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FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS FTC

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FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS FTC DIRETORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO PROFISSIONAL EM BIOENERGIA MAURO JOSÉ COUTO BITENCOURT DESENVOLVIMENTO DE COSMECÊUTICOS A PARTIR DE EXTRATOS ANTIBACTERIANOS
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FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS FTC DIRETORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO MESTRADO PROFISSIONAL EM BIOENERGIA MAURO JOSÉ COUTO BITENCOURT DESENVOLVIMENTO DE COSMECÊUTICOS A PARTIR DE EXTRATOS ANTIBACTERIANOS DE PINHÃO MANSO (Jatropha curcas L.) SALVADOR 2011 MAURO JOSÉ COUTO BITENCOURT DESENVOLVIMENTO DE COSMECÊUTICOS A PARTIR DE EXTRATOS ANTIBACTERIANOS DE PINHÃO MANSO (Jatropha curcas L.) Dissertação de mestrado apresentada à Faculdade de Tecnologia e Ciências como parte dos requisitos para obtenção do título de mestre em Bioenergia sob orientação do Prof. Dr. Vitor Hugo Moreau e coorientação da Prof a. Dr a. Astria Dias Ferrão Gonzales. SALVADOR 2011 B 624 Bitencourt, Mauro José Couto. Desenvolvimento de cosmecêuticos a partir de extratos antibacterianos de pinhão manso (Jatropha curcas L.) / Mauro José Couto Bitencourt. Salvador, f.: il.; 30 cm. Inclui anexos Orientador: Prof. Dr. Vitor Hugo Moreau da Cunha Dissertação (mestrado) - Faculdade de Tecnologia e Ciências. 1. Bioenergia. 2. Biodiesel. 3. Pinhão manso. 4. Infecções de pele. I. Faculdade de Tecnologia e Ciências FTC. Título. II. Cunha, Vitor Hugo Moreau da. III. Título. CDU Ficha catalográfica elaborada pelo Setor de Processamento Técnico da Biblioteca da Faculdade de Tecnologia e Ciências FTC, Unidade Salvador - Bahia Dedico à minha esposa Sandra e às minhas filhas Itana, Maísa, Carina e Mariana, frutos do meu amor e energia da força que me move. AGRADECIMENTOS A todos que me ajudaram a superar as barreiras que apareceram durante este árduo caminho até finalizar mais um projeto importantíssimo em minha vida. Ao meu orientador, o Prof. Dr. Vitor Hugo, pelo apoio, dedicação e orientação durante toda a pesquisa até a elaboração desta dissertação. À Prof a. Dr a. Astria Dias Ferrão Gonzales pelos conselhos, pela sabedoria, gentileza e disposição em ensinar. À Profª. Ma. Sônia Sales de Oliveira pelas orientações e colaboração durante a identificação e o processamento da droga vegetal. À equipe do Laboratório de Biotecnologia Ecotoxicologia LBE pela parceria e em especial ao farmacêutico Eduardo Muniz pela colaboração durante a minha pesquisa. Aos meus amigos, em especial o Prof. Manuel Júnior, pelo incentivo e apoio em todos os momentos. A toda minha família que foi Imprescindível para mais esta conquista em minha vida. Não podemos acrescentar dias à nossa vida, mas podemos acrescentar vida aos nossos dias. Cora Coralina RESUMO Os cosmecêuticos representam uma alternativa barata e eficaz para o tratamento das infecções de pele e vêm sendo prescritos, cada vez mais, por dermatologistas tanto para embelezamento como para tratamento das dermatites. O pinhão manso (Jatropha curcas L) da família Euphorbiaceae apresenta grande diversidade de uso, principalmente com potencial oleaginoso(a) para produção de biodiesel e na medicina popular como antiinflamatório, repelente, cicatrizante, coagulante sanguíneo e tratamento de feridas na pele. O presente trabalho teve como objetivo produzir extratos ativos das folhas do pinhão manso, testar sua atividade antibacteriana contra bactérias dermopatogênicas e veicular formas cosmecêuticas (pomada, creme, gel e sabonete) contendo o extrato da planta. Observou-se atividade antibacteriana para micro-organismos do gênero Staphylococcus. As formas cosmecêuticas foram desenvolvidas com sucesso. Desta forma pretende-se contribuir com a viabilização econômica do uso da J. curcas L. como oleaginosa para produção de biodiesel, de acordo com o Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB) do Governo Federal, que busca encontrar oleaginosas com as condições técnicas e econômicas que justifiquem