Óleo!de!citronela!

Óleos! essenciais! são! líquidos! hidrofóbicos! concentrados! que! contêm! compostos!odorantes!e!são!extraídos!de!plantas.!Esses!óleos!são!constituídos!por! uma!mistura!complexa!que!pode!contem!de!20!a!60!componentes!nas!mais!diferentes! concentrações,! mas! que! são! caracterizados! pela! presença! de! dois! ou! três! componentes!majoritários! com! maior! concentração!(20D70%).! Esses!óleos!naturais! são! formados! por! plantas! aromáticas! como!metabólitos! secundários.! Normalmente! são!obtidos!por!destilação!por!arraste!a!vapor!ou!hidrodestilação,!técnicas!inicialmente! desenvolvidas! pelos! árabes! na! época! da! Idade! Média.! Os! óleos! essenciais! são! conhecidos!por! suas! propriedades! antissépticas,! antifúngicas,! viricidas,!medicinais,! inseticidas!entre!outras!(BAKKALI!et=al.,!2008).!

O! óleo! de! citronela! é! extraído! da! planta! Cymbopogon= nardus= e= é! amplamente!estudado!como!um!possível!repelente!natural!para!mosquitos!(MÜLLER!

et=al.,!2008}!TRONGTOKIT!et=al.,!2005}!YANG}!MA,!2005).!Esse!óleo!essencial!tem!

exibido!boa!eficácia!para!repelir!mosquitos!em!concentrações!de!0,05!a!15%!(m/v)! tanto! sozinho! quando! associado! a! outros! repelentes! comerciais! ou! naturais! (SAKULKU!et=al.,!2009).!

A!composição!do!óleo!de!citronella!é!heterogênea!e!pode!apresentar!mais! de! 80! componentes,! dos! quais! destacamDse! o! citronelol,! citronelal,! geraniol! e! limoneno.!Esses!compostos!são!os!que!estão!presentes!em!maior!quantidade!e!são! responsáveis!pelas!propriedades!repelentes!do!óleo!essencial!da!citronela!(SILVA!et=

al.,! 2011).! A! composição! obtida! do! óleo! de! citronela! depende! tanto! da! variedade!

cultivada! da! planta! Cymbopogon= nardus,! quanto! do! método! de! extração! utilizado! (WIKESEKERA,! JAYEWARDENE! e! FONSEKA,! 1973).! A! Tabela! 3.2! apresenta! a! composição!o!óleo!de!citronela!utilizado!em!um!estudo!realizado!por!Baranauskiene! et.=al!(2006).! Tabela!3.2.!Composição!química!do!óleo!de!citronela.! Composto! Porcentagem!(%)! Citronelal! 33,9! Geraniol! 16,8! Citronelol! 8,7! Acetato!de!geranila! 7,3! $DElemeno! 5,3! Limoneno! 5,2! Acetato!de!citronelila! 5,0! GermacrenoDD! 4,9! %DCadineno! 4,1! Fonte:!Baranauskiene!et=al.!(2006)!! ! !

As!estruturas!moleculares!do!citronelal,!citronelol,!geraniol!e!limoneno!são! apresentadas!na!Figura!3.3.! Figura!3.3.!Estrutura!molecular!dos!principais!compostos!repelentes!presentes!no!óleo!de!citronela.! ! As!propriedades!físicas!dos!principais!componentes!do!óleo!de!citronela! são!apresentadas!na!Tabela!3.3.! Tabela!3.3.!Propriedades!físicas!dos!principais!componentes!do!óleo!de!citronela!

Composto! Massa!molar! (g/mol)! Solubilidade! em!água! Solubilidade! em!éter! Ponto!de! ebulição!a!1!atm! (°C)!

Citronelal! 154,25! Pouco!solúvel! Solúvel! 204D208!

Geraniol! 154,25! Insolúvel! Solúvel! 230!

Citronelol! 156,27! Pouco!solúvel! Solúvel! 224D225!

Limoneno! 136,23! Insolúvel! Solúvel! 177!

Fonte:!Green!e!Perry!(2007)!

