FABRICACIN DE NANOMATERIALES POR EL MTODO DE ARRIBA HACIA ABAJO'Arriba hacia abajo' y 'abajo hacia arriba' son los trminos dados a las dos categoras principales de la fabricacin de nanomateriales.Fabricacin de arriba hacia abajo de los nanomateriales implica dividir las partculas ms grandes de la materia a las partculas de slo nanmetros de dimensin por medios fsicos o qumicos.Un ejemplo de un mecanismo utilizado para producir tales nanomateriales es molienda mecnica.La molienda en seco de salvado de trigo tiene potencial como un ingrediente alimentario bioactivo, pero no es ampliamente utilizado en la actualidad.Zhu, Huang, Peng, Qian, y Zhou (2010)cita la naturaleza del polmero y el desarrollo de equipo inadecuado como las razones de la falta de absorcin de esta tecnologa.El efecto antioxidante del t verde tambin se ha mejorado mediante el uso de esta tecnologa de reduccin de tamao (Shibata, 2002).La homogeneizacin es tambin un mecanismo de arriba hacia abajo de reduccin de tamao.Se trata de un proceso industrial bien establecido que utiliza la presin para reducir el tamao de los glbulos de grasa.Se utiliza a nivel mundial en la industria lctea.El uso del lser y vaporizacin seguido de enfriamiento son otros mtodos descendentes de fabricacin de nanomateriales reportado porBrody, Bugusu, Han, Koelsch Arena, y McHugh (2008).Fabricacin de abajo hacia arriba es el mtodo alternativo de produccin de nanomateriales.Los mtodos de fabricacin de abajo hacia arriba incluyen la cristalizacin, la deposicin capa por capa, solvente de extraccin / evaporacin, auto-ensamblaje, la sntesis microbiana y las reacciones de biomasa (Brodyet al., 2008).Este enfoque es capaz de producir estructuras moleculares ms complejas de diseo basado en la auto-organizacin de los compuestos biolgicos.Se trata de molculas de organizar paso a paso para disear las partculas de manera que tengan caractersticas especficas.Un ejemplo de la auto-ensamblaje de entidades biolgicas que se traduce en un nanomaterial estable es la micela de casena (Sozer y Kokini, 2009).

TECNOLOGAS Y MTODOS PARA ENCAPSULACINa. El secado por aspersin (Spray Drying)El secado por pulverizacin de encapsulacin se ha utilizado en la industria alimentaria desde finales de la dcada de 1950.Debido a que el secado por pulverizacin es una operacin econmica, flexible continuo, y produce partculas de buena calidad, es la tcnica de microencapsulacin ms ampliamente utilizado en la industria alimentaria y se usa tpicamente para la preparacin de aditivos alimentarios, estables secas y sabores (Desai y Parque , 2005).Para los fines de encapsulacin, almidn modificado, maltodextrina, goma u otras sustancias se hidratan para ser utilizado como los materiales de la pared.El material de ncleo para la encapsulacin se homogeneiza con los materiales de la pared.La mezcla se alimenta a continuacin en un secador por pulverizacin y atomizada con una rueda de boquilla o de hilatura.El agua se evapora por el aire caliente en contacto el material atomizado.Las cpsulas se recogen despus de que caen a la parte inferior del secador (Gibbset al., 1999).La forma tpica de partculas secadas por pulverizacin es esfrica, con un intervalo de tamao medio de 10-100 micras (. Fig. 2)

Cuadro1. Spray Drying ENCAPSULACIN TECNOLOGASPOLIFENOLESREFERENCIAS

Materiales de pared:

Las maltodextrinasextractos de zanahoria negra (antocianinas)Ersus y Yurdagel, 2007

La maltodextrina y goma rabeprocianidinasZhanget al.,2007

El quitosanoextracto de hoja de olivoKosarajuet al.,2006

Fibra de la fruta CitrisHibiscus sabdariffaL.extraer (antocianinas)Chiou y Langrish, 2007

