Publicação: Aumento da biodisponibilidade da curcumina utilizando um sistema de liberação controlada de fármaco baseado em quitosana e nanopartículas verdes de óxido de ferro (Fe3O4)
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Data
2025-02-07
Autores
Orientador
Magdalena, Aroldo Geraldo 
Coorientador
Pós-graduação
Ciência e Tecnologia de Materiais - FC/FCAT/FCLAS/FCT/FEB/FEC/FEG/FEIS/IBB/ICE/ICTS/IQAR
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Problema: A curcumina, um composto bioativo extraído dos rizomas da cúrcuma (Curcuma longa), possui propriedades antiparasitárias e se destaca pelo baixo custo e ausência de efeitos colaterais, sendo uma candidata promissora para uso farmacêutico. Contudo, enfrenta desafios como instabilidade química e baixa solubilidade em água. Solução: As nanopartículas verdes de óxido de ferro (Fe3O4), um carreador biocompatível com capacidade de interação com campos magnéticos, associadas à quitosana, um biopolímero eficiente na encapsulação da curcumina, têm o potencial de aprimorar suas propriedades por meio de um sistema de liberação controlada. Objetivos: Este estudo visa desenvolver um sistema de liberação controlada de curcumina encapsulada em quitosana e carreada por NPs de Fe3O4-verde. Metodologia: As NPs de Fe3O4-verde foram sintetizadas pelos Princípios da Química Verde, utilizando íons Fe2+, casca de batata inglesa (Solanum tuberosum) e carbonato de sódio. O sistema foi produzido a partir de quitosana em ácido acético, NPs de Fe3O4-verde, curcumina em acetona, EDC e NHS. As técnicas de caracterização utilizadas foram: DRX, MEV, FTIR, TG, DLS, UV/Vis, fluorescência, AGREE e propriedades magnéticas qualitativas. A liberação controlada foi realizada ao longo de 500 h com 25 mg do sistema e 2 mL de PBS, com coletas de alíquotas de 1 mL a cada hora e reposição de 1 mL de PBS. A concentração de curcumina liberada foi determinada por UV/Vis. A farmacocinética foi analisada utilizando os modelos de ordem zero, primeira ordem, Higuchi, Korsmeyer-Peppas e Hixson-Crowell, e os parâmetros drug loading e eficiência de incorporação. Resultados e discussão: As NPs de Fe3O4-verde funcionalizadas proporcionaram uma liberação de curcumina controlada, lenta e gradual ao longo de 400 h, atingindo o equilíbrio em 370 mg L-1 e 0,75 mg, com 50% de curcumina liberada, drug loading de 6,25% e eficiência de incorporação de 100%. Korsmeyer-Peppas foi o modelo que melhor se ajustou, um modelo característico de sistemas poliméricos difusos; Conclusão: O sistema produzido melhorou as propriedades da curcumina, aumentando sua biodisponibilidade.
Resumo (inglês)
Problem: Curcumin, a bioactive compound extracted from the rhizomes of turmeric (Curcuma longa), possesses antiparasitic properties and stands out for its low cost and absence of side effects, making it a promising candidate for pharmaceutical use. However, it faces challenges such as chemical instability and low water solubility. Solution: Green iron oxide nanoparticles (Fe3O4-green NPs), a biocompatible carrier capable of interacting with magnetic fields, combined with chitosan, a biopolymer effective in encapsulating curcumin, have the potential to enhance its properties through a controlled release system. Objectives: This study aims to develop a controlled release system for curcumin encapsulated in chitosan and carried by Fe3O4-green NPs. Methodology: Fe3O4-green NPs were synthesized following the principles of Green Chemistry, using Fe2+ ions, potato peel (Solanum tuberosum), and sodium carbonate. The system was produced using chitosan in acetic acid, Fe3O4-green NPs, curcumin in acetone, EDC, and NHS. Characterization techniques included XRD, SEM, FTIR, TGA, DLS, UV/Vis, fluorescence, AGREE, and qualitative magnetic properties. Controlled release was conducted over 500 h with 25 mg of the system and 2 mL of PBS, with 1 mL aliquots collected hourly and 1 mL PBS replenished. The concentration of released curcumin was determined via UV/Vis spectroscopy. Pharmacokinetics were analyzed using zero-order, first-order, Higuchi, Korsmeyer-Peppas, and Hixson-Crowell models, along with drug loading and encapsulation efficiency parameters. Results and Discussion: Functionalized Fe3O4-green NPs enabled a controlled, slow, and gradual release of curcumin over 400 h, reaching equilibrium at 370 mg L-1 and 0.75 mg, with 50% curcumin released, a drug loading of 6.25%, and 100% encapsulation efficiency. The Korsmeyer-Peppas model best fit the data, characteristic of diffusional polymeric systems. Conclusion: The produced system improved curcumin's properties, enhancing its bioavailability.
Descrição
Idioma
Português
Como citar
SOUZA, Fernanda Kelly Alves de. Aumento da biodisponibilidade da curcumina utilizando um sistema de liberação controlada de fármaco baseado em quitosana e nanopartículas verdes de óxido de ferro (Fe3O4). Orientador: Aroldo Geraldo Magdalena. 2025. 104f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais) - Faculdade de Ciências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Bauru, 2025.
