Substrato de algodão como matriz para sistema de liberação controlada através de processo enzimático

Abstract

A celulose é um polissacarídeo formado por moléculas de glicose ligadas através de ligações ?-1,4-glicosídicas unidas entre si por ligações de hidrogênio. Este polímero pode ser hidrolizado por enzimas celulases quando submetido a condições de temperatura e umidade específicas. Com o uso de agentes reticulantes, como o glutaraldeído, as enzimas celulases podem ser imobilizadas em matriz de algodão através da formação de ligações cruzadas entre as hidroxilas presentes na celulose e os grupos de resíduos de aminoácidos localizados na estrutura protéica da enzima. Partindo destes princípios, este trabalho propôs estudar um mecanismo de liberação controlada formado através da fixação de corantes sintéticos e naturais em tecido de algodão felpudo e da imobilização de enzima celulase no substrato celulósico. Os corantes sintéticos foram escolhidos por se tratarem de moléculas mais estáveis quando comparados ao uso de corantes naturais, possibilitando maior entendimento sobre o processo estudado. O corante natural utilizado no trabalho foi extraído de rizomas de Cúrcuma Longa e sua liberação controlada e propriedade antimicrobiana foram estudadas. Para o monitoramento da ação da enzima imobilizada sobre o tecido, foram medidas a liberação dos corantes, açúcares redutores e a concentração de enzima durante a exposição do tecido de algodão felpudo em uma solução que imita o suor humano. O aumento gradativo de ambos os parâmetros analisados durante a exposição do tecido em solução que imita o suor humano, confirmaram a viabilidade de uso do algodão como matriz natural para sistemas de liberação controlada.

Cellulose is a polysaccharide composed of glucose molecules linked by â-1,4-glycosidic connections linked together by hydrogen bonds. This polymer can be hydrolyzed by cellulase enzymes when submitted to specific conditions of temperature and humidity. With the use of crosslinking agents such as glutaraldehyde, cellulase enzymes can be immobilized in a matrix of cotton through the formation of crosslinks between the cellulose and the hydroxyl groups of amino acid residues located in the protein structure of the enzyme. Based on these principles, this paper proposed a study of controlled release mechanism formed by fixing synthetic dyes and natural cotton terry and immobilization of the enzyme cellulase in cellulosic substrate. The synthetic dyes were chosen because they are molecules more stable when compared to using natural dyes, enabling greater understanding of the process studied. The natural dye is extracted from rhizomes of Curcuma longa and its controlled release and antimicrobial properties were studied. To monitor the enzyme action immobilized on the fabric, we measured the release of dyes, sugars and enzyme concentration during exposure of cotton terry in a solution that mimics human sweat. The gradual increase of both parameters analyzed during exposure of the tissue in a solution that mimics human sweat, confirmed the feasibility of using cotton as a natural matrix for controlled release systems.