Óleo essencial de Cymbopogon citratus (OECc)

O óleo essencial obtido por hidrodestilação das folhas de C. citratus possui coloração amarelada, sabor picante e aroma agradável. A hidrodestilação das folhas frescas possui rendimento entre 0,28 e 1,4% (NEGRELLE; GOMES, 2007). A análise fitoquímica do óleo essencial extraído de folhas C. citratus demostra a presença de quatro classes de constituintes químicos principais: monoterpenos oxigenados (78,2-86,4%), sesquiterpenos oxigenados (1,4-1,6%), hidrocarbonetos monoterpênicos (7,9-10,6%) e hidrocarbonetos sesquiterpênicos (3,8-8,0%). A Figura 11 apresenta a estrutura química dos principais metabólitos encontrados no OECc. Independentemente da origem geográfica e do método extrativo, o constituinte majoritariamente presente é o citral, sendo considerado o marcador químico do óleo. O citral constitui-se pela mistura de dois dos aldeídos monoterpênicos geranial (citral A ou trans-citral) e neral (citral B, cis-citral), havendo predomínio do primeiro isômero (29,4-60,3%) frente ao segundo (21,4-39,7%) (KOUAME et al., 2016).

Figura 11. Estrutura química dos principais constituintes químicos do óleo essencial de C.

citratus (Adaptado de BARBOSA et al., 2008).

Maior conteúdo de óleo essencial e, principalmente, de citral é verificado em folhas jovens, ao qual é atribuído o intenso odor de limão e a maior parte das propriedades farmacológicas associadas à espécie (TAJIDIN et al., 2012).

Na literatura são encontrados muitos estudos acerca das diferentes atividades biológicas atribuídas ao OECc: ansiolítica, sedativa (BLANCO et al., 2009) antifúngica (ABE et al., 2003; BOUKHATEM et al., 2014; SONKER et al., 2014), antibacteriana (SANTIN et al., 2009; BASSOLÉ et al., 2011), antiviral (ASTANI; REICHLING; SCHNITZLER, 2011), antiaflatoxina (SONKER et al., 2014), anti-inflamatória (BOUKHATEM et al., 2014), anticonvulsivante (SILVA et al., 2010), larvicida (CAVALCANTI; MORAIS; LIMA, 2004), antinociceptiva (VIANA et al., 2000), anti- helmíntica (MACEDO et al., 2015), acaricida (HANIFAH et al., 2011) e inseticida (PINTO et al, 2015). A atividade contra o HHV-1 do OECc foi descrita por Minami e colaboradores (2003), sendo sugerido que este atua inativando diretamente a partícula viral.

2.7.1.1. Nanoencapsulamento do óleo essencial de C. citratus

O OECc possui grande potencial terapêutico, contudo, assim como os demais óleo voláteis, possuem baixa solubilidade aquosa, instabilidade frente a temperatura, luz e

oxigênio, o que resulta em volatilização, oxidação ou mesmo a sua reação com constituintes da formulação, podendo levar a irritações cutâneas quando administrado topicamente (ALDAWSARI et al., 2015). Todas estas desvantagens limitam o uso do óleo essencial em preparações fitofarmacêuticas tópicas. Visando transpor tais problemas e potencializar as atividades biológicas, diferentes nanossistemas têm sido desenvolvidos para encapsulamento do óleo volátil. Bonferoni e colaboradores (2017) prepararam nanoemulsões estáveis por emulsificação espontânea, utilizando o oleato de quitosana como surfactante, e avaliaram sua atividade antimicrobiana contra 9 cepas de bactérias e 10 de fungos causadores de infecções oculares e vaginais. As nanoemulsões desenvolvidas apresentaram diâmetro médio de 300 nm e potencial Zeta positivo, os quais demonstraram serem importantes para adesão à mucosa. A incorporação de OECc ao nanossistema foi capaz de potencializar a atividade antimicrobiana frente a todas as cepas testadas. Nanoemulsões para encapsulamento do óleo essencial também foram desenvolvidas por Salvia-Trujillo e colaboradores (2015), porém destinadas a aplicação como agentes flavorizantes e preservativos para a indústria alimentícia.

O OECc foi ainda encapsulado em nanocápsulas poliméricas otimizadas de alginato e quitosana (NATRAJAN et al., 2015). Partículas em nanoescala (226,4 nm) com potencial Zeta positivo (+35,7 mV) e eficiência de encapsulamento de 86,9% foram desenvolvidas por gelificação iônica, utilizando-se 0,3 mg/mL de alginato e 0,6 mg/mL de quitosana e sem aquecer o alginato previamente à preparação. Perfil de liberação sustentada de OECc, o qual mostrou-se sensível ao pH do meio, foi verificado para as nanocápsulas sendo maior quantidade de óleo liberada no sistema sanguíneo (pH 7,4) em relação ao estômago (pH 1,5). Significativa atividade antiproliferativa em linhagem de células A549 foi observada para o nanossistema em relação ao óleo essencial não encapsulado, o qual mostrou ser ainda hemocompatível no teste de hemólise, viabilizando a sua utilização para aplicações biomédicas e farmacêuticas.

