Mantas eletrofiadas de poli(ε-caprolactona) e poli(N-vinil-2- pirrolidona) com bioativos de própolis vermelha e Curcuma longa L.

Abstract

A busca por biomateriais com propriedades terapêuticas tem sido um campo crescente de pesquisa, especialmente no desenvolvimento de curativos funcionais que favoreçam a cicatrização e a prevenção de infecções. Neste estudo, foram desenvolvidas mantas eletrofiadas a partir de blendas de poli(ε-caprolactona) (PCL) e poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP), com a incorporação de bioativos de própolis vermelha e Curcuma longa L., visando promover atividade antibacteriana e acelerar o processo de cicatrização. A caracterização dos extratos revelou elevados teores de compostos bioativos, com a própolis vermelha apresentando 231,3 mg EAG/g de fenóis totais, 31,8 mg QE/g de flavonoides e capacidade antioxidante de 90,29% pelo ensaio do radical DPPH, enquanto a Curcuma longa L. apresentou 42,4 mg EAG/g de fenóis, 13,6 mg QE/g de flavonoides e capacidade antioxidante de 58,46%, indicando o potencial desses compostos na neutralização de radicais livres. Para os testes de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM), os extratos propenderam a inibição de patógenos Gram-positivos e as matrizes poliméricas eletrofiadas potencializaram a capacidade inibitória. As mantas foram obtidas pela técnica de eletrofiação, apresentando microfibras com diâmetro médio de 1,79 μm, caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As interações entre os compostos bioativos e a matriz polimérica foram analisadas por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), enquanto as propriedades térmicas foram avaliadas por Análise Termogravimétrica (TGA) e Análise Derivada Termogravimétrica (DTG), indicando a imiscibilidade das blendas. Os ensaios mecânicos demonstraram que a adição de PCL aumentou a resistência do PVP, conferindo melhor desempenho mecânico ao biomaterial. A molhabilidade da blenda revelou que a incorporação de PVP reduziu a sua hidrofobicidade, tornando-a mais hidrofílica, mesmo com a adição dos compostos funcionais. Além disso, os estudos de liberação mostraram uma dispersão mais acentuada dos compostos bioativos nas primeiras horas. Por fim, os resultados obtidos indicam que as mantas eletrofiadas desenvolvidas possuem propriedades promissoras para aplicação em curativos funcionais, com potencial para otimizar o processo de cicatrização e prevenir infecções.

The search for biomaterials with therapeutic properties has been a growing field of research, especially in the development of functional wound dressings that promote healing and prevent infections. In this study, electrospun mats were developed from blends of poly(ε-caprolactone) (PCL) and poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), incorporating bioactive compounds from red propolis and Curcuma longa L., with the aim of promoting antibacterial activity and accelerating the healing process. Characterization of the extracts revealed high levels of bioactive compounds, with red propolis presenting 231.3 mg GAE/g of total phenols, 31.8 mg QE/g of flavonoids, and 90.29% antioxidant capacity by the DPPH radical assay, while Curcuma longa L. showed 42.4 mg GAE/g of phenols, 13.6 mg QE/g of flavonoids, and 58.46% antioxidant capacity, indicating the potential of these compounds in neutralizing free radicals. For the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) tests, the extracts tended to inhibit Gram-positive pathogens, and the electrospun polymeric matrices enhanced the inhibitory capacity. The mats were obtained by the electrospinning technique, presenting microfibers with an average diameter of 1.79 μm, characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM). The interactions between the bioactive compounds and the polymeric matrix were analyzed by Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), while the thermal properties were evaluated by Thermogravimetric Analysis (TGA) and Derivative Thermogravimetric Analysis (DTG), indicating immiscibility of the blends. Mechanical tests demonstrated that the addition of PCL increased the strength of PVP, providing improved mechanical performance to the biomaterial. The wettability analysis of the blend revealed that the incorporation of PVP reduced its hydrophobicity, making it more hydrophilic, even with the addition of the functional compounds. Furthermore, release studies showed a more pronounced dispersion of the bioactive compounds within the first hours. Finally, the results indicate that the developed electrospun mats possess promising properties for application in functional wound dressings, with potential to optimize the healing process and prevent infections.