O! mecanismo! de! ação! dos! compostos! repelentes! presentes! no! óleo! de! citronela! ainda! é! incerto.! Algumas! evidências! sugerem! que! esses! compostos! interfiram! nos! receptores! olfativos! dos! mosquitos! (PAPPENBERGER,! GEIER! e! BOECKH,! 2008).! O! estudo! mais! recente! realizado! para! o! citronelal! sugere! que! o! mosquito! Anopheles= gambiae! (o! principal! vetor! da! malária)! é! capaz! de! detectar! moléculas! do! citronelal! ! através! de! suas! células! nervosas! localizadas! nas! antenas! (KWON!et=al.,!2011).!

Muito!embora!o!óleo!de!citronela!se!apresente!como!um!potencial!repelente! de! insetos,! a! sua! eficácia! quando! presente! em! velas! ou! incensos! foi! considerada! insuficiente!(SOLOMON!et=al.,!2012).!Uma!possível!razão!para!essa!ineficácia!é!a! liberação!descontrolada!dos!compostos!presentes!nesse!óleo.!Esses!princípios!ativos! podem!tanto!ser!liberados!em!tão!pouca!quantidade!que!se!tornam!ineficazes,!quanto! podem! ser! liberados! de! forma! excessiva! e! rápida! tal! que! o! tempo! de! proteção! é! demasiadamente!curto.!Dessa!forma,!o!controle!de!liberação!dessas!substâncias!para! o!ar!é!um!aspecto!a!ser!considerado!(HSIEH,!CHANG!e!GAO,!2006).!Uma!técnica! que!permite!que!a!liberação!sustentada!seja!atingida!é!a!encapsulação.!

A!encapsulação!é!definida!como!a!tecnologia!de!revestimento!de!materiais! sólidos,!líquidos!e!gasosos!sob!a!forma!de!cápsulas!seladas!ou!esferas.!Essa!técnica! depende! das! propriedades! físicas! e! químicas! tanto! do! material! a! ser! encapsulado! quanto! do! material! que! servirá! como! matériaDprima! para! as! cápsulas! ou! esferas! (MISHRA,!2015).!

A! encapsulação! do! óleo! de! citronela! é! um! assunto! que! já! é! estudado,! especialmente! porque! esse! óleo! é! volátil.! Solomon! et= al.! (2012)! avaliaram! a! encapsulação! do! óleo! de! citronela! em! gelatina! através! da! técnica! de! coacervação! utilizando!o!sulfato!de!sódio!como!agente!coacervante.!O!sistema!de!microcápsulas! obtido!foi!capaz!de!sustentar!a!liberação!do!óleo!de!citronela!por!cerca!de!10!horas.!

Bezerra!et=al.!(2016)!também!estudaram!a!microencapsulação!do!óleo!de! citronela! em! microcápsulas! de! goma! arábica! e! gelatina,! sintetizadas! através! da! técnica!de!coacervação.!A!solução!de!microcápsulas!foi!utilizada!na!impregnação!de! tecido!de!algodão.!ObservouDse!uma!forte!interação!entre!as!microcápsulas!e!as!fibras! de!celulose,!fato!que!foi!atribuído!às!ligações!de!hidrogênio!entre!esses!dois!sistemas.! O!sistema!de!microcápsulas!obtido!diminuiu!a!volatilidade!do!óleo!de!citronela.!Specos!

et=al.!(2010)!avaliaram!as!propriedades!repelentes!de!tecidos!de!algodão!impregnados!

por!microcápsulas!contendo!óleo!de!citronela.!

Hsieh,!Chang!e!Gao!(2006)!encapsularam!óleo!de!citronela!em!uma!blenda! polimérica!em!microcápsulas!de!quitosana.!Foi!observada!que!a!taxa!de!liberação!do! óleo! de! citronela! para! o! ar! dependia! da! concentração! de! quitosana! utilizada,! do! tamanho!das!microcápsulas!e!da!temperatura!e!tempo!de!préDtratamento.!

Conforme! acima! explicitado,! existem! alguns! trabalhos! da! literatura! que! estudaram!a!encapsulação!do!óleo!de!citronela.!No!entanto,!até!o!presente!momento,! não! se! encontrou! quaisquer! trabalhos! que! avaliassem! a! encapsulação! do! óleo! de! citronela!através!da!técnica!de!polimerização!em!miniemulsão!ou!o!a!eficiência!desse! óleo!essencial!como!coestabilizador.!

