Orientadores: Maria Helena Andrade Santana, Ana Paula Badan Ribeiro

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Nanopartículas de base lipídica (NL) combinam algumas vantagens, como estabilidade fisica, facilidade de dissolução de compostos bioativos lipofílicos e permeabilidade através da parede do intestino. As NL podem ser compostas apenas de lipídios sólidos, chamadas de Nanopartículas Lipídicas...

Resumo: Nanopartículas de base lipídica (NL) combinam algumas vantagens, como estabilidade fisica, facilidade de dissolução de compostos bioativos lipofílicos e permeabilidade através da parede do intestino. As NL podem ser compostas apenas de lipídios sólidos, chamadas de Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS) ou por mistura de lipídios sólidos e líquidos, denominadas como Carreadores Lipídicos Nanoestruturados (CLN). Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de NLS e CLN para aplicações em alimentos. As NL foram desenvolvidas com matérias-primas alimentícias, comumente empregadas no setor industrial. Para a composição das matrizes lipídicas (ML) foram utilizados óleos de soja e girassol alto oleico (fração líquida) e óleos totalmente hidrogenados a partir dos óleos de soja, canola e crambe, também chamados de hardfats (fração sólida). Adicionalmente, foram desenvolvidos CLN com a incorporação de fitoesteróis livres (FL). Os FL são considerados compostos bioativos, capazes de reduzir os níveis de colesterol no organismo, por meio de mecanismo competitivo de absorção, auxiliando na prevenção de doenças cardiovasculares. Os emulsificantes utilizados foram lecitina de soja, monooleato de sorbitano polietoxilado e monoestearato de sorbitano. As nanopartículas foram obtidas em dispersão aquosa através do processo de emulsificação, seguida de homogeneização de alta pressão (HAP) utilizando 3 e 5 ciclos a 800 bar, com posterior cristalização e estabilização da fração lipídica. As NL obtidas foram caracterizadas quanto ao diâmetro médio, polidispersidade e potencial zeta usando espalhamento de luz dinâmico (DLS). As ML e as NL foram submetidas a estudos de comportamento térmico, utilizando calorímetria diferencial de varredura (DSC). Formas polimórficas e fenômenos de polimorfismo foram verificados através de difração de Raio-X (DRX). Microscopia de luz polarizada (MLP) foi empregada para estudar o grau de cristalinidade das ML. As NL apresentaram resultados diferenciados comparados aos materiais em macroescala, principalmente em termos de comportamento térmico. Mostraram-se promissoras para aplicação em produtos alimentícios, e com potencial de utilização em outros segmentos industriais. Cabe ressaltar, que as NL desenvolvidos nesta tese são inéditos, e este estudo encontra-se depositado como privilégio de invenção no INPI (BR 10 2017 006471 9)

Abstract: Lipid nanoparticles (LN) combine some advantages such as chemical stability, easy dissolution of lipophilic bioactive compounds and permeability through the intestine wall. NLs can be composed only of solid lipids, called Solid Lipid Nanoparticles (SLN) or by mixing solid and liquid...

Abstract: Lipid nanoparticles (LN) combine some advantages such as chemical stability, easy dissolution of lipophilic bioactive compounds and permeability through the intestine wall. NLs can be composed only of solid lipids, called Solid Lipid Nanoparticles (SLN) or by mixing solid and liquid lipids, called Nanostructured Lipid Carriers (NLC). This work aimed the development of SLN and NLC for food applications. NLs were developed with raw materials commonly used in the food industry sector. For the composition of the lipid matrices (LM), soybean oils and high oleic sunflower (liquid fraction), and fully hydrogenated oils, also called hardfats, were used from the soya, canola, and crambe oils. In addition, CLN was developed with the incorporation of free phytosterols (FP) as a bioactive compound. FPs can reduce blood cholesterol levels, through a competitive mechanism of absorption, aiding in the prevention of cardiovascular diseases. The emulsifiers used were soybean lecithin, ethoxylated sorbitan monooleate, and sorbitan monostearate, individually employed. The nanoparticles were obtained in aqueous dispersion through the emulsification process, followed by high-pressure homogenization (HPH) using 3 and 5 cycles at 800 bar, with subsequent crystallization and stabilization of the lipid fraction. The obtained LN were characterized as the mean hydrodynamic diameter, polydispersity and zeta potential using dynamic light scattering (DLS). The LM and the LN were submitted to studies of the thermal behavior using differential scanning calorimetry (DSC). Polymorphic forms and polymorphism phenomena were verified by X-ray diffraction (XRD). Polarized light microscopy (MLP) was employed to study the degree of crystallinity of lipid matrices. The NL presented different results compared to the materials in macro scale, mainly in terms of thermal behavior. They have shown promise for application in food products, and potential for use in other industrial segments. It should be noted that the systems developed in this thesis are unpublished and present an innovative character, which is deposited as an invention privilege at INPI (BR 10 2017 006471 9)

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