seu uso para este fim. O pinhão manso se apresenta como uma boa alternativa dentro deste contexto, desde que produtos com alto valor agregado sejam obtidos a partir da sua biomassa para viabilizar o plantio em escala industrial, assim como dentro do Programa de Agricultura Familiar. Palavras-chave: cosmecêuticos, pinhão manso, infecção de pele. ABSTRACT The cosmeceuticals represent a cheap and effective alternative for the treatment of skin infections and it has being prescribed and increased by dermatologists for beauty as well as treatment of dermatitis. Jatropha (Jatropha curcas L) Euphorbiaceae family has a great diversity to use, especially with a potential oilseed crop for biodiesel production and in popular medicine as anti-inflammatory, insect repellent, wound healing, blood clotting and wound healing in the skin. This objective of this study is to produce active extracts from the leaves of Jatropha curcas, to test its antibacterial activity against bacteria skin pathogens cosmeceuticals and vehicular forms (ointment, cream, gel and soap) containing the plant extract. It was observed the antibacterial activity for microorganisms of the genus Staphylococcus. The cosmeceuticals forms were successful developed. Thus it is intended to contribute to the economic feasibility of the use of J. curcas L. as oilseed for biodiesel production, according to Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB) of Federal Government that seeks to find oil with the technical and economic conditions to justify its use for this purpose. Jatropha is presented as a good alternative since high added value products are obtained from its biomass in order to enable planting on an industrial scale, as well as in the Programa de Agricultura Familiar. Keywords: cosmeceutical, jatropha, skin infection. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ANP ANVISA C1 C2 C3 C4 C5 CIM CEPLAC FDA FTC GIMP IBGE INPI MCT MDA nm P.A. PNPB PROBIODIESEL PUCPR PVC rpm Agência Nacional do Petróleo, Gás e Biocombustíveis Agência Nacional de Vigilância Sanitária Staphylococcus aureus Staphylococcus saprophyticus Staphylococcus epidermidis Corynebacterium spp Micrococcus spp Concentração Inibitória Mínima Comissão Executiva do Plano da Lavoura Cacaueira Food and Drugs Administration Faculdade de Tecnologia e Ciências Gnu Image Manipulation Program Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Instituto Nacional de Propriedade Industrial Ministério da Ciência, e Tecnologia e Inovação Ministério do Desenvolvimento Agrário Nanômetro Pure for Analysis Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel Programa Brasileiro de Biodiesel Pontifícia Universidade Católica do Paraná Cloreto de Polivinila Rotações Por Minuto µg Micrograma UNIPAR Van Universidade Paranaense Vancomicina LISTA DE FIGURAS Figura 1 folhas, frutos e sementes de pinhão manso Figura 2 Exsicata de Jatropha curcas L Figura 3 Mapa da Bahia indicando a região da coleta. Latitude de 13º 15 0 ao sul e Longitude de 39º 31 0 a oeste Figura 4 (A) Folhas trituradas em multiprocessador e armazenadas em fracos estéreis. (B) Processo de maceração e filtração. (C) Evaporação do solvente em evaporador rotativo Figura 5 Representação típica da atividade antibacteriana utilizando a técnica de Disco em Meio Sólido como análise semiquantitativa Figura 6 A, B, C e D (pomada, creme, gel e sabonete) de pinhão manso (J. curcas L.) a 0,1% em peso massa LISTA DE TABELAS Tabela 1 Diâmetro dos halos de inibição aferidos para cada micro-organismo testado em diferentes quantidades de extrato em mm Tabela 2 Atividade antimicrobiana do extrato pelo método da difusão em Ágar pela técnica do disco. Resultados em mm/µg SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO COSMECÊUTICOS FORMA COSMECÊUTICA Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Creme Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Pomada Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Gel Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Sabonete PINHÃO MANSO (Jatropha curcas, L.) BIODIESEL Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB) METODOLOGIA IDENTIFICAÇÃO E COLETA OBTENÇÃO