Approach by Raman and infrared spectroscopy in three vegetable oils from the Brazilian Amazon. Rev Mex Fis. 65(3):236–243. https://doi.org/10.31349/RevMexFis.65.236
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