Synthèse, caractérisation, encapsulation et mesure vertes du potentiel de libération de nouvelles particules microscopiques et submicroniques de lignine alcaline

Résumé

Nous décrivons des méthodologies nouvelles et simples de synthèse et de caractérisation de particules micro- et submicroniques de lignine biocompatibles. Ces formulations offrent une approche facile pour l’utilisation de l’hétéropolymère, ainsi qu’une alternative pour la conception rationnelle de matrices de support multifonctionnelles avec une applicabilité potentielle en biomédecine, en technologie pharmaceutique et dans l’industrie alimentaire.

Résumé

L’applicabilité de la micro/nanotechnologie des biopolymères dans la médecine humaine, vétérinaire, pharmaceutique et alimentaire augmente rapidement en raison du grand potentiel des particules à base de biopolymères en tant que systèmes porteurs efficaces. L’utilisation de la lignine en tant que biomatrice hétéropolymère de base pour la conception de formulations micro- / submicroniques innovantes permet d’obtenir une biocompatibilité accrue et offre divers groupes fonctionnels actifs présentant des possibilités de personnalisation des propriétés physicochimiques et des bioactivités des formulations pour diverses applications. L’objectif de la présente étude était de développer une méthodologie simple et respectueuse de l’environnement pour la synthèse de particules de lignine de taille micro- et submicronique ; évaluer leurs caractéristiques physico-chimiques, spectrales et structurales ; et d’examiner leur capacité d’encapsulation de molécules biologiquement actives et leur potentiel de libération in vitro de bioflavonoïdes dans des milieux gastro-intestinaux simulés. Les méthodologies présentées utilisent des solvants bon marché et verts ; Procédés simples, directs, rapides et sensibles nécessitant peu d’équipement, des substances non toxiques et des méthodes simples pour leur caractérisation, la détermination de la capacité d’encapsulation envers les composés bioactifs peu solubles dans l’eau Morin et Quercetin, et le potentiel de libération in vitro des matrices de lignine.

Introduction

De nos jours, l’inclination vers les biopolymères tels que la cellulose, le chitosane, le collagène, le dextran, la gélatine et la lignine en tant que précurseurs pour la conception de supports micro-/submicroniques avec une taille, des propriétés physicochimiques et des biofonctionnalités personnalisables a augmenté dans les industries biomédicales, pharmaceutiques et de la technologie alimentaire en raison de leur applicabilité en ingénierie tissulaire, en bio-impression 3D, in vitro les plateformes de modélisation des maladies, l’industrie de l’emballage, la préparation d’émulsions et l’administration de nutriments, entre autres,

Protocole

1. Synthèse de microparticules de lignine

1. Préparez une solution aqueuse de lignine alcaline à 50 mg/mL en dissolvant 2,5 g de lignine alcaline dans 50 mL d’eau ultrapure à l’aide d’un agitateur magnétique.
2. Préparez une solution à 1 % de Tween 80 en dissolvant 1 mL de Tween 80 dans 100 mL d’eau ultrapure.
3. Préparez une solution de 2 M de HNO₃ en diluant 6,65 mL de HNO₃ à 67 % (densité = 1,413 g/mL) avec de l’eau ultrapure jusqu’à ce qu’il atteigne un volume final de 50 mL.
4. Ajouter lentement 15 mL de la solution à 1 % de Tween 80 à 50 mL de solution de lignine alcaline à 50 mg/mL.
5. Ag....

Résultats

Une technique de précipitation anti-solvant a été exécutée pour produire des particules de lignine alcaline micro-/submicroniques. Une solution aqueuse d’acide inorganique dilué-acide nitrique/acide organique-acide citrique a été dispersée dans une solution aqueuse de lignine alcaline, enrichie d’un tensioactif/éthanol écologique, ce qui a entraîné la précipitation progressive du soluté biopolymère et, après sonication, une suspension de particules compactes micro/submicroniques a finalement été produite (

Discussion

Parmi les principaux problèmes critiques des méthodologies de synthèse modernes pour la conception de formulations de supports de médicaments à base de biopolymères figure l’application de réactifs organiques dangereux - solvants volatils et inflammables, tels que le tétrahydrofurane, l’acétone, le méthanol et même le DMSO à des concentrations élevées - ce qui limite leur applicabilité dans la biomédecine, l’industrie pharmaceutique et la technologie alimentaire en raison de la manifestation d’effets toxiques possibles

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
compteur automatique de cellules	EVE, NanoEnTek
Acide citrique	Sigma	251275	; réactif ACS, &ge ; 99,5 %
numériques	Memmert
Eppendorf, 1,5-2 mL
d’éthanol	Sigma	34852-M	absolu, adaptés à l’HPLC, &ge ; 99.8 %
Folin&ndash ; Ciocalteu' s réactif phénol	Sigma	F9252
; lyophilisateur	Biobase
Acide gallique	Sigma-BCBW7577		monohydraté
HCl	Sigma	258148	réactif ACS, 37 %
HNO3	Sigma	438073	; Réactif ACS, 70 %
lignine, alcalin	Sigma	370959
morin	Sigma	PHL82601
NaCl	Sigma	S9888	réactif ACS, &ge ; 99,0 %
Na2CO3	Sigma	223530	poudre, &ge ; 99,5 %, réactif ACS
NaOH	Sigma	655104	de qualité réactive, 97 %,
agitateur orbital	IKA	KS 130
	Consort
solution saline tamponnée au phosphate (PBS)	Sigma	RNBH7571
Quercétine	hydrate Sigma	STBG3815V
logiciel statistique pour Excel	Microsoft Corporation		XLSTAT  ; Version 2022.4.5.
Tween 80	Sigma	P8074	BioXtra, ultracentrifugeuse à liquide visqueux
	Hermle	Z 326 K
Système d’eau ultrapure	Adrona	INTEGRITY+
homogénéisateur à ultrasons	Bandelin Sonopuls	HD 2070
Spectrophotomètre UV/Vis	Hach-Lange	DR 5000

Tubes de poudre pH-mètre de base