Desenvolvimento de um sistema híbrido nanoestruturado de Laponita® e Papaína - Medeiros, Kaline de Araújo (2023)
A papaína (PAP) é uma enzima que possui várias atividades farmacológicas como propriedade cicatrizante, antimicrobiana e anti-inflamatória. Porém, apresenta baixa estabilidade, o que é um problema para o desenvolvimento de formulações terapêuticas. Diante disso, uma estratégia para contornar essa adversidade é a execução da imobilização através da técnica de adsorção da PAP em substratos, por exemplo, a laponita® (LAP). Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver e caracterizar um sistema híbrido nanoestruturado (SHN) composto de LAP e PAP. Para isso foram avaliadas as condições experimentais de adsorção dessa enzima na LAP, considerando o efeito do pH, da concentração inicial da PAP e do tempo de contato. Os estudos de equilíbrio e de cinética foram realizados dentro da faixa de pH 5,0 a 7,0, com tempos de reação de 0 a 2880 min e com concentrações de 4.500 a 25.500 mg/L em tampão fosfato de sódio, sob agitação a 200 rpm. Foram utilizados os modelos isotérmicos de Langmuir, Freundlich e Temkin, e os cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e Elovich. Os SHN foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica e derivada (TG e DTG), análise térmica diferencial (DTA) e difração de raio-X (DRX). Os resultados apontaram que a interação entre PAP-LAP é influenciada pelo pH, detendo de máxima adsorção em pH 7, o estudo de isoterma evidenciou que as condições de equilíbrio da adsorção de PAP-LAP obedecem ao modelo de Freundlich. A cinética de adsorção apresentou uma fase rápida até 60 min e uma lenta de 120 a 2880 min, ajustando-se ao modelo de pseudo-segunda ordem. A quantidade máxima de PAP adsorvida na LAP foi de 1243,6 mg/g, obtida na concentração de 15.500 mg/L, em pH 7, no tempo de 2880 min. A intercalação da PAP na LAP foi constatada pelos padrões de FTIR e DRX, uma vez que foi visto uma elevação na distância interlamelar de 1,252 nm (LAP) para 1,315 nm (SHN), com espectros dos SHN mostrando vibrações menores referentes à PAP na LAP, quando confrontado aos espectros isolados do fármaco. O perfil de perda de massa em relação ao tempo, demonstrado a partir dos resultados obtidos do TG/DTG/DTA, salientaram que as maiores perdas ocorreram no pH 7 e na maior concentração de fármaco, que foi o padrão de trabalho escolhido. Considerando os resultados obtidos, pode-se concluir que o processo de adsorção de PAP em LAP promove viabilidade de obtenção de um SHN, com capacidade de contornar a baixa estabilidade enzimática. Foi provado que a elevação da concentração da PAP e do pH do meio provocaram aumento da adsorção, em pH 7 há formação de uma superfície heterogênea e a adsorção ocorre em multicamada, o que está relacionado a capacidade de intercalação da PAP nas lamelas de LAP. É possível ressaltar que quanto maior o tempo de contato entre o adsorvato e o adsorvente, maior a capacidade de adsorção devido a esfoliação das lamelas deste argilomineral, esse processo representa uma alternativa viável para sanar a necessidade industrial de imobilização da PAP.