Dixido de silicio coloidal, maltodextrina y almidnextracto de sojaGeorgettiet al.,2008

Lecitina de caseinato de sodio de sojaextracto de semilla de uva, extracto de polifenoles de manzana y hoja de olivoKosarajuet al.,2008

b. La coacervacinEs la separacin de fases de uno o varios hidrocoloides de la solucin inicial y la posterior deposicin de la fase de coacervado recin formado alrededor del ingrediente activo suspendido o emulsionado en el mismo medio de reaccin (Gouin, 2004).La coacervacin encapsulacin puede lograrse simplemente con una sola soluto coloidal, tal como gelatina, o a travs de un proceso ms complejo, por ejemplo, con gelatina y goma arbiga.La coacervacin compleja se suele asociar con ningn formas definidas (Fig. 2.), y se considera un mtodo costoso para encapsular ingredientes alimentarios (Gouin, 2004), sin embargo, este proceso debe estar relacionado con los posibles beneficios que podra ofrecer, sobre todo a la alta valor, ingredientes funcionales lbiles, tales como la encapsulacin de polifenoles.La yerba mate (Ilex paraguariensis) extracto (que contiene 62.11 1.16 mg de cido / g de yerba mate glico) ha sido encapsulado con dos sistemas diferentes: alginato de calcio y calcio-alginato de quitosano (Deladino, Anbinder, Navarro, y Martino, 2008).Una alta carga de compuesto activo (> 85%) se obtuvo en las perlas de alginato pero en bolas de quitosano recubierto el atrapamiento fue menor (alrededor de 50%), a causa del compuesto activo que se pierde durante la inmersin en quitosano.Los polifenoles pueden ser retenidos en una membrana de quitosano-alginato, pero la liberacin mxima en agua se logr en un tiempo ms corto para bolas de quitosano recubierto que con las perlas de alginato.Estos resultados implican que los materiales de la pared pueden afectar la liberacin de los antioxidantes naturales de la yerba mate.La gelatina es una protena que contiene muchos glicina, prolina y residuos de 4-hidroxiprolina.Un nuevo tipo de microcpsula protena / polifenoles sobre la base de (-)-galato de epigalocatequina (EGCG) y gelatina (tipo A), ha sido producido por el mtodo de capa por capa (LBL) asamblea (Shutava, Balkundi, y Lvov, 2009).La primera capa era una capa de gelatina sobre las MnCO3microcores, sobre el cual una capa de EGCG se form mediante la adicin de solucin de EGCG a las micropartculas recubiertas con gelatina.Los MnCO3microcores se disolvieron en una solucin de EDTA para formar el establo (Gel A / EGCG)4cpsulas.El contenido de EGCG del material de pelcula de protena / polifenol fue tan alta como 30% w / w, mientras que el EGCG en las asambleas LbL mantuvo su actividad antioxidante (Shutava, Balkundi y Lvov, 2009).Glucano es un polisacrido, y tambin un agente gelificante termorreversible, cuya gelificante comportamiento depende de su peso molecular y la concentracin (Vaikousi, Biliaderis, y Izydorczyk, 2004).Durante el enfriamiento de la solucin de agua glucano a partir de 80 C a temperatura ambiente, una estructura de red se puede formar a travs de una interaccin de la asociacin segmento de cadena y agregados zonas de unin (Morgan & OFMAN, 1998).Extracto de grosella Negro se ha encapsulado en glucano por simple mezcla con gel caliente glucano dispersa, seguido de enfriamiento y corte en cubos, o que se cay en el aceite para producir una morfologa taln (Xiong, Melton, Easteal, y Siew, 2006).La recuperacin de 73-79% de antocianinas encapsulados se logr utilizando secado normal del horno para deshidratar la matriz de gel.Grandes cantidades de antocianinas fueron puestos en libertad a partir de cubos que de perlas usando el mismo proceso de secado.Las antocianinas encapsuladas exhibieron poca diferencia como eliminadores de radicales libres, con un aumento en su capacidad de reducir con el tiempo.