Nanocápsulas de PLA contendo OECc foram desenvolvidas por Liakos e colaboradores (2016) que avaliaram sua atividade antimicrobiana contra os patógenos Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans e Staphylococcus aureus. Empregando-se o método de nanoprecipitação foram obtidas partículas com o diâmetro médio de 300 nm e potencial Zeta de -6 mV. As nanocápsulas de PLA apresentaram atividade antimicrobiana intrínseca, porém com a incorporação do óleo essencial esta atividade foi duas vezes maior para P. aeruginosa, E. coli e C. albicans, permanecendo inalterada para S. aureus. Adicionalmente, as nanoestruturas foram capazes de reduzir de

maneira pronunciada a formação de biofilmes de E. coli e C. albicans em comparação ao óleo não encapsulado e às nanocápsulas sem o óleo.

Aldawsari e colaboradores (2015) desenvolveram nanoesponjas otimizadas de etilcelulose, com posterior incorporação em hidrogel tópico de Carbopol® _940,

objetivando reduzir a irritação e aumentar a atividade antifúngica do OECc. As nanoesponjas foram preparadas pela técnica de emulsificação-evaporação do solvente e otimizadas através de um planejamento fatorial completo 32_{, avaliando-se o efeito das}

variáveis razão etilcelulose:PVA e velocidade de agitação sobre os parâmetros de resposta tamanho de partícula e a porcentagem de liberação do óleo essencial in vitro a partir dos hidrogéis durante 6 horas. Os autores verificaram que reduzindo a quantidade de surfactante, ou seja, usando uma razão 1:3 (etilcelulose:PVA) e empregando uma velocidade de agitação de 14.000 rpm foi possível obter partículas com tamanho de 410 nm e porcentagem de liberação de OECc de 26,25%. Nos testes in vivo de irritação cutânea e de atividade contra Candida albicans o hidrogel mostrou-se não irritante e com atividade antifúngica efetiva.

Lipossomas estímulo-responsivos contendo o OECc, para controle de contaminação por Listeria monocytogenes em queijos, foram preparados por Cui, Wu e Lin (2016). A liberação do óleo essencial a partir do lipossoma foi determinada pela presença de listeriolisina O, uma toxina formadora de poro secretada por bactérias gram positivas. Os nanossistemas desenvolvidos apresentaram diâmetro médio de 196,8 nm, potencial Zeta de -58,9 mV e EE de 25,7%. Além disso, os mesmos exibiram atividade antibiótica potencial contra L. monocytogenes em queijos armazenados a 4°C, sem alteração de suas propriedades físicas e sensoriais.

Formulações nanoestruturadas contendo o OECc vêm sendo desenvolvidas pelo grupo de pesquisa em Desenvolvimento Galênico e Nanotecnologia de Produtos Naturais da Universidade Federal Fluminense, coordenado pela Profª. Drª. Deborah Quintanilha Falcão. Visando melhorar a estabilidade do óleo essencial, nanopartículas poliméricas de PCL e complexos de inclusão em β-ciclodextrina foram preparados e a efetividade de cada método de preparação na obtenção dos nanossistemas foi avaliada (FALCÃO et al., 2011). Nanopartículas poliméricas esféricas com diâmetro de 240 nm e eficiência de encapsulamento de 36,51% foram obtidas pelo método de emulsificação O/A, enquanto que pelo método de precipitação foram preparados complexos de inclusão em β- ciclodextrina obtendo-se partículas irregulares de 441 nm e com conteúdo de óleo encapsulado de 9,46%. Dessa forma, a estabilização do óleo essencial alcançada pela

encapsulamento em nanopartículas de PCL foi mais efetiva em comparação à sua inclusão em β-ciclodextrina.

Em estudo realizado por Almeida e colaboradores (2018), nanopartículas poliméricas de PLGA contendo o OECc foram incorporadas em formulação farmacêutica do tipo hidrogel e sua atividade anti-herpética foi avaliada. Os nanossistemas obtidos pela técnica de EDS apresentaram tamanho médio de 217,1 ± 19,9 nm e eficiência de encapsulamento de 28,48 ± 0,4%. O hidrogel contendo as nanopartículas com óleo mostrou-se estável durante o período do estudo (60 dias) quando armazenado sob- refrigeração. Este apresentou redução na citotoxidade frente a células Vero (0,7 μg/ml), representada pela CMNT (concentração máxima não tóxica), em relação ao óleo livre (31,2 μg/ml). Além disso, o hidrogel foi capaz de inibir mais significativamente tanto HHV-1 como HHV-2, empregando-se uma concentração de óleo 42,16 vezes menor que a do óleo livre necessária para se observar o mesmo efeito. Ainda nesse trabalho, foi possível identificar a cinética de liberação do óleo a partir das formulações, comprovando-se tratar de sistemas de liberação controlada do ativo.

Em virtude da promissora atividade antiviral evidenciada previamente, o presente trabalho visou dar continuidade ao estudo anterior otimizando a nanoformulação fitoterápica, avaliando sua penetração e retenção cutânea, e determinando o modo de ação anti-HHV-1.