3.2.!Encapsulação!

Com! a! encapsulação,! introduzDse! uma! barreira! física! entre! a! substância! repelente!e!o!ambiente.!Dependendo!do!estímulo!aplicado!(mudança!do!pH,!aumento! de! temperatura,! etc.),! as! moléculas! encapsuladas! podem! se! difundir! para! fora! da! matriz!polimérica!de!maneira!diferenciada.!

De!uma!maneira!geral,!encapsulação!de!componentes!ativos!é!realizada! por!inúmeras!razões,!como:!

a)! proteger!o!material!encapsulado!de!degradação,!já!que!ela!reduz!a! reatividade! do! composto! encapsulado! com! o! ambiente! (como! por! exemplo!radiação!UV,!calor,!umidade,!oxidação,!ácidos,!bases,!etc)}! b)! reduzir! a! evaporação! ou! a! transferência! de! massa! do! componente!

volátil!ativo!(material!do!núcleo)!para!o!ambiente!exterior}!

c)! melhorar!o!aspecto!visual!e!o!marketing!do!produto!encapsulado!final}= d)! modificar! as! características! físicas! do! material,! tornandoDo! mais! manuseável!fisicamente!(converter!um!produto!no!estado!líquido!para! o!sólido,!melhorar!características!de!um!material!pegajoso,!etc)}= e)! atingir!liberação!sustentada!dos!ingredientes!ativos!(o!produto!pode!

ser!manufaturado!para!que!a!liberação!ocorra!lentamente!ao!longo!do! tempo,! o! que! permite! o! prolongamento! do! shelf= life! do! material! encapsulado!através!do!retardamento!de!certas!reações)}!

d)! promover! a! mistura! de! componentes! incompatíveis! por! separar! componentes!que!normalmente!reagiriam!se!estivessem!em!contato}! g)! melhorar!o!processamento!de!materiais}!

h)! diminuir!a!toxicidade!de!algumas!formulações.!

O! processo! de! encapsulação! envolve,! de! uma! maneira! genérica,! três! processos!separados!em!uma!escala!de!tempo:! a)! O!primeiro!processo!envolve!a!formação!de!uma!parede!ao!redor!do! material!do!núcleo!ou!matriz!na!qual!a!substância!a!ser!encapsulada! está!dispersa}! b)! O!segundo!processo!consiste!na!manutenção!do!material!do!núcleo! intacto!dentro!da!casca!ou!matriz!para!que!ele!não!seja!liberado}! c)! O!terceiro!processo!envolve!a!liberação!do!composto!encapsulado!no! momento!certo!e!com!uma!taxa!de!liberação!desejada.! A!encapsulação!de!substâncias!e!a!liberação!sustentada!das!mesmas!tem! se!mostrado!extremamente!promissora!para!a!indústria!farmacêutica,!já!que!muitos! fármacos!hidrofóbicos!e!hidrofílicos!podem!ser!encapsulados!por!polímeros!atóxicos! e!biodegradáveis,!como!o!poliácido!lático!(PLA),!poli(ácido!láticoDcoDácido!glicólico)! (PLGA),!polietileno!glicol!(PEG)!e!a!policaprolactona!(PCL)!(LETCHFORD!e!BURT,! 2007).!!

Nanocápsulas! poliméricas! de! poliácido! lático! (PLA)! e! do! copolímero! em! bloco! poliácido! láticoDcoDpolietileno! glicol! (PLADPEG)! contendo! metotrexato,! um! fármaco! utilizado! para! o! tratamento! do! linfoma! ocular,! foram! sintetizadas! com! sucesso.! Esse! fármaco! é! extremamente! tóxico! para! aplicações! intravenosas.! No! entanto,!quando!recoberto!por!uma!casca!polimérica!de!PLADPEG,!ele!foi!liberado!de! forma!controlada!em!experimentos!in=vitro.!(FARIA,!CAMPOS!e!SENNA,!2005).!

