Extração de compostos bioativos da Aloe vera (Aloe barbadensis miller) e incorporação em hidrogel de fibroína da seda

Abstract

A Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) é uma planta popularmente conhecida devido a suas propriedades fitoterápicas. Os benefícios à saúde proporcionados pelos compostos bioativos da Aloe vera são bem conhecidos. Seus extratos são conhecidos por apresentar ação cicatrizante, antimicrobiana e anti-inflamatória, assim como outras atividades de interesse biológico. Essas características são atribuídas a presença de compostos antioxidantes e fenólicos, como a aloína, ativo responsável por acelerar a cicatrização de feridas. Neste contexto, esse estudo teve como objetivo a obtenção de extratos ricos em compostos bioativos da Aloe vera e sua incorporação em hidrogel de fibroína, polímero natural, para aplicação farmacêutica. Quatro diferentes métodos de extração foram avaliados: banho de ultrassom, sonda de ultrassom, soxhlet e agitação. O extrato que apresentou maior teor de atividade antioxidante, banho de ultrassom (5396,2 µmol TE/g), foi selecionado para a incorporação. A membrana de fibroína com extrato incorporado (F-AV) foi elaborada para conter 0,05% de sua massa em extrato, o qual foi incorporado via etanol 70% (v/v) na proporção 1:3 em relação a fibroína dialisada. O método de freeze-thawing foi utilizado para o preparo do hidrogel de fibroína. A fim de comparação com F-AV, foi feito um hidrogel livre de extrato (F). Tanto F AV como F mostraram-se maleáveis e insolúveis em água, características importantes para um curativo de ferida. Além disso, em ambos os hidrogéis identificou-se a presença de conformação folha-β da fibroína da seda, estrutura porosa e baixo grau de intumescimento. Ainda, a presença do extrato não interferiu na estabilidade térmica e física da fibroína da seda. O hidrogel F-AV liberou cerca de 32% do extrato incorporado, sendo que se constatou que a difusão fickiana controla o mecanismo de liberação e que o modelo de Peppas melhor descreve a cinética de liberação do sistema estudado. Como uma alternativa inovadora, a incorporação do extrato de Aloe vera obtido por banho de ultrassom na membrana de fibroína mostrou-se vantajosa, uma vez que resultou num produto com possível aplicação na área de biomateriais.

Aloe vera (Aloe barbadensis Miller) is a plant popularly known for its herbal properties. The health benefits of Aloe vera caused by bioactive compounds are well known. Its extracts are known to have healing, antimicrobial and anti-inflammatory action, as well as other activities of biological interest. These characteristics are attributed to the presence of antioxidant and phenolic compounds, such as aloin, an compound responsible for accelerating the healing of wounds. In this context, this study aimed to obtain extracts rich in bioactive compounds from Aloe vera and its incorporation in silk fibroin hydrogel, a natural polymer, for pharmaceutical application. Four different extraction methods were evaluated: ultrasound bath, ultrasound probe, soxhlet and agitation. The extract that had the highest antioxidant activity content, ultrasound bath (5396.2 µmol TE / g), was selected for incorporation. The silk fibroin membrane with incorporated extract (F-AV) was designed to contain 0.05% of its mass in extract, which was incorporated via 70% (v / v) ethanol in a 1: 3 ratio in relation to dialyzed fibroin. The freeze-thawing method was used to prepare the fibroin hydrogel. In order to compare with F-AV, an extract-free hydrogel (F) was obtained. Both F-AV and F proved to be malleable and insoluble in water, important characteristics for a wound dressing. In addition, in both hydrogels the presence of β-sheet conformation of silk fibroin, porous structure and low swelling was identified. Still, the presence of the extract did not interfere in the thermal and physical stability of silk fibroin. The F-AV hydrogel released about 32% of the extract content, and it was found that the Fickian diffusion controls the release mechanism and that the Peppas model best describes the release kinetics of the studied system. As an innovative alternative, the incorporation of Aloe vera extract obtained by ultrasound bath in the silk fibroin hydrogel proved to be advantageous, since it resulted in a product with possible application in the biomaterials area.