DO EXTRATO Obtenção do Extrato Hexânico ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DO EXTRATO DE PINHÃO MANSO Preparo dos inóculos Método da difusão em Ágar técnica do disco Concentração Inibitória Mínima PREPARAÇÕES COSMECÊUTICAS Pomada, creme, gel e sabonete RESULTADOS ATIVIDADE ANTIBACTERIANA Atividade contra o gênero Staphylococcus PREPARAÇÕES FARMACÊUTICAS DISCUSSÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS APÊNDICES APÊNDICE A DEPÓSITO DE PATENTE: COMPOSIÇÃO FARMACÊUTICA COM ATIVIDADE ANTIBACTERIANA CONTENDO EXTRATOS DE JOTROPHA CURCAS L., PROCESSO DE OBTENÇÃO DOS EXTRATOS DE JOTROPHA CURCAS L. E SEUS USOS APÊNDICE B ARTIGO PUBLICADO... 48 13 1 INTRODUÇÃO 1.1 COSMECÊUTICOS A pele é o maior órgão do corpo humano e protege o meio interno do meio externo, apresentando múltiplas funções como a proteção contra agentes físicos, químicos e biológicos do ambiente (KESSEL, 2001). Entretanto, este tegumento pode sofrer agressões diversas incluindo infecções por bactérias. Os médicos dermatologistas orientam sobre os cuidados que se deve ter com a pele e buscam, cada vez mais, a prescrição de cosmecêuticos como aliados no tratamento dos agravos a este órgão. Cosmecêuticos são produtos de atividade dermatológica (também sendo chamados de dermocosméticos), que trazem benefícios à saúde humana, pois suas fórmulas contêm bioativos (KLIGMAN, 2002). Esses produtos podem promover diminuição de rugas, desaparecimento de manchas, minimização de cicatrizes, entre outros benefícios que, além de estéticos, garantem a integridade de um dos órgãos mais importantes do nosso corpo, a pele (DRAELOS, 2005). O termo cosmecêutico foi criado há mais de 30 anos por Albert M. Kligman para designar uma classe de produtos tópicos situados, segundo seu mecanismo de ação, entre os cosméticos e os produtos farmacêuticos (medicamentos). O cosmecêutico faz mais pela pele que um cosmético, mas tem um efeito menor que o de um medicamento (KLIGMAN, 1997). Cosmecêutico é um termo ainda não reconhecido pelas agências regulatórias de drogas, como a Food and Drugs Administration (FDA), dos Estados Unidos e a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), no Brasil. A indústria cosmética os define como produtos cosméticos que proporcionam benefícios semelhantes aos dos medicamentos (MONTEIRO, 2006). Apesar de não ser um conceito aceito universalmente pela comunidade científica, nem por órgãos governamentais que ditam as normas de aprovação e de comercialização de produtos tópicos em cada país, o termo vem sendo consagrado pelo uso (MONTEIRO, 2006). Hoje, sabe-se que, apesar de alguns cosmecêuticos estarem próximos ao conceito inicial de cosméticos, outros atuam como drogas 14 com atividade biológica. Os cosmecêuticos são conhecidos ainda como dermatocosméticos, cosméticos funcionais, bioativos, neocêuticos, dentre outros (KLIGMAN, 2002). A notória evolução da cosmecêutica nos últimos anos pode ser comprovada pela edição de livros sobre o tema. Exemplo neste sentido foi o lançamento, em fevereiro de 2011 pela editora SAN, do Entendendo Cosmecêuticos Diagnósticos e Tratamentos, das doutoras Sara Bentler Vanzin e Cristina Pires, que mostra como a área cosmética evoluiu chegando aos cosmecêuticos. Por outro lado, várias universidades têm lançado cursos de Especialização em Cosmecêutica, entre elas a Universidade Paranaense UNIPAR e a Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUCPR). Este interesse da área acadêmia é reflexo do empenho dos mercados de beleza e dos dermatologistas que vêem nos cosmecêuticos uma grande oportunidade para embelezamento e tratamento das patologias de pele e seus anexos. Entre as formas cosmecêuticas usadas para tratamento tópico de patologias da pele estão pomadas, cremes, géis e sabonetes. No tratamento de infecções do tecido cutâneo, o princípio ativo contido na preparação cosmecêutica deve ser capaz de penetrar e ficar retido na pele por mais tempo (LOYD, 2007). Para tanto, alguns fatores devem ser observados, incluindo as propriedades físico-químicas do princípio ativo, as características da forma cosmecêutica e as condições da pele onde será aplicado o produto. As