Um! outro! exemplo! corresponde! à! encapsulação! de! xantonas.! Elas! são! compostos! cíclicos! com! propriedades! antiDinflamatórias,! hepatoprotetora,! imunomoduladoras! e! antiDcancerígenas.! No! entanto! elas! são! moléculas! extremamente!hidrofóbicos,!o!que!reduz!a!sua!atividade!biológica.!A!encapsulação! dessas! substâncias! por! nanocápsulas! de! PLGA! foi! realizada! com! sucesso! e! as! nanocápsulas!mostraram!estabilidade!por!um!período!de!3!a!4!meses!(TEIXEIRA!et=

A!encapsulação!tem!se!mostrado!promissora!também!para!a!as!atividades! do!ramo!agropecuário,!já!que!diversos!defensivos!agrícolas!ou!fertilizantes!podem!ser! encapsulados,! o! que! proporciona! uma! maior! eficácia! na! sua! aplicação.! Essas! substâncias! apresentam! problemas! ligados! à! estabilidade! química,! solubilidade,! fotodecomposição!e!toxicidade!para!o!meio!ambiente.!Um!exemplo!dessa!classe!de! compostos!é!constituído!pelas!triazinas,!que!são!herbicidas!amplamente!utilizados,! mas!que!são!extremamente!poluentes!para!ambientes!aquáticos.!A!encapsulação!da! atrazina,! um! tipo! de! triazina,! em! uma! matriz! de! poli(3DhidroxibutiratoDcoD hidroxivalerato)!(PHBV)!não!apenas!reduziu!a!toxicidade!e!o!impacto!ambiental!dessa! substância,!mas!também!preservou!o!efeito!genotóxico!desejado!para!esse!herbicida! (GRILLO!et=al.,!2010).!

A! indústria! cosmética! também! se! beneficia! há! muito! tempo! da! encapsulação.!Marcas!comerciais!como!L’Oreal!e!Christian!Dior!já!possuem!em!seu! portfólio! formulações! antiDenvelhecimento! baseadas! em! sistemas! de! lipossomas! desde!1986.!(MU!e!SPRANDO,!2010).!

3.3.!Nanopartículas!poliméricas!

Nas!recentes!décadas,!o!interesse!no!uso!de!nanopartículas!para!diversas! aplicações! tem! crescido.! Nanopartículas! são! partículas! pertencentes! ao! domínio! coloidal.! De! uma! maneira! geral,! as! nanopartículas! apresentam! propriedades! interessantes,!pois!permitem!que!substâncias!como!fármacos!sejam!encapsulados,! adsorvidos!ou!recobertos!por!elas.!Uma!vasta!gama!nanopartículas!compostas!por! diversos! materiais,! incluindo! lipídios,! polímeros! e! materiais! inorgânicos! tem! sido! estudada! e! desenvolvida,! o! que! resulta! em! sistemas! com! as! mais! variadas! propriedades!físicoDquímicas!e!consequente!aplicação.!!

A! definição! acerca! da! faixa! de! diâmetros! à! qual! pertencem! as! nanopartículas! varia.! Salata! (2004)! reporta! que! a! nanotecnologia! se! dedica! a! materiais!com!dimensões!de!1!a!100!nm.!No!entanto,!existem!trabalhos!na!literatura! que!consideram!nanopartículas!as!estruturas!que!possuem!diâmetro!na!faixa!de!1!a! 1000!nm,!como!Mody!et=al.!(2010)!e!Letchford!e!Burt!(2007).!Mody,!Nounou!e!Bikram! (2009)!reportam!o!desenvolvimento!de!diversas!nanopartículas!com!dimensões!entre! 1!e!1000!nm!que!poderiam!ser!utilizadas!como!contrastes!em!exames!de!detecção!de! doenças!ginecológicas.!!

Martina! et= al.! (2005)! sintetizaram! e! encapsularam! nanocristais! de! maghemita! em! lipossomas! unilamelares! estabilizados! estericamente! com! polietilenoglico! (PEG).! Os! lipossomas! preparados! por! extrusão! sequencial! apresentaram!dimensões!próximas!a!200!nm.!

Nasongkla! et= al.= (2006)! desenvolveram! micelas! com! capacidade! para! a! liberação! de! fármacos! e! com! características! favoráveis! à! sua! utilização! como! contrastes!para!exames!de!imagem!por!ressonância!magnética.!Essas!micelas!foram! carregadas!com!doxorrubicina!e!óxido!de!ferro!superparamagnético,!e!apresentaram! diâmetros!próximos!a!100!nm.!

