Uma visão da engenharia química sobre a produção de nanoparticulas para aplicações farmacológicas

Abstract

As nanopartículas vêm sendo muito estudadas nos últimos tempos devido a propriedades únicas que não são encontradas em escala macro, permitindo sua aplicação em diferentes áreas como biomedicina, cosmetologia, alimentícia, eletrônica e industrial. Existem diferentes tipos de nanopartículas, como lipossomas, nanoemulsões, metálicas, poliméricas e lipídicas. Estas últimas, mais especificamente as nanopartículas lipídicas sólidas (NLS), são estáveis química e fisicamente, possuem baixa toxicidade e alta capacidade de carga, além de serem facilmente produzidas em larga escala com baixo custo. Em razão dessas características, são utilizadas como carreadores de princípios ativos de fármacos e cosméticos, pois permitem liberação controlada dos mesmos. Dessa forma, é de grande importância o estudo de modelos de produção focados em gerar nanopartículas estáveis química e fisicamente, de modo que possam ser manipuladas sem perderem suas propriedades. Assim, este trabalho tem o objetivo de estudar os meios de produção das NLS visando sua aplicação nas indústrias farmacêuticas e cosmética. A principal característica das NLS é sua propriedade de encapsular compostos hidrofílicos e lipofílicos, o que garante sua ampla aplicação na área industrial. Essas partículas se apresentaram como um importante sistema carregador de fármaco pois permitem uma liberação prolongada do mesmo, sendo utilizadas em diversas aplicações na indústria farmacêutica, como em medicamentos para tratamento de câncer e tuberculose. Na indústria cosmética, o principal uso das NLS é em protetores solares, pois garantem uma menor penetração cutânea do produto, evitando efeitos colaterais. Os métodos de produção industrial das NLS são diversos, sendo os principais, reator de fluxo aerossol, técnica de expansão rápida do fluido supercrítico e secagem por pulverização e, apesar de cada um apresentar suas particularidades, a variação dos parâmetros de processo leva à produção de nanopartículas com diferentes características. Dessa forma, a atuação do engenheiro químico é de grande importância a fim de otimizar os processos industriais de produção das NLS e garantir a elevada qualidade do produto final.

Nanoparticles have been much studied in recent times due to unique properties that are not found on a macro scale, allowing their application in different areas such as biomedicine, cosmetology, food, electronics and industry. There are different types of nanoparticles, such as liposomes, nanoemulsions, metallic, polymeric and lipid. The latter, more specifically solid lipid nanoparticles (SLN), are chemically and physically stable, have low toxicity and high load capacity, in addition to being easily produced on a large scale at low cost. Due to these characteristics, they are used as carriers of active ingredients in drugs and cosmetics, as they allow for their controlled release. Thus, it is of great importance to study production models focused on generating chemically and physically stable nanoparticles, so that they can be manipulated without losing their properties. Thus, this work aims to study the means of production of SLN aiming at its application in the pharmaceutical and cosmetic industries. The main characteristic of SLN is its ability to encapsulate hydrophilic and lipophilic compounds, which guarantees its wide application in the industrial area. These particles proved to be an important drug carrier system as they allow a prolonged release of the same, being used in various applications in the pharmaceutical industry, such as drugs for the treatment of cancer and tuberculosis. In the cosmetic industry, the main use of SLN is in sunscreens, as they ensure less penetration of the product into the skin, avoiding side effects. The industrial production methods of SLN are diverse, the main ones being aerosol flow reactor, supercritical fluid rapid expansion technique and spray drying and, although each one presents its particularities, the variation of process parameters leads to the production of nanoparticles with different characteristics. In this way, the performance of the chemical engineer is of great importance in order to optimize the industrial processes of SLN production and guarantee the high quality of the final product.