Caracterização de nanopartículas poliméricas preenchidas com óleo essencial de Piper nigrum por microscopia de força atômica

Abstract

RESUMO Óleos essenciais derivados de plantas têm chamado a atenção devido a uma série de propriedades físico-químicas e atividades biológicas. Entretanto, eles possuem diversas limitações, pois são voláteis e instáveis na presença de umidade, altas temperaturas, ar e luz e, assim, técnicas de encapsulamento surgem como alternativa para proteção das propriedades funcionais desses óleos fornecendo, ainda, uma liberação lenta e controlada. Devido a lenta degradação biológica dos materiais que compõem a parede da cápsula e a duração prolongada da ação de liberação do óleo, micro e nanocápsulas são de grande interesse científico e tecnológico. Neste trabalho, nanopartículas à base de bicamada foram desenvolvidas usando gelatina e poli-ε-caprolactona visando proteger o óleo essencial de Piper nigrum por meio de encapsulamento e analisadas por microscopia de força atômica. Nanopartículas com e sem óleo essencial de pimenta preta foram preparadas e gotejadas em lâminas de vidro para formar filmes que foram investigados por imagens com resoluções de 256 x 256 pixels com áreas de 5 x 5 mm2. O óleo foi obtido por meio de sementes de pimenta que foram trituradas e submetidas à hidrodestilação usando um aparelho do tipo Clevenger. Gelatina e poli-?-caprolactano foram usados como material de parede, cuja eficiência de encapsulamento foi de 98,50 %. Foram obtidas nanopartículas com diâmetros variando de 193,52 ± 40,14 até 295,54 ± 53,50 nm (sem e com óleo, respectivamente). Além disto, foram comparadas também as alturas, densidades e o desvio médio quadrático das rugosidades das amostras indicando uma tendência de aumento nestes parâmetros em função da incorporação de óleo essencial na síntese, exceto na densidade devido ao crescimento das outras dimensões.ABSTRACT Essential oils derived from plants have attracted attention due to a several physico-chemical properties and biological activities. However, they have several limitations, as they are volatile and unstable in the presence of humidity, high temperatures, air and light and, thus, encapsulation techniques appear as an alternative to protect the functional properties of these oils while still providing a slow and controlled release. Due to the slow biological degradation of the materials that make up the capsule wall and the prolonged duration of the oil release action, micro and nanocapsules are of great scientific and technological interest. In this work, bilayer-based nanoparticles were developed using gelatin and poly-?-caprolactone to protect the essential oil of Piper nigrum through encapsulation and analyzed by atomic force microscopy. Nanoparticles with and without black pepper essential oil were prepared and dripped onto glass slides to form films that were investigated by images with resolutions of 256 x 256 pixels with areas of 5 x 5 mm2. The oil was obtained through pepper seeds that were crushed and subjected to hydro distillation using a Clevenger type apparatus. Gelatin and poli-ε-caprolactane were used as wall material to increase the size of the nanoparticles and to obtain greater protection from the OE, resulting in an encapsulation efficiency of 98.50%. Nanoparticles with diameters ranging from 193.52 ± 40.14 to 295.54 ± 53.50 nm (without and with oil, respectively) were obtained. In addition, heights, densities and, average and root mean square roughness of the sample images were also compared, indicating a tendency of increase in these parameters due to the incorporation of essential oil in the synthesis, except in density due to the growth of other dimensions.