Na! nanotecnologia,! os! polímeros! têm! chamado! atenção! devido! à! sua! habilidade!de!formar!vários!tipos!de!nanopartículas.!Eles!podem!ser!sintetizados!a! partir!de!um!ou!mais!tipos!de!monômeros!e!apresentar!em!sua!estrutura!final!regiões! com!afinidades!opostas!em!relação!a!um!solvente!aquoso.!Essa!propriedade!é!obtida! quando!na!síntese!do!polímero,!são!utilizados!um!tipo!de!monômero!hidrofílico!e!um! hidrofóbico.! Muitos! desses! materiais! anfifílicos! possuem! aplicabilidade! para! a! liberação!sustentada!de!fármacos,!já!que!podem!ser!biocompatíveis!e!biodegradáveis.! Exemplos!desses!polímeros!são!o!polietileno!glicol!(PEG),!polimetacrilato!de!metila! (PMMA),! ácido! hialurônico,! alguns! poliésteres! e! poliamidas! (LETCHFORD}! BURT,! 2007).!!

Algumas!das!principais!nanoestruturas!que!podem!ser!obtidas!a!partir!de! polímeros! são! apresentadas! pela! Figura! 3.4.! Conforme! pode! ser! notado,! há! uma! limitação!em!relação!à!homopolimerização,!já!esse!tipo!de!síntese!apenas!é!capaz!de! produzir! estruturas! de! nanoesferas,! nanocápsulas! e! poliplexos.! Para! o! caso! da! copolimerização,! devido! à! maior! variabilidade! de! propriedades! que! podem! ser!

obtidas,! como! diferentes! hidrofobicidades! ao! longo! da! cadeia! polimérica,! outras! estruturas!como!micelas!e!polimersomas!podem!ser!obtidas.! Figura!3.4.!Classificação!de!nanopartículas!poliméricas.! ! Fonte:!Letchford!e!Burt!(2007)!! 3.3.1.Micelas! Micelas!são!estruturas!organizadas!formadas!por!moléculas!anfifílicas.!A! Figura! 3.5! representa! de! forma! simplificada! a! formação! de! micelas.! Moléculas! anfifílicas!são!aquelas!que!apresentam!uma!porção!de!sua!estrutura!hidrofílica!e!uma! porção!hidrofóbica,!conforme!mostra!a!Figura!3.5Da.!

Devido! à! estrutura! única! das! moléculas! anfifílicas,! elas! possuem! a! tendência! de! se! acumular! na! interface! de! duas! fases.! Em! soluções! aquosas,! as! moléculas! anfifílicas! se! orientam! de! tal! forma! que! a! porção! hidrofóbica! dessas! moléculas!são!removidas!do!meio!aquoso!para!que!o!sistema!atinja!uma!condição!de! energia!mínima.!!

Em! recipiente! aberto! contendo! água,! por! exemplo,! na! superfície,! ! as! moléculas!anfifílicas!se!orientariam!tal!que!a!cauda!hidrofóbica!seria!posicionada!em! contato!com!o!ar!e!a!cabeça!hidrofílica!com!a!água!e!as!paredes!do!recipiente!de!vidro! (Figura!3.5Db).!Assim!que!a!concentração!da!molécula!anfifílica!aumenta,!a!saturação! ocorre!e!as!moléculas!anfifílicas!estão!muito!empacotadas!na!interface!ar/água,!com! interações!laterais!fortes!entre!as!caudas!hidrofóbicas,!as!quais!tendem!a!se!voltar!

em!direção!à!água.!Dessa!forma,!outra!forma!de!agregação!ocorre!e!as!micelas!são! formadas!(Figura!3.5Dc).!O!número!de!moléculas!anfifílicas!presentes!em!cada!micela! é! denominado! número! de! agregação! (Ns).! Essa! condição! de! concentração! de!