Cuadro2. La coacervacin

ENCAPSULACIN TECNOLOGASPOLIFENOLESREFERENCIAS

Materiales de pared:

El alginato de calcio y alginato clcico-quitosanoextracto de yerba mateDeladino, Anbinder, Navarro, y Martino, 2008

Gelatina (tipo A)EGCGShutavaet al.,2009a

Glucanoextracto de grosella negroXionget al.,2006

Liposomas

Mtodos especficos:

Evaporacin de pelcula delgada, sonicacin, evaporacin de fase inversa, de fusin y de congelacin-descongelacinsalidrosideFanet al.,2007

c. Los liposomasSon partculas coloidales que consisten en un sistema membranosa formada por bicapas lipdicas que encapsulan espacio acuoso (s). Debido a la posesin de ambos lpidos y fases acuosas, liposomas pueden ser utilizados en el atrapamiento, la entrega, y la liberacin de agua, materiales solubles en lpidos, y anfiflico solubles.El mecanismo subyacente para la formacin de liposomas y nanoliposomas es bsicamente una interaccin hidrfoba entre hidrfilo-fosfolpidos y molculas de agua.Una gran ventaja de su uso es la capacidad de controlar la velocidad de liberacin de las materias incorporadas y entregarlos en el lugar adecuado en el momento adecuado (Schferet al., 1992).Los agentes bioactivos encapsulados en liposomas pueden ser protegidos de la digestin en el estmago, y muestran niveles significativos de absorcin en el tracto gastrointestinal, que conduce a la mejora de la bioactividad y biodisponibilidad (Takahashiet al., 2007).Hay varios mtodos para producir liposomas, y hay una serie de excelentes libros y revistas publicados que proporcionan detalles de las tcnicas de produccin

Cuadro3. LiposomasENCAPSULACIN TECNOLOGASPOLIFENOLESREFERENCIAS

Mtodos especficos

Evaporacin de pelcula delgada, sonicacin, evaporacin de fase inversa, de fusin y de congelacin-descongelacinsalidrosideFanet al.,2007

congelacin-descongelacin

Evaporacin de pelcula delgada, sonicacin, evaporacin de fase inversa, de fusin y de congelacin-descongelacinsalidrosideFanet al.,2007

Evaporacin de pelcula delgada(+)-Catequina, (-)-epicatequina, el EGCGFang, Hwang, Huang, y Colmillo C-C, 2006a

Usando microfluidificadorcurcuminaTakahashiet al.,2009

Formacin de una pelcula delgada de lpidos y extrusinquercetinaPripremet al.,2008

Evaporacin de pelcula delgada y sonicacinresveratrolFanet al.,2007

d. Encapsulacin InclusinInclusin molecular se consigue generalmente mediante el uso de ciclodextrinas (CDs) como los materiales de encapsulacin.CDs son un grupo de oligosacridos cclicos naturales derivados del almidn, con seis, siete u ocho residuos de glucosa unidas por enlaces(1-4) glicosdicos en una estructura en forma de cilindro, y denominados como-,- y-ciclodextrinas , en el que- ciclodextrina se aplica comnmente (Pagington, 1986.) La parte externa de las molculas de ciclodextrina es hidrfilo, mientras que la parte interna es hidrfobo (Fig. 2.).Esta caracterstica hace que la estructura de CDs un medio satisfactorio para la encapsulacin de molculas polares menos (tales como aceites esenciales) en la cavidad interna apolar a travs de una interaccin hidrfoba (Bhandari et al., 1999yDziezak, 1998).

