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A área da saúde busca novos materiais renováveis, biodegradáveis e biocompatíveis capazes de formarem filmes bioadesivos para liberação controlada de princípios ativos, especialmente naturais de fontes facilmente renováveis. O benefício desse tipo de drug delivery por bioadesivos é a entrega localizada do princípio ativo, com redução da dose necessária e, consequentemente, com redução de efeitos colaterais. A grande dificuldade desses novos biomateriais tem sido obter a compatibilidade entre ativos farmacêuticos com agentes e condições formadores de biofilmes. A proposta do projeto é unir a propriedade protetora/encapsulante da xantana pruni à sua capacidade filmogênica, ambas já demostradas em estudos anteriores.

Etapa I. Para a produção de xantanas LV e HV serão produzidos diferentes meios nutritivos para obtenção de inóculos de Xanthomonas arboricola pv pruni, cepa 101, de acordo com especificações fornecidas pela Biopolix, variando-se componentes fonte de nitrogênio e respectivas concentrações através de delineamentos do tipo fatorial completo. Os inóculos serão avaliados quanto à multiplicação celular e teor de nitrogênio residual em 24h. Logo, serão transferidos para o meio de produção de xantana (MPII) e mantidos em shaker, em condições específicas. O processo será avaliado pela produção de xantana. As xantanas produzidas serão caracterizadas quimicamente, pelas análises de teor de acetila, piruvato e atividade antioxidante por método ABTS adaptado para xantana por nosso grupo de pesquisa, e reometricamente. Posteriormente, será realizado a transposição de escala para biorreator de 10 L para a produção de xantana pruni LV e HV nas condições selecionadas. Após, as xantanas (HV e LV) produzidas em biorreator serão caracterizadas reometricamente, termicamente e quimicamente.
Etapa II. Para o preparo dos bioativos naturais serão utilizados ativos vegetais provenientes de espécies da biodiversidade brasileira, como extratos aquosos e alcoólicos, de frutas e plantas medicinais, selecionados pela empresa Biopolix. Nessa etapa será avaliada a atividade antioxidante dos bioativos por métodos clássicos como ABTS, DPPH e outros que se façam necessários.
Etapa III. Nessa etapa serão preparadas as soluções encapsulantes e de trabalho de acordo com delineamento fatorial completo 2^2, com 2 variáveis independentes (x= xantana pruni LV, y= agente dessecante). As soluções serão agitadas em agitador mecânico e esterilizadas em autoclave por 15 min. Após, serão adicionados os bioativos naturais para formar as soluções de trabalho. O encapsulamento dos bioativos naturais será realizado pela técnica de spray-dryer em condições pré-determinadas por Moreira et al. 2018 (pedido BR 10 2018 068723 90). Os pós resultantes serão embalados em frascos de vidro, lacrados e armazenados em temperatura ambiente (25 ± 5 °C) e refrigerada (5 ± 2 °C). Serão selecionadas as melhores formulações das soluções encapsulantes com base no rendimento do processo e preservação da atividade antioxidante.
Etapa IV. Os bioativos naturais microencapsulados selecionados serão aplicados, em diferentes concentrações, em filmes bioadesivos (etapa à cargo da empresa Biopolix). Os filmes serão avaliados quanto à atividade antioxidante, propriedades mecânicas (espessura, resistência à tração e alongamento), solubilidade em água dos biofilmes tópicos e avaliação em pele artificial.
Etapa V. Bolsista de mestrado selecionado por processo seletivo específico do programa PPGBiotec para bolsa do Programa MAI-DAI será orientado pela coordenadora deste projeto e desenvolverá projeto de dissertação dentro do escopo deste projeto.
Etapa VI. Divulgação de resultados - resultados não passíveis de proteção serão divulgados em trabalhos em congressos pertinentes e artigos científicos em revistas de elevado conceito, bem como na forma do documento da dissertação.

Indicadores: Para a Etapa I serão a quantidade (g) de xantana LV e HV produzidas, bem como os resultados das análises de caracterização, que devem ser compatíveis aos resultados obtidos previamente pelo grupo. Para a Etapa II será o rendimento e a quantidade (g) e atividade antioxidante (% de inibição de radical oxidante) do(s) bioativo(s). Para a etapa III, o indicador será a quantidade (g) de biativo(s) encapsulado(s) com preservação adequada (ao menos 70%) da atividade antioxidante. Para a Etapa IV serão as propriedades físicas dos filmes bioadesivos compatíveis às obtidas com os filmes anestésicos já patenteados; a atividade antioxidante dos filmes bioadesivos compatíveis à concentração dos biativos naturais encapsulados adicionados. Para a Etapa V serão a quantidade de publicações e a defesa da dissertação de mestrado do bolsista MAI-DAI. E o indicador da Etapa VI será o número de trabalhos e artigos publicados e a dissertação finalizada.
Metas: Etapa I - Planejar e realizar delineamento fatorial completo e produzir xantana pruni LV e HV com diferentes meios nutritivos para a fase de inóculo em triplicata; Produzir ao menos 900 g de xantana pruni LV e HV em fermentador nas condições selecionadas. Etapas II e III - Desenvolver o delineamento fatorial completo e obter 150g de microcápsulas com o bioativo natural com a formulação selecionada. Etapa IV - Produzir filmes com 2, 5 e 10% m/v de bioativo natural encapsulado, ao menos 3 protótipos 20 x 20 cm para cada concentração de ativo desenvolvido. Etapa V – Desenvolver projeto de mestrado dentro do escopo do presente projeto. Etapa VI – completar a orientação da dissertação de mestrado.