moléculas! anfifílicas! corresponde! à! concentração! micelar! crítica! (CMC)! (HUNTER,! 2001).! No! caso! de! uma! substância! anfifílica! dissolvida! em! água,! as! micelas! apresentariam! em! seu! exterior! a! porção! hidrofílica! em! contato! com! a! água,! o! que! minimizaria! o! contato! entre! a! porção! hidrofóbica! dessas! moléculas! com! o! meio! dispersante.!! Figura!3.5.!(a)!Representação!convencional!de!uma!molécula!anfifílica!com!uma!cabeça!polar! hidrofílica!e!uma!cauda!hidrofóbica.!(b)!Arranjo!esquemático!de!moléculas!anfifílicas!em!pequenas! concentrações!dissolvidas!em!água.!(c)!Situação!quando!a!concentração!de!moléculas!anfifílicas!é! superior!à!concentração!micelar!crítica.! ! Fonte:!Hunter!(2001)! Se!a!concentração!de!anfifílicos!permanecer!acima!da!CMC,!as!micelas! são! estabilizadas.! Em! caso! de! diluição! da! concentração! para! valores! inferiores! à! CMC,!as!micelas!desaparecerão!e!a!taxa!de!extinção!das!micelas!é!extremamente! dependente!da! estrutura!das!moléculas! anfifílicas! e! da! interação! entre! as! cadeias.! (ALLEN,!MAYSINGER!e!EISENBERG,!1999).!!

A! vantagem! da! utilização! de! copolímeros! anfifílicos,! sobretudo! copolímeros,!frente!a!macrotensoativos!comuns!consiste!no!fato!de!que!a!micelização! dos! copolímeros! ocorre! em! valores! menores! de! CMC.! Além! disso,! as! micelas! formadas!resistem!ao!desaparecimento!com!a!diluição!devido!às!interações!físicas! entre!as!cadeias!do!núcleo!das!micelas.!Esse!aspecto!é!consequência!das!interações! físicas!entre!as!cadeias!poliméricas!existentes!no!núcleo!das!micelas!(KARAYIANNI}! PISPAS,!2016}!LETCHFORD}!BURT,!2007).!A!Tabela!3.4!apresenta!alguns!exemplos!

para! elucidar! a! diferença! entre! os! valores! de! CMC! dos! copolímeros! anfifílicos! e! macrotensoativos.! Tabela!3.4.!Valores!de!concentração!micelar!crítica!(CMC)!para!alguns!copolímeros!anfifílicos!e! macrotensoativos.! Tensoativo! CMC!(mg/mL)! Referência! QS!:!DLLA!(1:11)! 0,06! Wu!et=al.!(2005)! QS!:!DLLA!(15:1)! 0,02! Wu!et=al.!(2005)! QS!:!DLLA!(20:1)! 1,01.10D2_{! Wu!et=al.!(2005)!} PEO!:!PS!(72%!PEO)! 1,60.10D2_{! Wilhelm!et=al.!(1991)!} PEO!:!PS!(80%!PEO)! 2,80.10D2_{! Wilhelm!et=al.!(1991)!} Tween®_{!20! 1,23! Helenius!et=al.!(1979)!} SLS! 2,36.103_{! Mukerjee!e!Mysels!(1971)!} CHAPS! 3,69!–!6,15.103_{! CALBIOCHEM}®_! *QS:!Quitosana,!DLLA:!DLDlactídeo,!PEO:!poli(óxido!de!etileno),!PS:!poliestireno,!SLS:!Dodecil!sulfato! de!sódio,!CHAPS:!3D[(3DCholamidopropil)!dietilamônio]D1Dpropanosulfonato.!

A! morfologia! resultante! dos! agregados! micelares! é! um! resultado! da! curvatura!molecular!das!cadeias!do!tensoativos,!a!qual!dependerá!dos!tamanhos!das! porções! hidrofílicas! e! hidrofóbicas! da! cadeia! da! molécula.! Matematicamente,! essa! relação!entre!tamanhos!pode!ser!expressa!como!o!número!adimensional!conhecido! por!fator!de!empacotamento!(p),!o!qual!define!o!tamanho!relativo!da!porção!insolúvel! de!um!tensoativo.!! Para!um!sistema!composto!por!um!meio!dispersante!e!um!tensoativo,!o! balanço!entre!as!interações!hidrofílicas!e!hidrofóbicas!faz!com!que!a!porção!apolar!do! tensoativo!ocupe!uma!área!a0=na!interface!entre!as!regiões!hidrofílica!e!hidrofóbica.!

