Desenvolvimento de nanoemulsão contendo óleo essencial extraído das folhas de Curcuma longa L., como uma abordagem farmacêutica de uso sustentável de recursos naturais

Abstract

As folhas da Curcuma longa L., são um material residual após a colheita do rizoma e despertam interesse na investigação das suas propriedades. Neste contexto, este estudo objetivou identificar o perfil fitoquímico do óleo essencial das folhas da C. longa L, bem como investigar in vitro as atividades antioxidante, anti-inflamatória e o potencial irritante, além da viabilidade de desenvolvimento de uma nanoemulsão com vistas a posterior emprego como anti-inflamatório. As amostras foram coletadas na cidade de São Leopoldo, RS, em abril de 2021. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação em aparelho Clevenger, a 100 ºC por 3 horas. A análise da composição foi realizada em cromatografia gasosa (CG-MS) e os picos foram identificados por meio do banco de dados NIST11. Para avaliação da atividade antioxidante utilizou-se o método de captura do radical ABTS•+. As nanoemulsões foram preparadas em homogenizador a alta pressão e caracterizadas quanto ao tamanho de gotícula, índice de polidispersão, potencial zeta, pH, viscosidade, densidade e teor. A atividade citotóxica foi determinada em células HaCaT e MRC-5, e potencial anti-inflamatório foi avaliado em RAW 264.7. O potencial irritante foi avaliado pelo ensaio de membrana coriolantóide de ovo de galinha. Na análise cromatográfica foram identificados 10 compostos sendo o composto majoritário o α-felandreno, representando quase metade da composição (49,93%), seguido do terpinoleno (27,10%) e 1,8 cineol (15,41%). Na atividade antioxidante o IC50 do óleo essencial foi de 2,732 mg/mL, apresentando potencial como antioxidante natural. As nanoemulsões desenvolvidas apresentaram tamanho de gotícula <300 nm, índice de polidispersão e potencial zeta de <0,2 e -30 mV, respectivamente, indicativos de formulações monodispersas e sem tendência de agregação das gotículas. O teor de α-felandreno foi quantificado por CG-MS e as nanoemulsões apresentaram valores superiores a 91%. No ensaio in ovo não foram verificados efeitos irritantes sobre a membrana coriolantóide. Os estudos de viabilidade celular mostraram que não foram observadas alterações significativas na avaliação da citotoxicidade em HaCaT e MRC-5. Ao avaliar a atividade a anti-inflamatória foi evidenciado a inibição da produção de óxido nítrico, porém algumas concentrações testadas foram citotóxicas. Esses resultados fornecem evidências dos efeitos terapêuticos deste óleo, e que a atividade antioxidante, aliada ao seu potencial citotóxico e anti-inflamatório, pode ser de grande valia no desenvolvimento de uma nanoemulsão de aplicação sobre a pele com base no uso sustentável do resíduo da C. longa.

The leaves of Curcuma longa L., are a residual material after the rhizome is harvested and arouse interest in the investigation of its properties. In this context, this study aimed to identify the phytochemical profile of the essential oil of C. longa L. leaves, as well as to investigate in vitro the antioxidant, anti-inflammatory and irritant potential activities, in addition to the feasibility of developing a nanoemulsion with a view to use as an anti-inflammatory. The samples were collected in the city of São Leopoldo, RS, in April 2021. The essential oil was obtained by hydrodistillation in a Clevenger apparatus, at 100 °C for 3 hours. The analysis of its composition was performed using gas chromatography (GC-MS) and peaks were identified using the NIST11 database. To evaluate the antioxidant activity, the ABTS•+ radical capture method was used. The nanoemulsions were prepared in a high pressure homogenizer and characterized in terms of droplet size, polydispersity index, zeta potential, pH, viscosity, density and content. Cytotoxic activity was determined in HaCaT and MRC-5 cells, and anti-inflammatory potential was evaluated in RAW 264.7. Irritant potential was assessed by the chicken egg choriolantoid membrane assay. In the chromatographic analysis, 10 compounds were identified, the majority being α-phellandrene, representing almost half of the composition (49.93%), followed by terpinolene (27.10%) and 1.8 cineole (15.41%). In the antioxidant activity, the IC50 of the essential oil was 2.732 mg/mL, showing potential as a natural antioxidant. The developed nanoemulsions showed droplet size <300 nm, polydispersity index and zeta potential of <0.2 and -30 mV, respectively, indicative of monodisperse formulations and without droplet aggregation tendency. The α-phellandrene content was quantified by GC-MS and the nanoemulsions showed values higher than 91%. In the in ovo test, no irritating effects on the choriolantoid membrane were observed. Cell viability studies showed that no significant changes were observed in the assessment of cytotoxicity in HaCaT and MRC-5. When evaluating the anti-inflammatory activity, the inhibition of nitric oxide production was evidenced, although some concentrations tested were cytotoxic. These results provide evidence of the therapeutic effects of this oil, and that the antioxidant activity, combined with its cytotoxic and anti-inflammatory potential, can be of great value in the development of a nanoemulsion for application on the skin based on the sustainable use of C. longa residue.