Valero, MargaritaMartins, Valter2014-09-042014-09-042013http://hdl.handle.net/10198/10305Mestrado em cooperação com a Universidade de SalamancaA Curcuma longa é uma planta da família das Zingiberáceas. A parte oficinal é a raiz triturada e seca, denominada “turméric”. O “turméric” contem 3-5% de pigmentos amarelos formados por uma mistura de curcuminoides os quais são análogos químicos do componente principal curcumina (1-7-bis(4-hidróxi-3-metoxifenil)-1,6-heptadieno-3,5-diona). A curcumina apresenta uma grande variedade de propriedades terapêuticas entre elas: ação anti-inflamatória, antioxidante, anti-tumoral, anti-microbiana, hepatoprotector, cardioprotector, hipoglucemiante, anti-artritico, prevenção por HIV y prevenção de Alzeimer. Apesar das suas grandes qualidades terapêuticas, a curcumina apresenta dois grandes inconvenientes, que comprometem a sua utilização terapêutica:(1) É uma molécula muito pouco solúvel em água (≈20μg/); (2) É muito instável por sofrer hidrólise em meio aquoso; Uma forma habitual de aumentar a solubilidade de substâncias pouco solúveis, assim como a estabilização de compostos instáveis, é a micro/nano-encapsulação em agregados micelares de diferentes estruturas tais como micelas, vesiculas e membranas. Por tudo isto, neste trabalho estuda se a hidrólise da curcumina em água e micro— encapsulada nos tensioativos: não iónico Plurónico F127 (F127); catiónico, Bromo de dioctadecildimetilamónio (DODAB); e mistura de ambos F127:DODAB. O DODAB em água forma vesiculas (bicamada fechada), estas podem ser unilamelares ou multilamelares dependendo da concentração e temperatura utilizada. A concentração e temperatura utilizadas correspondem a formação de vesiculas unilamelares do tensioativo. O F127 forma micelas esféricas sem carga. O grupo β-dicetona da curcumina apresenta tautomerismo ceto-enólico e modificar-se em função da polaridade, temperatura e pH do meio em que se encontra, a molécula é um ácido poliprótico porque possui três hidrogénios ionizáveis um no grupo hidróxilo do grupo enólico (pKa=8,02) e dois no grupo hidróxilo dos grupos fenólicos (pKa=8,19 e pKa=9,05). A hidrólise depende de qual das espécies de curcumina (forma molecular e ionizada) está presente. Com base nisto realizou-se o estudo da hidrólise da curcumina em: água, dissoluções aquosas de F127, DODAB e mistura F127:DODAB a diferentes pHs (3, natural (o que apresenta a solução de curcumina nos diferentes meios sem aditivos), 9, 11 e 12) e temperaturas (25, 31 y 37ºC). Os resultados obtidos põem de manifesto que em agua a molécula de curcumina degrada-se a pH< 12; enquanto a pH=12 a hidrólise é praticamente inexistente. Os resultados obtidos junto com os valores de pKa dos grupos dissociáveis, permitem concluir que só a curcumina totalmente dissociada é estável frente á hidrólise em água. A curcumina encapsulada em todos os sistemas estudados: micelas F127, vesiculas de DODAB e agregados mixtos F127:DODAB, é estável a pH< 11 e sofre degradação pouco significativa da mesma ordem que em agua a pH> 11 em F127. Estes resultados poem de manifesto que a micro-encapsulação da curcumina, tanto em sistemas neutros (F127) como catiónicos (DODAB e DODAB:F127) protege-a frente a hidrólise aquosa de forma muito eficiente no intervalo de pH estudado. Determinou-se o valor pka dos três hidrogénios dissociáveis nos diferentes meios mediante titulação acido-base e espectroscopia de absorção uv-vis. Os resultados mostram que os valores de pKa da curcumina em água, F127 e metanol são muito semelhantes pelo que as espécies presentes nestes meios a igual valor de pH são as mesmas. Nas vesiculas de DODAB e nos agregados mistos F127:DODAB os valores de pKa são menores, isto indica que os hidrogénios dissociáveis são mais ácidos, e por tanto a ionização ocorre a valores de pH mais baixos. Por tanto, a proteção da molécula de curcumina frente a hidrólise proporcionada pelas vesiculas de DODAB pode considerar-se devido a promoção da dissociação, enquanto no caso das micelas de F127 e dos agregados mistos F127:DODAB o mecanismo de proteção é diferente. Em todos os casos observa-se que a hidrólise aumenta ligeiramente com o aumento da temperatura.La Curcuma longa es una planta de la familia de las