Essa! área,! juntamente! com! o! comprimento! da! cadeia! hidrofóbica! estendida! lc! e! o!

volume!dessa!cadeia!apolar!v,!contribui!para!o!cálculo!do!fator!de!empacotamento!p,! o!qual!é!definido!de!acordo!com!Equação!(3.1)!(KARAYIANNI!e!PISPAS,!2016).! ! " =_%$ &'(! (3.1)! A!representação!gráfica!das!dimensões!envolvidas!no!cálculo!do!fator!de! empacotamento!está!representada!na!Figura!3.6.!

Figura!3.6.!Molécula!de!tensoativo!e!respectivas!dimensões!envolvidas!no!cálculo!do!fato!de!

empacotamento!p.!

!

Uma! forma! de! determinação! dos! valores! de! lc! e! v! são! as! equações!

desenvolvidas!por!Tanford!(1980),!nas!quais!n!corresponde!ao!número!de!carbonos! na!cadeia!hidrofóbica.! ! '_(,*á,-*. = 1,5 + 1,2654!(Å)! (3.2)! ! $ = 27,4 + 26,94!(Å3_{)! (3.3)!} O!valor!de!a0!pode!ser!determinado!a!partir!do!número!de!agregação!(Ns).! ! _{%&= 8}9:;_<=; >? @ !! (3.4)! Como!regra!geral,!micelas!esféricas!são!formadas!quando!há!uma!grande! curvatura!da!molécula!(p!≤!1/3),!micelas!esféricas!são!formadas!em!curvaturas!médias! (1/3!≤!p!≤1/2)!e!sistemas!vesiculares!são!formados!para!baixa!curvatura!(1/2!≤!p!≤!1)! (BLANAZS}! ARMES}! RYAN,! 2009}! SINGH! et= al.,! 2015).! A! Figura! 3.7! representa! alguns! tipos! de! estruturas! micelares! que! um! copolímero! anfifílico! pode! assumir! quando!colocado!em!um!solvente!hidrofílico.!

Figura!3.7.!Algumas!estruturas!micelares!para!um!copolímero!anfifílico!quando!colocado!em!um! solvente!hidrofílico.! ! Fonte:!Karayianni!e!Pispas!(2016)!! A!Tabela!3.5!apresenta!alguns!dados!referentes!às!micelas!formadas!pelo! tensoativo!aniônico!dodecil!sulfato!de!sódio!(SDS).!Conforme!os!dados!apresentados,! o!valor!de!p!é!próximo!a!1/3,!o!que!indica!que!até!certo!ponto,!as!micelas!formadas! por!esse!tipo!de!tensoativo!são!esféricas.! Tabela!3.5.!Propriedades!micelares!do!dodecil!sulfato!de!sódio!em!água.! Composto! Ns! Raio!micelar! !(Å)! a0! !(Å2)! CMC! !(mg.mLg1_)! p! SDS! 62! 17,3! 60,7! 2,4! 0,34! Fonte:!Gracie,!Turner!e!Palepu!(1996)}!Mukerjee!e!Mysels!(1971)}!Tanford!(1980)! ! !

3.3.2.Polimerssomas!

Polimerssomas! são! vesículas! poliméricas! que! têm! atraído! atenção! dos! pesquisadores!sobretudo!porque!esse!tipo!de!estrutura!se!assemelha!às!membranas! celulares!naturais.!Após!a!autoDagregação!das!cadeias!poliméricas!em!um!solvente! aquoso,! há! a! formação! de! vesículas! com! um! núcleo! hidrofílico.! Dessa! forma,! as! polimerssomas! podem! encapsular! tanto! compostos! hidrofílicos! em! seus! núcleos,! como!compostos!hidrofóbicos!e!anfifílicos!em!suas!membranas.!!

A! arquitetura! das! cadeias! dos! polimerssomas! pode! ser! facilmente! modificada!a!partir!da!utilização!de!diferentes!composições!dos!copolímeros!anfifílicos! formadores.!A!formulação!mais!simples!ocorre!quando!um!copolímero!de!diblocos!AB! é! utilizado,! no! qual! A! e! B! correspondem! a! um! bloco! hidrofílico! e! hidrofóbico! respectivamente.!Mesmo!assim,!outras!estruturas!podem!ser!formadas,!como!ABA,! BAB,!ABC!(sendo!C!um!polímero!tanto!hidrofílico!quanto!hidrofóbico).!A!Figura!3.8! apresenta! algumas! arquiteturas! possíveis! para! os! copolímeros! utilizados! na! formulação!de!um!polimerssoma!(LOPRESTI!et=al.,!2009).!