infecções da pele e seus anexos, como unhas das mãos e pés, constituem um problema no Brasil em função da grande recorrência (WALTER & BARRA, 2001). Afetam a qualidade de vida das pessoas e apresentam consequências clínicas significativas em função de sua natureza patogênica (BARBOSA et al., 1998). O uso de plantas para tratar as infecções de pele tem sido uma prática comum entre várias regiões do planeta, principalmente entre os trópicos onde este problema é mais recorrente. Os registros escritos do uso de plantas com fins terapêuticos remontam o início da civilização, confundindo-se com a história da humanidade (MIGUEL, 1999). Desde o momento em que o homem despertou para as suas necessidades, começou um longo percurso de manuseio, adaptação e modificação 15 dos recursos naturais (BRITO & BRITO, 1993). As plantas por suas propriedades terapêuticas ou tóxicas adquiriram fundamental importância na medicina popular (MARTINS et al. 1998). A sociedade humana acumulou durante muitos anos um acervo de informações sobre o ambiente que o cerca, e os produtos naturais usados por séculos seguem orientando muitos caminhos da medicina moderna (CALIXTO; YUNES, 2001). Com o advento de novas tecnologias para o isolamento de diferentes substâncias, a partir do século XIX, diversos fármacos foram descobertos e são utilizados até hoje em tratamentos medicamentosos (LEITE, 2009). No Brasil, a utilização de plantas no tratamento de doenças apresenta diversas influências importantes como a cultura indígena, africana e europeia (MIGUEL, 1999). 1.2 FORMA COSMECÊUTICA A cosmecêutica traz muitos termos da cosmética e da farmácia para denominar seus produtos e se utiliza das diferentes formas farmacêuticas para a elaboração e incorporação dos princípios ativos muitas vezes derivados de fitoterápicos. Forma farmacêutica é uma denominação utilizada para descrever o conjunto das principais características físicas e químicas do medicamento, cosmético ou cosmecêutico relacionadas com sua aparência e outros aspectos ligados à liberação do princípio ativo. Esta pode ser gasosa, líquida, sólida ou pastosa (semissólida) (GOODMAN & GILMAN, 2006) Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Creme Cremes são preparações farmacêuticas semissólidas que consistem em uma emulsão, formada por uma fase lipofílica e outra aquosa (SILVA, 2006). Pode ser usado para preparação cosmecêutica destinada ao uso externo sobre a pele e em produtos de aplicação retal e vaginal. É constituído de duas fases intimamente dispersas uma na outra (fase aquosa e oleosa) em que os princípios ativos são dissolvidos em uma das fases. Os cremes têm grande importância clínica, pois 16 possuem penetração média na pele, podendo ser usados como hidratantes. Além disso, os cremes não retêm secreções. Seus princípios ativos podem ser hidrossolúveis e/ou lipossolúveis, que conseguem formar uma dispersão homogênea devido à adição de uma substância emulsificante. (GOODMAN; GILMAN, 2006) Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Pomada Pomadas são preparações farmacêuticas de consistência pastosa, semissólidas, para aplicação na pele ou mucosa, contendo um ou mais princípios ativos, destinada ao uso tópico e se caracterizam pela presença de uma base oleosa (SILVA, 2006). Consiste em solução ou dispersão de um ou mais princípios ativos de baixas proporções em uma base adequada, usualmente não-aquosa. As pomadas são feitas com matérias-primas untuosas e possuem uma penetração leve e superficial, epidérmica. Elas formam uma barreira que impede a transpiração e retêm o sangue e as secreções das feridas. A base mais usada na preparação desta forma farmacêutica é a vaselina, uma mistura purificada de hidrocarbonetos semissólidos obtida do petróleo que pode ser usada sozinha ou em combinação com outros agentes (LOYD et al., 2007) Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Gel Géis são sistemas semissólidos que consistem em dispersões de grandes moléculas em veículos líquidos aquosos que adquirem consistência gelatinosa. Esta forma farmacêutica pode conter princípios ativos e um agente gelificante, tais como: Carbopol 940 Polímeros Sintéticos ; derivados de celulose e derivados de gomas naturais para fornecer firmeza (LOYD et al., 2007). Possuem efeito emoliente e refrescante, secam rapidamente em contato com o ar e apresentam boa penetração na pele. Além do agente gelificante e a água, as formulações em géis podem conter fármacos, solventes, extratos de plantas e outros (SILVA, 2006). Esta apresentação 17 cosmecêutica pode ser administrada por diversas vias, incluindo percutânea, ocular, nasal, retal e vaginal (LOYD et al., 2007) Forma Farmacêutica (Cosmecêutica) Sabonete Sabonetes são preparações líquidas ou sólidas destinados à assepsia da pele. Sabonetes cosmecêuticos contêm princípios ativos destinados à assepsia e tratamento de infecções da pele e couro cabeludo. Esta forma cosmecêutica é de fácil aplicação, distribui-se rapidamente quando aplicado pelo corpo inteiro durante o banho e sua ação é rápida em função do enxágue. 1.3 PINHÃO MANSO (Jatropha curcas, L.) O pinhão manso (J. curcas L.) pertence à família Euphorbiaceae, que compreende aproximadamente 8000 espécies com cerca de 320 gêneros, sendo uma cultura adaptada às mais diversas condições climáticas. As plantas do gênero Jatropha com aproximadamente 160 espécies, aproximadamente, apresentam valor medicinal, ornamental e algumas são produtoras de óleo (SEVERINO, 2006). Ainda não se sabe ao certo a origem desta planta, mas ocorre de forma nativa em todas as regiões tropicais do globo e, principalmente, nos países tropicais e subtropicais, tais como na América do Sul, China e Índia (OPENSHAW, 2000). A J. curcas se caracteriza como um arbusto de dois a três metros de altura, podendo chegar até cinco metros, dependendo das condições de plantio, solo e umidade, além de suportar bem climas áridos e semiáridos (HELLER, 1996). Esta oleaginosa é encontrada naturalmente de forma nativa em áreas de clima semiárido no Nordeste brasileiro e não aparece em regiões de elevada umidade como na região Amazônia (DEHGAN & SCHUTZMEN, 1994). Nos países localizados entre os trópicos, tais como China, Índia e vários países africanos, assim como no Brasil, a medicina popular consagrou o uso de J. curcas L. 18 como repelente, mesmo que até hoje ainda não comprovado cientificamente (HELLER, 1996). As folhas deste arbusto, de cor amarelo-esverdeada, aparecem alternadas na forma de coração podendo ocorrer flores masculinas, flores femininas e flores hermafroditas. Os frutos, quando maduros, são cápsulas de cor marrom-escuro que contêm três sementes dentro das quais se encontra a amêndoa branca, rica em óleo (PÉREZ et al., 2007) (Figura 1). Figura 1 folhas, frutos e sementes de pinhão manso. Fonte: PINHÃO MANSO - Jatropha curcas [online] 1 Nas sementes do pinhão manso há grande quantidade de óleo, podendo ser extraídas quantidades que variam de 40 a 77%, dependendo da técnica de extração. Este óleo vem sendo usado com diferentes aplicações variando entre aplicações energéticas e não-energéticas. A utilização não-energética inclui a produção de sabão, tintas de impressão e vernizes (VIDAL et al, 1962). Já como fonte energética inclui, além da produção de biodiesel, a queima direta em motores agrícolas e iluminação de ambientes domésticos em países da África e na Índia (FERRÃO et al. 1983). Ademais, a planta como um todo apresenta utilidades múltiplas: suas partes aéreas são usadas como lenha para cozinha doméstica (meio rural e urbano), para 1 Disponível em: Acesso em: 06 de out 19 caldeiras, estacas, postes e até produção de carvão (OPENSHAW, 2000). Outra utilização de destaque do pinhão manso é como cerca viva para a delimitação das propriedades agrícolas, já que os animais evitam tocá-lo devido ao látex caústico que escorre das folhas arrancadas ou feridas (PEIXOTO, 1973). Outra utilização importante, principalmente para o Nordeste brasileiro, que tem clima semiárido em algumas áreas e rios necessitando de revitalização, é que esta planta, por ser perene, pode ser utilizada na conservação dos solos, pois cobre com uma camada de matéria seca (parte da planta que cai e cobre o solo), a parte aérea reduz a energia cinética das gotas das chuva
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