Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Química Tecnológica
TÍTULO: Desenvolvimento de nanoemulsão do óleo essencial de Lippia sidoides.
AUTORES: Pinto, N.O.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ) ; Azeredo, H.M.C. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ) ; Rodrigues, T.H.S. (EMBRAPA AGROINDÚSTRIA TROPICAL) ; Canuto, K.M. (EMBRAPA AGROINDÚSTRIA TROPICAL)
RESUMO: O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma nanoemulsão do óleo essencial de Lippia sidoides, a fim se obter uma formulação capaz de preservar a sua estabilidade físico-química e suas propriedades antifúngicas, as quais são de interesse agropecuário para o controle de fitopatógenos. A formulação nanométrica foi produzida através do processo emulsão-difusão, utilizando-se óleo extraído por hidrodestilação das folhas, policaprolactona como polímero de revestimento e álcool polivinílico como estabilizante. A composição química do óleo foi determinada por análises de CG-EM/CG-DIC, apresentando o timol (52%) como constituinte majoritário. O tamanho médio das partículas foi de 202,2 nm, determinado por espalhamento de luz dinâmico e a eficiência de encapsulamento foi de 81,9%.
PALAVRAS CHAVES: Alecrim-pimenta; emulsão-difusão; nanopartículas
INTRODUÇÃO: O óleo essencial de Lippia sidoides (Verbenaceae), uma espécie nativa do Nordeste brasileiro conhecida popularmente como alecrim-pimenta, é rico em timol (50-70 %). Este composto fenólico possui comprovada ação bactericida e fungicida (MATTOS et al., 2007). Em razão das propriedades antimicrobianas do timol e da própria planta, o potencial antifúngico do óleo de L. sidoides tem sido avaliado para o controle de fitopatógenos. Óleos essenciais de várias plantas, tais como citronela e eucalipto, já são empregados com sucesso no combate a algumas pragas e doenças de plantas, devido à biodegrabilidade, baixa toxicidade e por serem obtidos de fontes renováveis, características que os distinguem claramente dos pesticidas sintéticos (ISMAN et al, 2006). Entretanto, óleos essenciais são voláteis, lipofílicos e susceptíveis à degradação por agentes físicos (luz, temperatura, pH) e químicos (ar, umidade), necessitando portanto de formulações capazes de preservar suas propriedades físico-químicas e biológicas. Desta forma, formulações nanométricas (nanocápsula, nanoemulsão, etc) despontam como uma alternativa interessante por resultarem em sistemas estáveis e com possibilidade de liberação controlada (LAI et al., 2006). O presente trabalho visou ao desenvolvimento de uma nanoemulsão do óleo de L. sidoides, utilizando-se o método de emulsão-difusão. Este processo leva à formação de partículas nanométricas com estrutura “core-shell”, exibindo as seguintes vantagens: uso de ingredientes biodegradáveis, altos rendimentos de encapsulamento e fácil escalonamento (MOINARD-CHÉCOT ET AL., 2008).
MATERIAL E MÉTODOS: As folhas de L. sidoides (250 g), coletadas no Horto de Plantas Medicinais da Embrapa Agroindústria Tropical, foram submetidas à hidrodestilação em aparelho do tipo Clevenger, rendendo um óleo essencial amarelado (R=1,4%). O óleo foi analisado por Cromatografia Gasosa (CG) acoplada à Espectrometria de Massas (EM) e por Detecção de Ionização de Chama (DIC), empregando-se instrumentos Varian 450/MS-240 (70 eV) e Shimadzu GC-2010 Plus, respectivamente, munidos de coluna capilar de polidimetilsiloxano. A separação cromatográfica foi efetuada com a seguinte programação térmica: gradiente de 70-180°C a 4°C/min, seguido por aquecimento até 250°C a 10°C/min. A identificação dos constituintes foi realizada por comparação dos seus espectros de massas e índice de retenção com dados da literatura e da espectroteca NIST (ADAMS, 2010). A nanoemulsão do óleo foi obtida pelo método emulsão-difusão (MORA-HUERTAS et al.). Brevemente, 40 mL de fase aquosa com 5% de álcool polivinílico (estabilizante), previamente saturada com AcOEt, foi misturada com 10 mL de fase orgânica, previamente saturada com água, contendo 2% policaprolactona (polímero de revestimento) 5% de óleo. A mistura foi homogeneizada em Ultra-turrax T-25 a 12000 rpm por 10 min, após o qual foram adicionados 200 ml de água, sendo em seguida rotaevaporada para eliminação do solvente orgânico. A nanoemulsão foi caracterizada quanto ao tamanho de partícula e índice de polidispersão (PdI) através da técnica de espalhamento de luz dinâmico, utilizando-se um analisador de partículas Zetasizer (Malvern). A eficiência de encapsulação foi determinada através da quantidade de óleo recuperado em uma partição líquido-líquido com hexano.