Análise por FT/IR de partículas de Hidrogel Core-Shell

A Vitamina B12, também chamada de Cianocobalamina, é um micronutriente hidrofílico essencial para processos como a produção de glóbulos vermelhos, a síntese e regulação do DNA, e a divisão celular. Sua deficiência é um problema global prevalente, podendo levar a condições como anemia, distúrbios neurológicos, paralisia e até Alzheimer.

Embora a deficiência de Vitamina B12 possa ser evitada por meio de suplementação oral, apenas cerca de 1% da quantidade ingerida, variando de 100 a 100.000 μg, é realmente absorvida. Isso ocorre devido à sensibilidade da estrutura da Vitamina B12 ao ácido clorídrico no estômago, o que resulta na degradação da substância antes que possa ser absorvida no intestino delgado. Diante disso, o presente estudo enfatizou a importância de sistemas de liberação controlada para aumentar a biodisponibilidade da Vitamina B12.

Neste trabalho, um novo sistema de liberação controlada foi desenvolvido utilizando partículas de Hidrogel Core-Shell. O núcleo consistiu em goma gelana (GG) com microgéis carregados com Vitamina B12, enquanto a casca foi formada por uma combinação de hidrogéis de isolado proteico de ervilha (PPI) e alginato de sódio (SA), contendo diferentes concentrações de inulina (IN). A inulina foi adicionada com o intuito de aprimorar a eficiência do encapsulamento e otimizar os perfis de liberação, além de fortalecer a estrutura do hidrogel.

Para a caracterização dos hidrogéis, a técnica de FT-IR foi empregada utilizando o espectrofotômetro FT/IR-4X da Jasco com acessório ATR, e os resultados obtidos estão representados na Figura 1.

Os resultados obtidos confirmaram a ocorrência de interações intermoleculares significativas, como ligações de hidrogênio e interações eletrostáticas nas partículas Core-Shell. Além disso, observou-se um encapsulamento eficiente da Vitamina B12 e a integração da inulina (IN) sem a formação de ligações covalentes, o que sugere um processo de liberação controlada eficaz.

Resumo dos resultados de FT/IR:

Figura 1 (a): Vitamina B12:

Picos característicos da Vitamina B12 (1573 cm⁻¹ e 1657 cm⁻¹) não foram observados no MG, indicando encapsulamento bem-sucedido.
Para o GG, os picos em 3125 cm⁻¹ (O–H), 1596 cm⁻¹ e 1405 cm⁻¹ (vibrações –COO⁻) foram deslocados no MG, sugerindo entrecruzamento intermolecular das cadeias de GG.

Figura 1 (b): PPI, AL, IN e partículas Core-Shell:

PPI e AL: Os picos principais foram observados em 3268 cm⁻¹ (O–H), 1670 cm⁻¹ (amida I) e 1518 cm⁻¹ (amida II) no PPI, e 3123 cm⁻¹ (O–H), 1599 cm⁻¹ e 1518 cm⁻¹ (vibrações –COO⁻) no AL. O deslocamento do pico de amida I para 1630–1638 cm⁻¹ nas partículas Core-Shell indicou interações não covalentes (ligações de hidrogênio e interações eletrostáticas).
IN: Os picos em 3264 cm⁻¹ (O–H), 2938 cm⁻¹ (C–H) e 1418 cm⁻¹ (CH₂–OH) deslocaram-se com o aumento da concentração de IN, indicando formação de ligações de hidrogênio, mas sem formação de ligações covalentes.

Figura 1: Espectros FT/IR de (a) vitamina B12, goma gelana (GG) e microgel (MG), e (b) isolado de proteína de ervilha (PPI), alginato de sódio (AL), inulina (IN) e partículas de Hidrogel Core-Shell preparadas com diferentes concentrações de IN. As partículas MG/PPI/AL/IN0-HG, MG/PPI/AL/IN1-HG, MG/PPI/AL/IN3-HG, MG/PPI/AL/IN5-HG e MG/PPI/AL/IN10-HG representam partículas de hidrogel core-shell preparadas com diferentes concentrações de IN (0%, 1%, 3%, 5% e 10%, respectivamente).

Para ler o trabalho completo, clique no botão:

Referência:

Yessaad, M., Bernard, L., Bourdeaux, D., Chennell, P., & Sautou, V. (2018). Development of a Stability Indicating Method for Simultaneous Analysis of Five Water-Soluble Vitamins by Liquid Chromatography. Pharmaceutical Technology in Hospital Pharmacy, 0(0). doi:10.1515/pthp-2018-0026