Cuadro4. Encapsulacin Inclusin

ENCAPSULACIN TECNOLOGASPOLIFENOLESREFERENCIAS

Materiales de pared:

HP--CDhesperetina y hesperidinaTommasiniet al.,2005

-maltosilo-CD y-CDresveratrolLucas-Abellnet al.,2007

-CDextracto de hoja de oliva (rico en oleuropena)Mourtzinoset al.,2007

HP--CD, maltosil--CD y-CDquercetina y miricetinaLucas-Abellnet al.,2008

HP--CDkaempferol, quercetina y miricetinaMercader-Roset al.,2010

- y-CD3-hidroxiflavona, Morin y quercetinaCalabret al.,2004

-CDrutinaDinget al.,2003

HP--CDcurcuminaTomrenet al.,2007

HP--CD, maltosil--CD,-CD,quercetina y miricetinaLucas-Abellnet al.,2008

-CDrutinaDinget al.,2003

-CDcido ferlicoAnselmiet al.,2008

almidn modificado hidrfobamentecurcuminaYu y Huang, 2010

CocristalizacinDe co-cristalizacin es un proceso de encapsulacin en la que la estructura cristalina de la sacarosa es una modificacin de un perfecto para un cristal de aglomerado irregular, para proporcionar una matriz porosa en la que un segundo ingrediente activo puede ser incorporado (Chen, Veiga, y Rizzuto, 1988).La cristalizacin espontnea de jarabe de sacarosa sobresaturada se consigue a alta temperatura (por encima de 120 C) y baja humedad (95-97 Brix).Si un segundo ingrediente se aade al mismo tiempo, los resultados cristalizacin espontnea en la incorporacin de la segunda ingrediente en los espacios vacos dentro de los aglomerados de los cristales micronizada (. Fig. 2), con un tamao inferior a 30 micras (Bhandari, Datta , D'Arcy, y Rintoul, 1998).Las principales ventajas de co-cristalizacin se mejoran la solubilidad, la humectabilidad, la homogeneidad, la dispersabilidad, la hidratacin, antiapelmazante, la estabilidad y la capacidad de flujo de los materiales encapsulados (Beristain, Vzquez, Garca, y Vernon-Carter, 1996).Otras ventajas son que los materiales del ncleo en una forma lquida pueden ser convertidos a una forma de polvo seco, sin secado adicional, y los productos ofrecen caractersticas directos de formacin de comprimidos debido a su estructura aglomerada, y por lo tanto ofrecen ventajas significativas a las industrias farmacuticas y de caramelo (Desai y Park, 2005).

ESTADO DEL ARTENANOENCAPSULACINNanoencapsulacin implica la formacin de partculas activas cargado con dimetros que van de 1 a 1000 nm (Reis, Neufeld, Ribeiro, y Veiga, 2006).El trmino nanopartcula es un nombre colectivo para los dos nanoesferas y nanocpsulas.Las nanoesferas tienen un tipo de matriz de la estructura.Activos pueden ser absorbidos en la superficie de la esfera o encapsulados dentro de la partcula.Las nanocpsulas son sistemas vesiculares en el que el activo se limita a una cavidad que consiste en un ncleo lquido interior rodeado por una membrana polimrica

ANTECEDENTES DE MTODOS EN LA NANOENCAPSULACIN

NANOENCAPSULACIN TECNOLOGASPOLIFENOLESREFERENCIAS

Mtodos especficos:

La inversin de fasesquercetina y EGCGBarraset al.,2009

NanoprecipitacincurcuminaAnandet al.,2010

NanoprecipitacinquercetinaWuet al.,2008

Emulsin-difusin-evaporacincido elgicoBalaet al.,2006

Los copolmeros anfiflicosresveratrolShaoet al.,2009

Ionotrpicos gelificacincatequinas del tHuet al.,2008

La adsorcin de nanopartculas preparadas (ensamblaje capa por capa)EGCG, cido tnico, la curcumina, y teaflavinaShutavaet al.,2009b

Las clulas de levadura

cido clorognicoShiet al.,2007

Emulsiones

Sistemas:

Tween 20 BSA-Fe (III) - aceite de girasol emulsin O / Wcido cafeicoAlmajanoet al.,2007

Tween 20 BSA-aceite de girasol emulsin O / WExtracto de tAlmajanoet al.,2008

Tween 20-buffer fosfato-aceite de oliva emulsin O / WEl cido glico, catequina, quercetinaDi Mattiaet al.,2009