Polímeros: Ciência e Tecnologia
http://revistapolimeros.org.br/doi/10.1590/0104-1428.1778?lang=en
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Caracterização química e efeito cicatrizante de quitosana, com baixos valores de massa molar e grau de acetilação, em lesões cutâneas

Chemical characterization and healing effect of chitosan with low molar mass and acetylation degree in skin lesions

Fráguas, Rodrigo Martins; Rocha, Denise Alvarenga; Queiroz, Estela de Rezend; Abreu, Celeste Maria Patto de; Sousa, Raimundo Vicente de; Oliveira Júnior, Enio Nazaré de

Downloads: 0
Views: 81

Resumo

Inúmeras pesquisas buscam fármacos com propriedades cicatrizantes, capazes de reparar lesões cutâneas. O objetivo deste estudo foi caracterizar quimicamente uma quitosana e avaliar seus efeitos cicatrizantes em lesões cutâneas de ratos. A quitosana foi caracterizada quanto à viscosidade, massa molar, grau de acetilação, análise elementar, termogravimetria e espectroscopia na região do infravermelho. As propriedades cicatrizantes da quitosana foram avaliadas, para isso ratos adultos foram submetidos à excisão tecidual e tratados por 21 dias, sendo avaliados parâmetros macroscópicos, semanalmente, e microscópicos, ao final do experimento. A quitosana apresentou viscosidade de 5 mPa s, baixo grau de acetilação (GA=5,9%) e massa molar (132,0 kDa). Por análise elementar observou-se que a composição da quitosana se aproxima da fórmula C H O N, suas principais bandas características foram observadas no espectro de infravermelho e a curva termogravimétrica mostrou que esta apresenta somente duas etapas de decomposição. Não houve diferença significativa na histologia, no 21º dia da lesão, entre os grupos controle e tratado, porém, macroscopicamente, a quitosana promoveu redução de 81,4% da largura das lesões, porcentagem significativamente superior à observada no grupo controle (71,2%), auxiliando a cura de lesões cutâneas, o que reforça seu potencial de aplicação médica.

Palavras-chave

grau de acetilação, análise termogravimétrica, propriedades cicatrizantes, quitosana.

Abstract

Several researches look for drugs with healing properties, capable to cure skin lesions. The objective of this study was to chemically characterize one chitosan and evaluate its healing effects in mice skin lesions. The chitosan was characterized in relation to the viscosity, molar mass, acetylation degree, elementary analysis, thermogravimetry and infrared spectroscopy. To evaluate the healing properties of chitosan mices were submitted to tissue excision and treated during 21 days. The macroscopic parameters were weekly evaluated and the microscopic parameters at the end of the experiment. Chitosan presented viscosity of 5 mPa s, low acetylation degree (GA= 5.9%) and molar mass of 132.0 kDa. By elemental analysis, we observed that the composition of chitosan is similar to the formula C6H11O4N, its main characteristic bands were observed in the infrared spectrum and the thermogravimetric curve showed two decomposition steps. There was no significant difference on the histology between the control and the treated group after the 21st day of lesion. Macroscopically, chitosan caused the reduction of 81.4% of the lesions width, which is significantly superior to the observed reduction in the control group (71.2%), thus helping the cure of skin lesions. These results reinforces its potential use for medical application.

Keywords

degree of acetylation, thermogravimetric analysis, healing properties, chitosan.

References

1. Francis-Goforth, K. N., Harken, A. H., & Saba, J. D. (2010). Normalization of diabetic wound healing. Surgery, 147(3), 446-449. http://dx.doi.org/10.1016/j.surg.2009.04.038. PMid:19703697

2. Obara, K., Ishihara, M., Ishizuka, T., Fujita, M., Ozeki, Y., Maehara, T., Saito, Y., Yura, H., Matsui, T., Hattori, H., Kikuchi, M., & Kurita, A. (2003). Photocrosslinkable chitosan hydrogel containing fibroblast growth factor-2 stimulates wound healing in healing-impaired db/db mice. Biomaterials, 24(20), 34373444. http://dx.doi.org/10.1016/S0142-9612(03)00220-5. PMid:12809772

3. Sperandio, F. F. (2009). Avaliação da resposta tecidual em excisões realizadas no dorso de ratos submetida à terapia fotodinâmica com a utilização de corante azul de metileno (Dissertação de Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo.