Figura!3.8.!Conformação!da!membrana!de!polimerssomas!formados!por!copolímeros!dibloco!(AB),!

triblocos!(ABA,!BAB)!e!multiblocos.!

! Fonte:!Lopresti!et=al.!(2009)!!

Além! dos! tipos! de! polímeros! utilizados,! a!morfologia! dos!polimerssomas! depende!de!fatores!como!a!presença!de!grupos!ionizantes,!presença!de!ligações!de! hidrogênio,!temperatura,!pH,!presença!de!aditivos!e!métodos!de!preparação.!

Em!comparação!aos!lipossomas,!os!polimerssomas!possuem!maior!rigidez! e! resistência! mecânica,! menor! permeabilidade,! maior! resistência! à! dissolução! e! a! mobilidade! de! suas! cadeias! é! restrita.! Essas! propriedades! são! explicadas! à! alta! massa!molar!dos!copolímeros!anfifílicos!em!relação!aos!lipídios.!!

Devido! a! esse! aspecto,! normalmente! a! parede! polimérica! dos! polimerssomas!possuem!uma!espessura!próxima!a!50!nm,!enquanto!que!a!membrana! dos!lipossomas!apresenta!uma!parede!com!espessura!de!3!a!5!nm!(KARAYIANNI!e! PISPAS,! 2016).! Essas! características! fazem! com! que! essas! estruturas! agregadas! sejam! extensamente! investigados! como! veículos! para! a! terapia! gênica! (AHMED}! PHOTOS}! DISCHER,! 2006),! liberação! sustentada! de! fármacos! e! genes! (MENG}! ZHONG}!FEIJEN,!2009}!ONACA!et=al.,!2009),!etc.!!

3.3.3.Nanoesferas!

Nanoesferas!poliméricas!podem!ser!definidas!como!partículas!coloidas!do! tipo! matriz,! nas! quais! substâncias! podem! estar! dissolvidas,! aprisionadas,! encapsuladas,!ligadas!quimicamente!ou!adsorvidas!no!constituinte!polimérico!dessa! matriz!(SOPPIMATH!et=al.,!2001).!Essas!partículas!geralmente!são!mais!polidispersas! e!apresentam!diâmetros!na!faixa!100D200!nm.!(LETCHFORD!e!BURT,!2007).!

Diferentemente! das! nanocápsulas,! as! nanoesferas! apresentam! uma! estrutura!homogênea,!na!qual!a!substância!aprisionada!encontraDse!uniformemente! distribuída! (MOHANRAJ}! CHEN,! 2006}! SINGH}! GARG}! SHARMA,! 2010).! Essa! diferença!pode!ser!visualizada!a!partir!da!Figura!3.9.!

Figura!3.9.!Representação!esquemática!de!uma!nanoesfera!e!uma!nanocápsula!

!

Fonte:!Suffredini,!East!e!Levy!(2015).!!

Diferentemente! do! que! acontece! com! as! nanocápsuals,! muitas! vezes! a! distinção!entre!uma!nanoesfera!e!uma!micela!formada!a!partir!de!um!copolímero!de! blocos!não!é!factível.!Heald!et=al.!(2002)!e!Riley!et=al.!(2001)!avaliaram!a!influência!do! tamanho!dos!diblocos!poliméricos!(isto!é,!massa!molar!dos!copolímeros!utilizados)!na! formação! das! nanoestruras.! Os! copolímeros! utilizados! nos! estudos! são! o! metóxipolietileno! glicol! (MePEG)! e! poliDDDlactídeo! (PDLLA).! Uma! das! conclusões! desses!estudos!foi!que!as!nanopartículas!formadas!com!copolímeros!sintetizados!com! PDLLA!de!alta!massa!molar!(45000D11000!g.molD1_{)!apresentaram!uma!estrutura!de!}

“núcleo!sólido”,!análogo!ao!de!uma!nanoesfera.!