Microencapsulación mediante secado por atomización a partir de un extracto de los cálices de Hibiscus sabdariffa L / Microencapsulation by spray drying from an extract of the calyces of Hibiscus sabdariffa L / Microencapsulação por secagem por pulverização a partir de um extrato dos cálices de Hibiscus sabdariffa L

Resumen La investigación tuvo como objetivo definir las mejores condiciones de extracción asistida por ultrasonido de los cálices de H. sabdariffa L. y la obtención de polvos microencapsulados, mediante secado por aspersión. Los extractos fueron analizados, considerando como variables: disolvente (agua y agua/etanol) y la relación temperatura/tiempo de extracción (25 °C/60 min y 60 °C/30 min). Para el secado se evaluaron las variables temperatura de entrada (150 °C; 190 °C) y la mezcla de encapsulantes goma arábiga (G) y maltodextrina (MD) (G40/ MD60; G60/MD40). Los parámetros utilizados para el análisis fueron: rendimiento, pH, °Bx, composición química (fenoles y antocianinas totales, CLAE-EM) y capacidad antioxidante (DPPH). La mejor condición para la extracción de polifenoles resultó ser con agua:etanol (80:20), a 60 °C y durante 30 min. Se identificó la presencia de ácidos fenólicos, glicósidos de flavonoles y las antocianinas (delfinidina-3-sambubiósido y cianidina-3-sambubiósido), como las señales de mayor intensidad. Con el secado por atomización a 150°Cy con G60/MD40, se logró el mayor contenido de fenoles totales y antocianinas, sin embargo, la capacidad antioxidante se favoreció a 150 °C y con G40/MD60. Las micropartículas obtenidas podrían valorarse como materia prima para la elaboración de fitofármacos o alimentos funcionales, considerando su fácil manipulación, posible estabilidad y su valor antioxidante.

Abstract The objective of the research was to define the best conditions for ultrasound-assisted extraction of H. sabdariffa L. calyces, and to obtain microencapsulated powders, by spray drying. The extracts were analyzed, considering as variables: extracting solvent (water and water/ethanol) and the temperature /extraction time ratio (25 °C/ 60 min and 60 °C/30 min). Inlet air temperature (150 °C; 190 °C) and the mixture of gum arabic (G) and maltodextrin (MD) as encapsulating agents (G40/MD60; G60/MD40) were the variables studied. The parameters used for the analysis were: yield, pH, °Bx, chemical composition (phenols and total anthocyanins, HPLC-MS), and antioxidant capacity (DPPH). The best polyphenols extraction conditions were water:ethanol (80:20), at 60 °C for 30 min. The presence of phenolic acids, flavonol glycosides, and anthocyanins (delphinidin-3-sambubioside and cyanidin-3-sambubioside) were identified as the signals of highest intensity. Inlet air temperature at 150 °C and G60/MD40 allowed the highest total phenols and anthocyanins content. However, the antioxidant capacity was better at 150 °C and G40/MD60. The microparticle obtained could be used as an ingredient for the preparation of phytopharmaceuticals or functional foods, considering their easy handling, and antioxidant capacity.

Resumo O objetivo da pesquisa foi definir as melhores condições para a extração assistida por ultrassom de H. sabdariffa L. calyces e obter pós microencapsulados, por meio de secagem por pulverização. Os extratos foram analisados considerando-se variáveis: menstruação (água e água/etanol) e a razão temperatura/tempo de extração (25 °C/60 min e 60°C/30 min). Para a secagem, os variais foram avaliados: temperatura de entrada (150 °C; 190 °C) e mistura dos encapsulantes goma arábica (G) e maltodextrina (MD) (G40/ MD60; G60/MD40). Os parâmetros utilizados para a análise foram: rendimento, pH, °Bx, composição química (fenóis e antocianinas totais, HPLC-MS) e capacidade antioxidante (DPPH). A melhor condição de extração acabou com a água: etanol (80:20), a 60 °C e por 30 min. A presença de ácidos fenólicos, flavonol glicosídeos e antocianinas (delfinidin-3-sambubiosídeo e cianidin-3-sambubiosídeo) foram identificados como sinais de maior intensidade. Com a secagem por pulverização a 150°Ce com G60/MD40, foi atingido o maior teor de fenóis e antocianinas totais, no entanto, a capacidade antioxidante foi favorecida a 150 °C e com G40/MD60. As microcápsulas obtidas podem ser utilizadas como matéria-prima na preparação de fitofarmacêuticos ou alimentos funcionais, considerando seu fácil manuseio, possível estabilidade e seu valor antioxidante.

