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Estudo das propriedades do amido de pinhão visando a sua utilização como excipiente farmacêutico

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Estudo das propriedades do amido de pinhão visando a sua utilização como excipiente farmacêutico

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Título Estudo das propriedades do amido de pinhão visando a sua utilização como excipiente farmacêutico
Autor Daudt, Renata Moschini
Orientador Marczak, Ligia Damasceno Ferreira
Co-orientador Külkamp-Guerreiro, Irene Clemes
Data 2012
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.
Assunto Amido de pinhão
Indústria farmacêutica
[en] Characterization
[en] Excipient
[en] Pinhão
[en] Starch
Resumo O amido é um dos polímeros naturais mais aplicados na indústria farmacêutica por sua versatilidade, disponibilidade e por ser um produto renovável. O pinhão é a semente da Araucaria angustifolia, a espécie de conífera nativa do Brasil mais importante economicamente, e é uma boa fonte de amido (aproximadamente 36 % em base úmida). A criação de novos usos para o amido de pinhão pode contribuir na preservação desta espécie pela utilização de um produto que geralmente sobra ao final da safra e, muitas vezes, é utilizado para alimentação animal. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar uma fonte de amido alternativa a partir do pinhão para uso como excipiente farmacêutico. Para isso, foi avaliada a metodologia de extração do amido de pinhão a partir do pinhão nativo (in natura) e do pinhão cozido em autoclave a 120 °C por 15 minutos. Os produtos obtidos foram caracterizados considerando as características de fluxo, através da determinação do ângulo de repouso, densidade bruta e de compactação, Índice de Carr e Fator de Hausner, conteúdo de umidade, pH, solubilidade em água fria, tamanho e distribuição de tamanho de partícula, morfologia através da microscopia ótica com luz normal e polarizada e microscopia eletrônica de varredura (MEV), presença de compostos fenólicos, avaliação colorimétrica, difração de raios-X e avaliação das propriedades térmicas através da temperatura de gelatinização e entalpia de gelatinização. Para fins de comparação, os mesmo parâmetros foram avaliados em uma amostra de amido de milho farmacêutico comercial. Os resultados mostraram que a extração do amido de pinhão nativo (APN) foi eficiente, uma vez que o percentual de amido em base seca (b.s.) encontrado foi de 94,53 ± 0,13 %. O amido de pinhão cozido (APC) apresentou rendimento de extração muito mais baixo que APN e menor conteúdo de amido, demonstrando menor eficiência de extração. Em relação à caracterização, os produtos obtidos apresentaram diferenças principalmente quanto ao tamanho de partícula, cor, presença de fenólicos, cristalinidade, morfologia e solubilidade. A amostra APC apresentou maior tamanho de partícula, com uma distribuição de tamanhos mais larga, deixando o pó menos homogêneo que APN e AMF, que se mostraram semelhantes. O formato do grânulo de APN é mais arredondado que AMF, enquanto que APC, com grânulos maiores, apresentou formato muito irregular. A temperatura de gelatinização e a entalpia de gelatinização de APN foram mais baixas que de AMF, provavelmente em função de seu menor conteúdo de amilose. APN e AMF apresentaram características de semicristalinidade através dos diagramas de difração de raios-X e APC demonstrou ser um produto amorfo, como se espera de amidos prégelatinizados, apresentando cor mais escura em função da presença de compostos fenólicos. As propriedades de fluxo dos pós apresentaram-se semelhantes, sendo que quando avaliada através do ângulo de repouso, as amostras APN e APC foram classificadas como fluxo aceitável enquanto que AMF foi classificada como fluxo pobre. Por outro lado, quando avaliado o fluxo de acordo com Índice de Carr e Fator de Hausner, APC e AMF foram classificadas como fluxo aceitável e APN como fluxo pobre. APC apresentou uma melhora significativa na solubilidade, onde foi classificado como ligeiramente solúvel enquanto que APN e AMF foram classificados como muito pouco solúveis. O pH de APN é mais próximo da neutralidade enquanto que APC e AMF são considerados como fracamente ácidos. O conteúdo de umidade dos amidos extraídos a partir do pinhão foi menor que do amido de milho comercial. Apesar das diferenças apresentadas, os amidos de pinhão nativo e de milho se assemelham, fazendo com que o amido de pinhão nativo possa ser utilizado como excipiente farmacêutico.
Abstract Starch is a natural polymer widely used in the pharmaceutical industry for its versatility and availability, and also because it is a renewable product. Pinhão is the seed of Araucaria angustifolia, the more economically important conifer species native in Brazil, and is a good source of starch (about 36 %). Some new uses of pinhão starch can contribute to preserve this specie by using a product that very often left at the end of season and, in general, is simply used as animal feed. The purpose of this study was characterizing an alternative source of starch from pinhão to use as pharmaceutical excipient. Starch extraction method was evaluated using native and cooked pinhão in autoclave at 120 ºC for 15 minutes. The products obtained were characterized considering flow properties, by determining the angle of repose, bulk and tapped density, Carr index and Hausner ratio, moisture content, pH, solubility in cold water, particle size and size distribution, morphological characteristics by optical microscopy with and without polarized light and scanning electron microscopy (SEM), phenolic compounds, colorimetric evaluation, X-ray diffraction and thermal properties through gelatinization temperature and enthalpy. For comparison, the same parameters were evaluated in a sample of pharmacist commercial corn starch. Results showed that native pinhão starch (NPS) was effective, since the starch content found was 94,53 ± 0.13 % on dry basis (d.b.). Cooked pinhão starch (CPS) showed values of yield extraction and starch content much lower than NPS indicating lower extraction efficiency. The different starches differ of particle size, color, phenolic presence, crystallinity, morphology and solubility. CPS sample showed a higher particle size with a wider size distribution and, consequently, granules size less homogeneous than NPS and PCS, which were similar. NPS granule shape is more rounded than PCS, whereas CPS, with larger granules, showed very irregular shape. NPS gelatinization temperature and enthalpy are lower than PCS, probably due its lower amylose content. NPS and PCS showed a semicrystalline structure through X-ray diffraction patters and CPS had amorphous characteristics, as expected for a pre-gelatinized starch. In addition, CPS had a darker color due the presence of phenolics compounds which migrates from coat to seed during cooking. Flow properties of powders were similar, whereas when evaluated through angle of repose, NPS and CPS samples were classified as acceptable flow and PCS had a poor flow. Moreover, when evaluated according to Carr index and Hausner ratio PCS and CPS were classified as acceptable and NPS as poor flow. CPS showed an improvement in solubility, which was classified as slightly soluble while NPS and PCS were classified as very low soluble. NPS pH was close to neutrality while PCS and CPS were considered as weakly acid and the moisture content from pinhão starches (NPS and CPS) were smaller than commercial corn starch. Despite the differences observed, native pinhão starch is similar of corn starch and could be used as pharmaceutical excipient.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/56595
Arquivos Descrição Formato
000859732.pdf (2.480Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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