Avaliação da atividade larvicida de cocristais de naringenina formados por tecnologia supercrítica

Abstract

O Aedes aegypti é um mosquito vetor de doenças graves, como dengue, zika, chikungunya e febre amarela, que afeta populações em áreas tropicais e subtropicais. De pequeno porte, é facilmente reconhecível por suas listras brancas nas patas e uma marca em forma de lira no tórax. Seu ciclo de vida inclui as fases de ovo, larva, pupa e adulto. Os ovos podem permanecer por longos períodos em superfícies secas e úmidas, eclodindo quando entram em contato com a água, o que dificulta o controle da espécie. As estratégias de combate ao mosquito podem ser físicas, químicas ou sociais, como a eliminação de focos de água, o uso de repelentes, inseticidas, telas de proteção e campanhas educativas. O controle químico inclui repelentes e inseticidas para adultos, além de larvicidas, mas o uso excessivo de compostos tradicionais tem gerado resistência nas larvas e preocupações quanto aos impactos ambientais e à saúde humana. Isso tem impulsionado a pesquisa por alternativas, como compostos naturais, que vêm sendo estudados para combater o A. aegypti com maior eficácia e menor toxicidade. Contudo, a baixa solubilidade em água de muitos desses compostos limita sua biodisponibilidade e eficácia. Para superar esse desafio, técnicas como micronização e cocristalização têm sido investigadas. A cocristalização envolve a formação de cocristais por meio de ligações de hidrogênio entre um composto bioativo pouco solúvel e um coformador altamente solúvel. A técnica mais comum para isso é a maceração assistida por líquido (Liquid-Assisted Grinding, LAG), mas abordagens mais avançadas, como a técnica supercrítica de gás antissolvente (Gas Antisolvent, GAS), também estão sendo exploradas. Este estudo avaliou a atividade larvicida da naringenina e da betaína, isoladamente e em mistura física, além do impacto da cocristalização por LAG e GAS na melhoria de sua eficácia larvicida. As análises comprovaram a formação de cocristais por ambas as técnicas, além da redução no diâmetro médio das partículas. A naringenina apresentou atividade larvicida em seu estado puro, e essa ação foi potencializada pela formação de partículas via LAG e GAS, indicando o potencial dessas técnicas na melhoria da eficácia larvicida de compostos naturais. Os resultados reforçam a viabilidade da aplicação da tecnologia supercrítica na formulação de novos agentes para o controle do A. aegypti, contribuindo para estratégias de combate mais sustentáveis e eficazes.

Abstract: The Aedes aegypti mosquito is a vector of serious diseases such as dengue, Zika, chikungunya, and yellow fever, affecting populations in tropical and subtropical regions. Small in size, it is easily recognizable by its white-striped legs and a lyreshaped marking on its thorax. Its life cycle includes the egg, larva, pupa, and adult stages. The eggs can remain viable for long periods on dry and moist surfaces, hatching upon contact with water, which complicates species control. Strategies to combat the mosquito include physical, chemical, and social approaches, such as eliminating breeding sites, using repellents, insecticides, protective screens, and educational campaigns. Chemical control involves repellents and insecticides targeting adults, as well as larvicides; however, the excessive use of conventional compounds has led to larval resistance and concerns regarding environmental and human health impacts. This has driven research into alternative solutions, such as natural compounds, which are being investigated for their potential to control A. aegypti with greater efficacy and lower toxicity. However, the low water solubility of many of these compounds limits their bioavailability and effectiveness. To overcome this challenge, techniques such as micronization and cocrystallization have been explored. Cocrystallization involves the formation of cocrystals through hydrogen bonding between a poorly soluble bioactive compound and a highly soluble coformer. The most common technique for this process is liquid-assisted grinding (LAG), but more advanced approaches, such as the supercritical gas antisolvent (GAS) technique, are also being investigated. This study evaluated the larvicidal activity of naringenin and betaine, both individually and in a physical mixture, as well as the impact of cocrystallization using LAG and GAS on improving their larvicidal efficacy. Analyses confirmed the formation of cocrystals through both techniques, along with a reduction in the average particle diameter. Naringenin exhibited larvicidal activity in its pure state, and this effect was enhanced by particle formation via LAG and GAS, highlighting the potential of these techniques in increasing the larvicidal efficacy of natural compounds. The results reinforce the feasibility of applying supercritical technology in the formulation of new agents for A. aegypti control, contributing to more sustainable and effective mosquito control strategies.