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: As análises de CG-EM e CG-DIC revelaram a composição química do óleo essencial de L. sidoides (Tab. 1). Timol (52%) e beta-cariofileno (16,77%) foram os constituintes majoritários (Fig. 1), em concordância com os valores encontrados na literatura (MATTOS et al., 2007). O tamanho médio das partículas da nanoemulsão foi de 202,2 nm de diâmetro, compatível com dados da literatura (M.-J. CHOI et al., 2009; MOINARD-CHÉCOT et al, 2008). Fatores como a velocidade de agitação utilizada no processo de emulsificação, a composição da fase orgânica, a concentração e o tipo de polímero e o tipo e quantidade de tensoativo presente na formulação são determinantes no tamanho das partículas formadas (MOINARD-CHÉCOT et al, 2008). M.-J. Choi e colaboradores (2009) testaram o nanoencapsulamento de eugenol (componente majoritário do óleo essencial de cravo e de alguns manjericões) com PCL pelo método emulsão-difusão, obtendo partículas com tamanho médio de 321,3 nm. Paula e colaboradores (2010) obtiveram partículas na faixa de 10-60 nm, encapsulando o óleo de L. sidoides com goma de angico (GA) e quitosana (QUI) através do método de nanoprecipitação, cuja preparação é simples, porém extremamente demorada (24h). Em nosso trabalho, a eficiência de encapsulação foi 81,9 % contra índices que variaram de 16-77,8% nas formulações feitas com GA + QUI. O elevado PdI (0,615) apresentado indicou heterogeneidade na distribuição de tamanho das partículas, que se apresentam como um sistema multimodal.
Tabela 1
Caracterização dos constituintes químicos do óleo essencial de Lippia sidoides.
Figura 1
Cromatograma do óleo essencial de Lippia sidoides obtido por CG-DIC.
CONCLUSÕES: O estudo realizado indica que o processo emulsão-difusão é um método prático e eficiente para a produção de nanoemulsão do óleo essencial de L. sidoides, o qual apresenta efeito antifúngico. Entretanto, análises complementares tais como caracterização morfológica (microscopia eletrônica de varredura e/ou de transmissão) e otimização dos parâmetros de homogeneização são ainda necessários para se definir as condições mais adequadas para uma possível formulação biopesticida.
AGRADECIMENTOS: À Capes pela bolsa e à Embrapa pelo suporte financeiro (SEG 01.10.01.001.05.00).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ADAMS, R. P. Identification of essential oil components by Gas Chromatography Mass Spectroscopy. Illinois: Allured Publishing Corporation, 2007.
CHOI, M-J.; SOOTTITANTAWAT, A.; NUCHUCHUA, O.; MIN, S-G.; RUKTANONCHAI, U. Phisical and light oxidative properties of eugenol encapsulated by molecular inclusion and emulsion-diffusion method. Food Research International, v. 42, p. 148-156.
ISMAN, M. B. Plant essential oils for pest and disease management. Crop Protection, v. 19, p. 603-608, 2006.
LAI, F.; WISSING, S. A.; MÜLLER, R. H.; FADDA, A. M. Artemisia arborescens essential oil-loaded solid lipid nanoparticles for potential agricultural application: preparation and characterization. AAPS PharmSci Tech, v. 7, p. 1-9, 2006.
MATTOS, S.H.; INNECCO, R.; MARCO, C. A.;ARAÚJO, A.V. Plantas medicinais e aromáticas cultivadas no Ceará: tecnologia de produção e óleos essenciais. Fortaleza: Banco do Brasil, 2007, 110p.
MOINARD-CHÉCOT, D.; CHEVALIER, Y.; BRIANÇON, S.; BENEY, L.; FESSI, H. Mechanism of nanocapsules formation by the emulsion-diffusion process. Journal of Colloid and Interface Science , v. 17 (2), p. 458-468, 2008.
MORA-HUERTAS, C.E.; FESSI, H.; ELAISSARI, A. Polymer-based nanocapsules for drug delivery. International Journal Pharmaceutics,v 385, p. 113-142, 2010.
PAULA, H.C.B.; SOMBRA, F.M.;ABREU, F.O.M.S.; PAULA, R.C.M. Lippia sidoides Essential Oil Encapsulation by Angico Gum/Chitosan Nanoparticles. J. Braz. Chem. Soc., Vol. 21, No. 12, 2359-2366, 2010.