4. Paul, W., & Sharma, C. P. (2004). Chitosan and alginate wound dressings: a short review. Trends in Biomaterials and Artificial Organs, 18(1), 18-23. Recuperado de http://medind.nic.in/taa/t04/i1/taat04i1p18.pdf

5. Mendonça, A. C., Ferreira, A. S., Barbieri, C. H., Thomazine, J. A., & Mazer, A. (2006). Effects of low-power pulsed ultrasound on second-intention healing of total skin injuries in rats. Acta Ortopédica Brasileira, 14(3), 152-157. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-78522006000300007.

6. Say, K. G., Gonçalves, R., Rennó, A. & Parizotto, N. (2003). Tratamento fisioterápico de úlceras venosas crônicas através da laserterapia com dois tipos de comprimentos de onda. Revista Fisioterapia Brasil, 4(1), 39-48.

7. Nitz, A. C., Bins-Ely, J., D’Acampora, A. J., Tames, D. R., & Corrêa, M. B. P. (2006). Estudo morfométrico no processo de cicatrização de feridas cutâneas em ratos, usando: Coronopu didymus e Calendula Officinali. Arquivos Catarinenses de Medicina, 35(4), 74-79. Recuperado de http://www.acm.org.br/revista/pdf/artigos/400.pdf

8. Hatanaka, E., & Curi, R. (2007). Ácidos graxos e cicatrização: uma revisão. Revista Brasileira de Farmácia, 88(2), 53-58. Recuperado de http://www.rbfarma.org.br/files/PAG53a58_ACIDOSGRAXOS.pdf

9. Barbosa, M. H., Zuffi, F. B., Maruxo, H. B., & Jorge, L. L. R. (2009). Therapeutic properties of propolis for treatment of skin lesions. Acta Paulista de Enfermagem, 22(3), 318-322. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-21002009000300013.

10. Peter, M. G. (2012). Chitin and chitosan from animal sources. In A. Steinbüchel (Ed.), Biopolymers: Polysaccharides II: Polysaccharides from Eukaryotes (Vol. 6, pp. 481-574). Weinheim: Wiley-VCH.

11. Alemdaroğlu, C., Değim, Z., Celebi, N., Zor, F., Oztürk, S., & Erdoğan, D. (2006). An investigation on burn wound healing in rats with chitosan gel formulation containing epidermal growth factor. Burns, 32(3), 319-327. http://dx.doi.org/10.1016/j.burns.2005.10.015. PMid:16527411

12. Muzzarelli, R. A. A. (1997). Human enzymatic activities related to the therapeutic administration of chitin derivatives. Cellular and Molecular Life Sciences: CMLS, 53(2), 131-140. http://dx.doi.org/10.1007/PL00000584. PMid:9118001

13. Ueno, H., Yamada, H., Tanaka, I., Kaba, N., Matsuura, M., Okumura, M., Kadosawa, T., & Fujinaga, T. (1999). Accelerating effects of chitosan for healing at early phase of experimental open wound in dogs. Biomaterials, 20(15), 1407-1414. http://dx.doi.org/10.1016/S0142-9612(99)00046-0. PMid:10454012

14. Ueno, H., Mori, T., & Fujinaga, T. (2001). Topical formulations and wound healing applications of chitosan. Advanced Drug Delivery Reviews, 52(2), 105-115. http://dx.doi.org/10.1016/S0169-409X(01)00189-2. PMid:11718934

15. Ueno, H., Nakamura, F., Murakami, M., Okumura, M., Kadosawa, T., & Fujinaga, T. (2001). Evaluation effects of chitosan for the extracellular matrix production by fibroblasts and the growth factors production by macrophages. Biomaterials, 22(15), 2125-2130. http://dx.doi.org/10.1016/S0142-9612(00)00401-4. PMid:11432592

16. Raymond, L., Morin, F. G., & Marchessault, R. H. (1993). Degree of deacetylation of chitosan using conductometric titration and solid-state NMR. Carbohydrate Research, 246(1), 331-336. http://dx.doi.org/10.1016/0008-6215(93)84044-7.

17. Damian, C., Beirão, L. H., Francisco, A., Espírito Santo, M. L. P., & Teixeira, E. (2005). Quitosana: um amino polissacarídio com características funcionais. Alimentos e Nutrição, 16(2), 195-205. Recuperado de http://serv-bib.fcfar.unesp.br/seer/index.php/alimentos/article/view/320/310

18. Lin, K. W., & Chao, J. Y. (2001). Quality characteristics of reduced-fat Chinese-style sausage as related to chitosan’s molecular weight. Meat Science, 59(4), 343-351. http://dx.doi.org/10.1016/S0309-1740(01)00084-5. PMid:22062958

19. Santos, J. E., Soares, J. P., Dockal, E. R., Campana, S. P., Fo., & Cavalheiro, E. T. G. (2003). Caracterização de quitosanas comerciais de diferentes origens. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 13(4), 242-249. http://dx.doi.org/10.1590/S010414282003000400009.

