Proposta de um método alternativo para a liberação de insulina utilizando nanocápsulas de núcleo lipídico (LNCs)

Abstract

A funcionalização de nanocápsulas de núcleo lipídico com o complexo quitosana – zinco – insulina é uma proposta interessante visando uma estratégia alternativa para o carreamento da enzima, devido a possibilidade da complexação pela presença de heteroátomos na molécula de insulina. Neste trabalho foram desenvolvidas formulações de nanocápsulas de núcleo lipídico dispersas em água, seguido pelo revestimento das mesmas com quitosana e funcionalização, utilizando uma solução de acetato de zinco e uma solução aquosa de insulina. Foram realizadas caracterizações para determinar a quantidade otimizada de quitosana necessária para revestir a superfície, além da determinação da quantidade máxima de insulina suportada, realizando a funcionalização a partir de diferentes soluções com concentrações variadas e analisando o perfil de diâmetros da população nanométrica. Após a determinação da concentração máxima suportada, a eficiência de ligação da insulina ao complexo metálico foi determinada, empregando a técnica de detecção de proteínas pela redução do íon Cu+2 e a formação de complexo corado a partir do íon reduzido com o ácido bicinconínico. Foram determinadas concentrações de quitosana de 1,5% (m/v) em solução para revestimento da superfície aniônica da nanocápsula e a concentração de saturação de insulina em 200 μg/mL, com eficiências de ligação de 87,40% e 90,05%.

The functionalization of the lipid core nanocapsules with a chitosan-zinc-insulin complex is a promising proposal aiming to have an alternative strategy for carrying the enzyme through the possibility of complexation by the presence of heteroatoms on the insulin molecule. In the present study, lipid-core nanocapsules dispersed in water were formulated, following chitosan-coating and insulin-functionalization using zinc acetate. To determine the optimal concentration of chitosan needed to coat the surface, characterizations were performed including the determination of the maximum insulin concentration to form a monolayer. The interfacial reaction of functionalization was assayed varying the concentration of materials, and the diameter distribution curve to characterize the nanometric population was determined for each batch of formulation. After defining the optimal concentration of materials, the efficiency of the insulin binding was determined by employing the protein detection by Cu+2 reduction and the formation of the stained complex of the reduced ion with bicinchoninic acid. Chitosan concentration of 1.5% (m/v) was selected. For the insulin solution, the saturation concentration used was 200 μg/mL with a binding efficiency of 87.40% and 90.05%.