Soft nanoparticles of size 200-400 nm were obtained from soybean protein isolate (SPI). The particles were formed and suspended in water by the coacervation of aqueous suspensions of SPI in hostile buffered aqueous solutions in the presence of surfactants. We investigate the effect of storage, ionic strength, and concentrations of SPI and surfactant on nanoparticle size and zeta potential. Transmission electron microscopy images and scattering techniques (SLS/ DLS) revealed that the particles are spherical, with hydrophilic chains at the surface.

Neste artigo, as propriedades emulsificantes da proteína isolada de soja (SPI) foram evidenciadas mostrando que estas macromoléculas sofrem mudanças conformacionais quando adsorvidas em interfaces. Investigou-se a conformação das cadeias proteicas ancoradas nas regiões interfaciais de emulsões de óleo em água (o/a) através de técnicas de espalhamento de raios X (SAXS) e de imagem (microscopia eletrônica de varredura (SEM)). O valor médio do raio de giro (Rg) da SPI (aq) é 20 nm e aumenta para 30 nm em emulsões o/a; as proteínas atuam como moléculas anfifílicas expondo seus núcleos hidrofóbicos ao óleo e os resíduos hidrofílicos à fase aquosa. Este valor ainda é maior após o spray drying das emulsões, na interface o/ar das respectivas microcápsulas. As paredes das microcápsulas são fractais de objetos agregados com superfícies rugosas, que são alisadas pela presença de um agente de reticulação.

Herein, the emulsifying properties of soy protein isolate (SPI) were highlighted by showing that the macromolecules undergo conformational changes when adsorbed at interfaces. The conformation of protein chains nested at the interfacial region of oil in water (o/w) emulsions by means of X-ray scattering (SAXS) and direct imaging (scanning electron microscopy (SEM)) techniques was investigated. The mean radius of gyration (Rg) for SPI (aq) is 20 nm and increases up to 30 nm in o/w emulsions; the proteins act as amphiphilic molecules by exposing their hydrophobic core to the oil and their hydrophilic amino acid residues to the water phase. By spray drying the emulsions, it was also possible to measure the size (Rg = 40 nm) and to evaluate the morphology of these proteins at the oil/air interface of the respective microcapsules. The walls of microcapsules are fractals of clustered objects with rough surfaces, which are smoothed by the presence of a cross-linking agent.

Filmes reticulados de gelatina (Gel), caseína (Cas) e a mistura Gel/Cas (1:1, m/m) foram estudados em termos das propriedades térmicas, morfológicas e absorção de água e quanto ao perfil de permeação de p-hidroxiacetanilida (p-HAA ) como fármaco modelo. O grau de reticulação por 1-etil-3-(3-cloridrato) dimetilaminopropil carbodiimida (EDC) foi de 90,6% para filmes de Gel e cerca de 70% para filmes de Cas e misturas Gel/Cas (1:1, m/m). A total solubilidade dos filmes não-reticulados foi reduzida para somente 21 - 22% após reticulação com EDC. Apesar do alto grau de reticulação, o intumescimento dos filmes de Gel (87,2%) foi praticamente o dobro do determinado para filmes de Gel/Cas (1:1, m/m) e Cas. A taxa de permeação de p-HAA seguiu a ordem Gel>Gel/Cas ≅ Cas para filmes reticulados, ou seja, um comportamento consistente com o maior intumescimento da Gel em relação aos outros dois sistemas estudados. Os menores valores de permeação observados para filmes de Cas e Gel/Cas, sugerem que estes sistemas podem ser utilizados para controlar a permeação de fármacos. Considerando os diferentes modelos matemáticos aplicados, os sistemas estudados não mostraram um bom ajuste relativamente a equação de primeira ordem e somente uma parcial correlação com as equações de ordem zero e do modelo de Higuchi. No entanto, uma boa correlação (r² >0,99) foi obtida utilizando a equação da lei das potências (valores de n = 0,70 - 0,87), indicando que a permeação de p-HAA através dos filmes foi controlada principalmente pelo mecanismo de difusão.

Cross-linked films of gelatin (Gel), casein (Cas) and their (1:1, m/m) mixture (Gel/Cas) were studied in terms of their thermal, morphological and water absorption properties and the permeation profile of p-hydroxyacetanilide (p-HAA) as a model drug. The degrees of cross-linking by 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride (EDC) were 90.6% for Gel films and approximately 70% for Cas and Gel/Cas films. The totally soluble non cross-linked films achieved only 21 - 22% of solubility after cross-linking with EDC. Despite the high cross-linking degree, the swelling of Gel films (87.2%) was practically twice that determined for Gel/Cas and Cas films. The permeation rate of p-HAA followed the order Gel>Gel/Cas ≅ Cas for cross-linked films, which is consistent with the Gel film showing a greater swelling than the other two systems studied. Lower permeation rates were observed for Cas and Gel/Cas films, suggesting that these could be used as rate-controlling systems for drug permeation. For the different mathematical models applied, the systems studied did not show a good fit with the first-order equation and only a partial fit with the zero-order equation and Higuchi's model. However, good correlations (r² > 0.99) were obtained using the power law equation (n = 0.70 - 0.87), indicating that the p-HAA permeation through the films was mainly controlled by a diffusion mechanism.