20. Veiga, S. C. P. (2011). Estudos físico-químicos de N-acetilação de quitosanas em meio homogêneo (Dissertação de mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos.

21. Oliveira, A. M., Franco, T. T., & Oliveira, E. M. Jr (2014). Physicochemical characterization of thermally treated chitosans and chitosans obtained by alkaline deacetylation. International Journal of Polymer Science, 2014(2014), 1-9. http://dx.doi.org/10.1155/2014/853572.

22. Rinaudo, M., Desbrières, J., Le Dung, P., Thuy Binh, P., & Dong, N. T. (2001). NMR investigation of chitosan derivatives formed by the reaction of chitosan with levulinic acid. Carbohydrate Polymers, 46(4), 339-348. http://dx.doi.org/10.1016/S01448617(00)00333-7.

23. Brugnerotto, J., Lizardi, J., Goycoolea, F. M., ArgüellesMonal, W., Desbrières, J., & Rinaudo, M. (2001). An infrared investigation in relation with chitin and chitosan characterization. Polymer, 42(8), 3569-3580. http://dx.doi.org/10.1016/S00323861(00)00713-8.

24. Chaves, J. A. P., Bezerra, C. W. B., Silva, H. A. S., & Santana, S. A. A. (2009). Caracterização e aplicação do biopolímero quitosana como removedor de corante têxtil presente em meio aquoso. Cadernos de Pesquisa, 16(2), 36-43. Recuperado de Caracterização química e efeito cicatrizante de quitosana, com baixos valores de massa molar e grau de acetilação, em lesões cutâneas http://www.pppg.ufma.br/cadernosdepesquisa/uploads/files/rev2009_2_05_36-43.pdf

25. Brito, D., & Campana-Filho, S. P. (2007). Kinetics of the thermal degradation of chitosan. Thermochim. Thermochimica Acta, 465(1–2), 73-82. http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2007.09.008.

26. Madden, J., & Arem, A. (1991). A cicatrização das feridas: aspectos biológicos e clínicos. In D. Sabiston (Ed.), Tratado de cirurgia (pp. 156-168). Rio de Janeiro: Guanabara Koogan.

27. Oliveira, S. T., Leme, M. C., Pippi, N. L., Raiser, A. G., & Manfron, M. P. (2000/2001). Formulações de confrei (Symphytum officinale L.) na cicatrização de feridas cutâneas de ratos. Revista da FZVA, 7/8(1), 65-74. Recuperado de http://revistaseletronicas.pucrs.br/ojs/index.php/fzva/article/view/2126/1635

28. Okamoto, Y., Kawakami, K., Miyatake, K., Morimoto, M., Shigemasa, Y., & Minami, S. (2002). Analgesic effects of chitin and chitosan. Carbohydrate Polymers, 49(3), 249-252. http://dx.doi.org/10.1016/S0144-8617(01)00316-2.

29. Lee, Y. M., Kim, S. S., Park, M. H., Song, K. W., Sung, Y. K., & Kang, I. K. J. (2000). β-Chitin-based wound dressing containing silver sulfurdiazine. Journal of Materials Science. Materials in Medicine, 11(12), 817-823. http://dx.doi.org/10.1023/A:1008961730929. PMid:15348066

30. Ravi Kumar, M. N. V. (2000). A review of chitin and chitosan applications. Reactive & Functional Polymers, 46(1), 1-27. http://dx.doi.org/10.1016/S1381-5148(00)00038-9.

31. Laranjeira, M. C. M., & Fávere, V. T. (2009). Quitosana: biopolímero funcional com potencial industrial biomédico. Quimica Nova, 32(3), 672-678. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422009000300011.

32. Tomida, H., Fujii, T., Furutani, N., Michihara, A., Yasufuku, T., Akasaki, K., Maruyama, T., Otagiri, M., Gebicki, J. M., & Anraku, M. (2009). Antioxidant properties of some different molecular weight chitosans. Carbohydrate Research, 344(13), 1690-1696. http://dx.doi.org/10.1016/j.carres.2009.05.006. PMid:19559405
588371bf7f8c9d0a0c8b4a45 polimeros Articles
Links & Downloads

Polimeros

Share this page
Page Sections