Incremento de disolución de un derivado del furano mediante la técnica de secado por atomización / Improvement of Furane derivate dissolution rate using spray drying technique

Objetivo: incrementar la solubilidad en agua del 2-bromo-5-(2-bromo-2-nitrovinyl)-furano (G1), un ingrediente farmacéuticamente activo sintetizado por el Centro de Bioactivos Químicos de la Universidad Central de Las Villas, con potente acción bactericida y fungicida, mediante la elaboración de macropartículas de dispersiones sólidas utilizando un proceso de secado por atomización. Métodos: se realizó un ensayo preliminar de secado por atomización de la suspensión de G1, compuesta por: 10 g de G1, 1 g de Aerosil (Aerosil®, Degusa, Bélgica), 1 g de laurilsulfato de sodio y 100 mL de agua. La atomización se efectuó en un equipo de laboratorio (Buchi Mini Dryer spray) a 90 ºC. La dispersión sólida obtenida fue caracterizada físico-químicamente mediante difracción de rayos X, granulometría láser por el método de difracción angular, calorimetría diferencial de barrido, microscopia electrónica de barrido y espectrofotometría de absorción infraroja. Resultados: las partículas obtenidas presentaron un pequeño tamaño, forma esférica y un incremento de la cristalinidad del G-1; no se encontraron interacciones entre los componentes de la dispersión ni presencia de productos de degradación, y la solubilidad del G-1 en agua resultó notablemente incrementada. Conclusiones: el producto obtenido por la técnica de secado por atomización incrementó apreciablemente la solubilidad del G1 sin afectar los grupos funcionales, responsables de la actividad terapéutica que se le reportan al ingrediente activo estudiado. Estos alentadores resultados sugieren la necesidad de continuar estudios para la optimización del proceso y realizar al producto obtenido ensayos de estabilidad con el objetivo de su futura inclusión en formas farmacéuticas de dosificación.

Objective: to increase the solubility of 2-bromium-5(2-bromium-2-nitrovinyl)-furane (G1), one pharmaceutically active ingredient with potent bactericidal and fungicidal action, synthesized through the preparation of solid dispersion macroparticles based on spray-drying process in the Center of Chemical Bioactives of the Central University in Las Villas province. Methods: a preliminary spray-drying test of GI suspension made up of 10 g of G1, 1g of Aerosil (Aerosil®, Degusa, Bélgica), 1g of sodium laurylsulphate and 100 ml of water was made. A piece of lab equipment known as Buchi Mini Dryer spray served for the spraying at 90 ºC. The solid dispersion was characterized from the physical and chemical viewpoints through X-ray diffraction, laser granulometry based on angular diffraction method, differential scanning calorimetry, electronic scanning microscopy and infrared spectrophotometry. Results: the obtained particles were small, spherical and had increased G1 crystallinity. No interactions were found in the dispersion components; there were no degradation products, and G1 solubility was significantly increased. Conclusions: the product obtained from spray-drying technique substantially raised the solubility of G1 without affecting the functional groups, which are responsible for the reported therapeutic action of the studied active ingredient. These encouraging results endorse the need for further studies to optimizing the process and carrying out stability tests for the product to be included in the pharmaceutical forms of dosing in the future.