CARACTERIZAÇÃO ENERGÉTICA DA FORMAÇÃO DE NANOESTRUTURAS ENTRE A CASEÍNA MICELAR E NANOPARTÍCULAS SUPERPARAMAGNÉTICAS
Resumo:A interação entre proteínas e nanopartículas magnéticas tem despertado crescente interesse, especialmente no desenvolvimento de sistemas aplicados à área da saúde. A caseína micelar (CM), proteína amplamente encontrada no leite, destaca-se por sua estabilidade, baixo custo e função como carreadora natural de nutrientes¹. Sua conformação estrutural favorece a formação de complexos com compostos como as nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs), caracterizadas por elevado magnetismo, baixa toxicidade e estabilidade em ambientes biológicos, o que as torna candidatas promissoras em sistemas de liberação controlada². Neste estudo, investigou-se a formação de complexos entre caseína micelar (CM) e nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPIONs), empregando espectroscopia de fluorescência. As SPIONs foram sintetizadas por coprecipitação, e os experimentos realizados em fluorímetro sem resolução temporal. Os espectros de fluorescência da CM (2,5 mg·mL⁻¹) em presença de concentrações crescentes de SPIONs (0–1500 µM, pH 7,4; 25 °C) revelaram supressão progressiva da emissão. Na ausência do supressor, a intensidade máxima foi de 493,30 a.u em 338,92 nm; com a maior concentração de SPIONs, reduziu para 212,42 a.u. A análise pelo modelo de Stern–Volmer indicou que a constante de taxa de extinção (kq) ultrapassou o limite de supressão dinâmica, confirmando um mecanismo estático. A partir do modelo do logaritmo duplo modificado, determinou-se a constante de ligação (Kb) e os parâmetros termodinâmicos ΔG°, ΔH° e TΔS°. Os valores negativos de ΔG° evidenciaram espontaneidade da interação, enquanto os valores positivos e crescentes de ΔH° e TΔS° sugeriram que a complexação é favorecida por efeitos entrópicos. Esse comportamento pode estar associado ao processo de dessolvatação das moléculas livres, no qual o ganho entrópico supera a perda associada às interações específicas, principalmente hidrofóbicas. Esses resultados demonstram que a interação CM–SPIONs é estável e termodinamicamente favorável, fornecendo subsídios relevantes para o desenvolvimento de sistemas de entrega e liberação controlada de fármacos.
Referência 1:GOU, M. et al. Casein micelles as natural carriers for bioactive compounds in food systems. Foods, v. 10, n. 8, p. 1965, 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/foods10081965.
Referência 2:WENCK, C. et al. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles: insights into interactions and biomedical applications. RSC Advances, v. 14, p. 26388–26399, 2024. DOI: https://doi.org/10.1039/d4ra02626