Valorização de extratos de plantas e análogos sintéticos pelo encapsulamento em nanossistemas baseados em lípidos e quitosano

Abstract

Atualmente, é cada vez maior o interesse nas plantas como potencial fonte de moléculas bioativas com aplicação em diferentes áreas, desde a cosmética aos fármacos, bem como na indústria alimentar. É possível extrair vários compostos fitoquímicos por diferentes técnicas de extração, bem como isolar e determinar a sua composição recorrendo a técnicas de caracterização adequadas. Apesar do seu elevado interesse, muitos dos fitoquímicos apresentam algumas limitações quanto ao seu potencial, devido à sua elevada volatilidade bem como à fácil degradação quando expostos ao ar. Nesta perspetiva, sistemas de nanoencapsulamento deste tipo de compostos, que permitam a sua preservação e libertação controlada, são alvo de particular interesse. Neste trabalho, foram submetidas a extração por Soxhlet as onze espécies vegetais diferentes,Prunus lusitana L., Mentha suaveolens Ehrh.,Camellia japonica L., Ulex europaeus L., Phytolacca americana L., Chelidonium majus L., Tagetes patula L., Rute graveolens L., Punica granatum L. Lithodora prostrata (Loisel.) Griseb e Ginkgo biloba L. Os extratos obtidos a partir da parte foliar foram sujeitos a remoção de clorofilas. O ácido ginkgólico foi identificado e isolado nos extratos de Ginkgo biloba L. e foi usado como percussor na síntese de um derivado por reação de alquilação. O ácido 3-Aminobenzóico e o ácido Antranílico foram também usados para obter análogos do ácido ginkgólico através da reação do grupo NH2 com haletos de alquilo com 12, 13 e 15 carbonos. Os compostos sintetizados foram caracterizados por espetroscopia de absorção no UV-Visível, RMN ( 1H e 13C), espetroscopia de infravermelho e espetrometria de massa. Os extratos de Mentha suaveolens Ehrh., Phytolacca americana L., Rute graveolens L. e Lithodora prostrata (Loisel.) Griseb foram sujeitos a ensaios de encapsulamento e de libertação controlada em nanoemulsões de quitosano e em lipossomas de lecitina de soja, preparados quer por injeção etanólica, quer por hidratação de filme lipídico. Verificou-se que as nanoemulsões de quitosano são adequadas para uma libertação total e rápida do agente encapsulado, enquanto os lipossomas retardam a libertação. Foram realizados ensaios preliminares de citoxicidade na linha celular de insetos Sf9 (proveniente dos ovários imaturos de S. frugiperda pupae ), tendo-se obtido resultados promissores para o extrato em diclorometano das folhas de flores laranja de Tagetes Patula L. e para o ácido ginkgólico alquilado a concentrações acima de 100 μM.

Nowadays, there is a growing interest in plants as potential source of bioactive molecules with application in several areas, from cosmetics to drugs, as well as in the food industry. It is possible to extract phytochemicals by different extraction techniques, as well as to isolate and determine their composition using suitable characterization techniques. Despite their high interest, many phytochemicals exhibit a limited potential, due to high volatility as well as easy degradation when exposed to air. In this perspective, nanoencapsulation systems for this type of compounds, allowing their preservation and controlled release, are currently of particular interest. In this work, eleven different plant species, Prunus lusitana L., Mentha suaveolens Ehrh., Camellia japonica L., Ulex europaeus L., Phytolacca americana L., Chelidonium majus L., Tagetes patula L., Rute graveolens L., Punica granatum L. Lithodora prostrata (Loisel.) Griseb and Ginkgo biloba L. were subjected to extraction by Soxhlet. The extracts obtained from the leaf part were subjected to chlorophyll removal. Ginkgolic acid was identified and isolated in Ginkgo biloba L. extracts and was used as a percussor in the sample of a derivative by alkylation reaction. 3-Aminobenzoic acid and Anthranilic acid were also used to obtain ginkgolic acid analogs by reacting the NH2 group with 12, 13 and 15 carbon alkyl halides. The synthesized compounds were characterized by UV-visible absorption spectroscopy, NMR (1H and 13C), infrared spectroscopy and mass spectrometry. The extracts of Mentha suaveolens Ehrh., Phytolacca americana L., Rute graveolens L. and Lithodora prostrata (Loisel.) Griseb were subjected to nanoencapsulation and controlled release assays in chitosan nanocapsules and liposomes of soybean lecithin, prepared either by ethanolic injection method or by lipid film hydration. It was observed that the chitosan nanocapsules are suitable for a complete and rapid release of the encapsulated extract, while liposomes exhibit a delayed release. Preliminary assays of cytotoxicity using the Sf9 insect cell line (from immature ovaries of S. frugiperda pupae) were performed. Promising results were obtained for the dicloromethane extract of Tagetes patula L. leaves fo orange flowers and the alkylated ginkgolic acid for concentration above 100 µM.