Zingiberáceas. La parte oficinal es la raíz triturada y seca, denominada “turméric”. El turmeric contiene 3-5% de pigmentos amarillos formados por una mezcla de curcuminoides los cuales son análogos químicos del componente principal curcumina (1-7-bis(4-hidroxi-3-metoxifenil)-1,6-heptadieno-3,5-diona). La curcumina presenta una gran variedad de propiedades terapéuticas entre ellas: acción anti-inflamatoria, antioxidante, anti-tumoral, anti-microbiano, hepatoproctector, cardioprotector, hipoglucemiante, anti-artrítico, prevención de infección por HIV y prevención de Alzheimer. A pesar de sus grandes cualidades terapéuticas, la curcumina presenta dos grandes inconvenientes, que comprometen su utilización en clínica: (1) es una molécula muy poco soluble en agua (≈20μg/); (2) es muy inestable por sufrir hidrólisis en medio acuoso; Una forma habitual de aumentar la solubilidad de sustancias poco solubles, así cómo la estabilización de compuestos inestables, es la micro/nano-encapsulación en agregados micelares de diferentes estructuras tales como micelas, vesículas o membranas. Por todo ello, en el presente trabajo se estudia la hidrólisis de la curcumina en agua y micro-encapsulada en los tensioactivos: no iónico, Plurónico F127 (F127) y catiónico, Bromuro de dioctadecildimetilamónio (DODAB), así cómo en una mezcla de ambos tensioactivos, F127:DODAB. El DODAB en agua forma vesículas (bicapas cerradas); estas pueden ser unilamelares o multilamelares dependiendo de la concentración y temperatura utilizada. La concentración y temperatura utilizada corresponde a la formación de vesículas unilamelares del tensioactivo. El F127 forma micelas esféricas sin carga. El grupo β-dicetona de la curcumina presenta tautomerismo ceto-enólico, el cual se modifica en función de la polaridad, temperatura y pH del medio en el que se encuentra. La molécula es un ácido poliprótico que presenta tres protones ionizables: el hidróxilo enólico (pKa=8.02) y los dos hidróxilos fenólicos (pKa=8,19 y pKa=9,05). La hidrólisis está condicionada por la presencia de las diferentes especies de curcumina (formas moleculares o ionizadas). En base a esto, se realizó el estudio de la hidrólisis de la curcumina en: agua, disoluciones acuosas de F127, DODAB y mezcla F127:DODAB, a diferentes pHs (3, natural (el que presenta la disolución de curcumina en los diferentes medios sin aditivos), 9, 11 y 12) y temperturas (25, 31 y 37ºC). Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que en agua la molécula de curcumina se degrada pH<12; mientras que a pH=12 la hidrólisis es prácticamente despreciable. Los resultados obtenidos junto con los valores de pKa de los grupos disociables, es evidente que solo la curcumina totalmente disociada es estable a la hidrólisis en agua. La curcumina nanoencapsulada en todos los sistemas estudiados: micelas de F127, vesículas de DODAB y agregados mixtos F127:DODAB, es estable a pH< 11 y sufre degradación poco significativa y del mismo orden que en agua, a pH>11 en F127. Estos resultados ponen de manifiesto que la micro-encapsulación de la curcumina, tanto en sistemas neutros (F127) cómo catiónicos (DODAB y DODAB:F127) la protege de forma muy eficiente de la hidrólisis acuosa en el rango completo de pHs. Se determinó el valor de pka de los tres protones disociables en los diferentes medios mediante titulación ácido-base y espectroscopía de absorción uv-vis. Los resultados muestran que los valores de pka de la curcumina en agua, F127 y metanol son muy semejantes por lo que las especies de curcumina presentes en estos medios a igual pH son las mismas. Sin embargo, en las vesículas de DODAB y en los agregados mixtos F127:DODAB los valores de pKa son menores; esto indica que los protones disociables son más ácidos, y por tanto la ionización ocurre a valores de pH más bajos. Por tanto, la protección de la curcumina frente a la hidrólisis proporcionada por las vesículas de DODAB puede considerarse debido a la promoción de la disociación. Mientras que en el caso de las micelas de F127 y los agregados mixtos F127:DODAB el mecanismo de protección es diferente. En todos los casos se observa que la hidrólisis aumenta ligeramente con el aumento de la temperatura.spamaster thesis201990822