DESENVOLVIMENTO DE EMULSÕES DE PICKERING ANTIVIRAIS DE BURITI E MELALEUCA PARA O USO EM SUPERFÍCIES CONTAMINADAS POR COVID-19
Os óleos essenciais têm sido amplamente utilizados por apresentar ativos com atividades biológicas contra bactérias, fungos e vírus. Uma limitação do uso desses óleos é sua alta volatilidade, baixa solubilidade e alta tendência a degradação e oxidação, logo o uso de estabilizantes são de suma importância para manter seus ativos por mais tempo e garantir a eficácia de suas ações biológicas. A utilização de emulsificantes de partículas coloidais por meio de emulsão de Pickering (PKEGs) tem ganhado destaque por estabilizar emulsões de forma ecológica. Este trabalho tem como objetivo desenvolver emulsões de PKEGs a partir de dois diferentes óleos (óleo essencial da Melaleuca (MaEO) e óleo vegetal de Buriti (OVB) estabilizados com nanofibras de nanocelulose (CNFs) e micropartícula de quitosana (CNMP). As emulsões foram primeiramente preparadas variando parâmetros de processos para verificar as condições que induzem maior estabilidade ao sistema. A partir dessa primeira análise foram selecionadas as amostras mais estáveis para avaliação das interações e influência das nano e micro partículas, considerando suas propriedades individuais, como estrutura química, propriedades biofísicas e antivirais contra o vírus SARS-CoV-2. Verificado pelo design de experimentos qual parâmetro de processo possui mais influência no processo de estabilização. Os resultados indicaram que o OVB e mais influenciado em termos de índice de creme pela velocidade de homogeneização, enquanto o MaEO destaca-se a concentração da CNFs e da CNMP. Os mecanismos de estabilização da nanocelulose é acentuado por impedimento estérico devido a CNFs forma uma estrutura tridimensional (gel), enquanto a CNMP estabiliza por redes poliméricas e fortes interações eletrostáticas atribuído ao caráter catiônico da quitosana. Por meio da Cromatografia gasosa (GC-Ms) obteve os compostos majoritário de ambos os óleos. O MaEO possui as estruturas químicas que influenciam positivamente na estabilidade do sistema. Já o OVB é constituído por estruturas químicas com diferentes configurações que dificultam as interações nas interfaces, além de possuírem cadeias longas que impossibilitam o processo de adsorção e prejudica a ancoragem das partículas na interface óleo-água, e apresenta baixa solubilidade, fatores que favorecem à oxidação. Tais condições contribuem para uma estabilidade parcial nos sistemas emulsionados com OVB. A análise reológica demonstrou que as emulsões estabilizadas com CNFs e CNMP possuem comportamento pseudoplástico não-newtoniano resultante da diminuição da viscosidade em função da taxa de cisalhamento oriunda das quebras da rede polimérica formada pelas partículas coloidais, que por sua vez contribuíram com maior resistência ao fluxo e alta tixotropia, principalmente nas emulsões estabilizadas com CNMP atribuído ao caráter catiônico da quitosana. A espectroscopia FTIR foi crucial para inferir o mecanismo de estabilização predominante nos sistemas emulsificados. Os ensaios antimicrobiano indicaram que a influência na atividade biocida das emulsões dependem das estruturas químicas do óleo, da estabilidade e das suas interações eletrostáticas com as partículas coloidais CNFs e CNMP com a membrana bacteriana. O MaEO apresentou redução da atividade antimicrobiana e fungicida após a emulsificação, sendo que o óleo puro exibiu efeito bactericida contra E.coli e S.aureus, e Penicillium sp e as emulsões de MaEO estabilizadas com CNFs inibiram e mataram E.coli e S. aureus de forma reduzida, supostamente por não haver interação da CNFs com outros componentes biológicos o que pode afetar o desempenho do MaEO. As emulsões MaEO e CNMP mostraram excelente efeito bactericida contra E.coli e S.aureus e fungicida Penicillium sp possivelmente devido a sinergia entre a CNMP e MaEO resultando em uma ação antibacteriana mais potente atribuída a interações eletrostáticas. O OVB puro e estabilizada com CNFs não apresentou atividade antimicrobiana, já estabilizada com CNMP inibiu somente S. aureus, possivelmente relacionada a estrutura biológica da bactéria S.aureus que não apresenta a membrana externa e mostra menor resistência a invasores. Os óleos de MaEO e MaEO/CNMP inativou o vírus SARS-CoV-2 em 0 segundo, e as emulsões com MaEO/CNF em 15 minutos, já OVB demorou 60 minutos para inativar o vírus, as emulsões com OVB não inibiram. Assim, os resultados indicam que o MaEO e emulsões com CNMP são potenciais agentes ativos naturais contra bactérias, fungos e vírus para serem aplicados em desinfetantes para limpeza de superfície altamente contaminadas como hospitais, farmácias, laboratórios de análises, limpeza do dia a dia.