Published May 13, 2021 | Version v1
Publication Open

Development and characterization of electrosprayed microcaspules of poly ε-caprolactone with citronella oil for mosquito-repellent application

Creators

  • 1. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. Universidad Nacional de La Plata
  • 4. Centro Científico Tecnológico - La Plata
  • 5. Polymat
  • 6. University of the Basque Country
  • 7. Comisión de Investigaciones Científicas

Description

Several life-threatening diseases such as malaria, dengue or zika are transmitted by mosquito bites. Although there are several products available for personal protection against mosquitoes, the adequate efficacy of natural insect repellents (NIR) or the adverse effects of synthetic ones are problems that need to be solved. The encapsulation of NIR in low-cost, nontoxic and biodegradable polymers has emerged as a promising method for the development of eco-friendly repellent systems.In this work, the encapsulation of citronella oil (CO) into microcapsules of poly (ε-caprolactone) (PCL) was made by electrospraying technique to obtain a system that shows a sustained release of the high volatile oil. Characterizations of the capsules were performed by NMR, FTIR, SEM and DSC techniques. CO encapsulation efficiency (EE) and release studies were also determined by using HPLC technique.Results demonstrated that a 3/1 PCL-CO ratio and 10 kV were the best conditions to obtain regular and well-formed microcapsules. Characterization techniques showed the presence of CO in the microcapsules with an EE higher than 80%. Release studies in water solution indicated a sustained CO liberation for at least forty days. The present study shows the strong potential of the PCL-CO microcapsules as an effective and sustained release system with potential application in protection against mosquitoes. These microcapsules are not considered microplastics due to their biodegradable character and therefore their use is not restricted by the different legislations.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تنتقل العديد من الأمراض التي تهدد الحياة مثل الملاريا أو حمى الضنك أو زيكا عن طريق لدغات البعوض. على الرغم من وجود العديد من المنتجات المتاحة للحماية الشخصية من البعوض، إلا أن الفعالية الكافية للمواد الطاردة للحشرات الطبيعية (NIR) أو الآثار الضارة للمواد الاصطناعية هي مشاكل تحتاج إلى حل. ظهر تغليف NIR في البوليمرات منخفضة التكلفة وغير السامة والقابلة للتحلل الحيوي كطريقة واعدة لتطوير أنظمة طاردة صديقة للبيئة. في هذا العمل، تم تغليف زيت السترونيلا (CO) في كبسولات دقيقة من البولي (ε - caprolactone) (PCL) بواسطة تقنية الرش الكهربائي للحصول على نظام يظهر إطلاقًا مستدامًا للزيت عالي التطاير. تم إجراء توصيفات الكبسولات بواسطة تقنيات NMR و FTIR و SEM و DSC. كما تم تحديد كفاءة تغليف أول أكسيد الكربون (EE) ودراسات الإطلاق باستخدام تقنية HPLC. أظهرت النتائج أن نسبة 3/1 PCL - CO و 10 كيلو فولت كانت أفضل الظروف للحصول على كبسولات دقيقة منتظمة وجيدة التكوين. أظهرت تقنيات التوصيف وجود أول أكسيد الكربون في الكبسولات الدقيقة مع EE أعلى من 80 ٪. أشارت دراسات الإطلاق في محلول الماء إلى تحرير مستدام لثاني أكسيد الكربون لمدة أربعين يومًا على الأقل. تُظهر الدراسة الحالية الإمكانات القوية لكبسولات PCL - CO الدقيقة كنظام إطلاق فعال ومستدام مع إمكانية التطبيق في الحماية من البعوض. لا تعتبر هذه الكبسولات الدقيقة لدائن دقيقة بسبب طابعها القابل للتحلل الحيوي وبالتالي فإن استخدامها غير مقيد بالتشريعات المختلفة.

Translated Description (French)

Plusieurs maladies mortelles telles que le paludisme, la dengue ou le zika sont transmises par des piqûres de moustiques. Bien qu'il existe plusieurs produits disponibles pour la protection individuelle contre les moustiques, l'efficacité adéquate des insectifuges naturels (NIR) ou les effets néfastes des insectifuges synthétiques sont des problèmes qui doivent être résolus. L'encapsulation du NIR dans des polymères peu coûteux, non toxiques et biodégradables est apparue comme une méthode prometteuse pour le développement de systèmes répulsifs respectueux de l'environnement. Dans ce travail, l'encapsulation de l'huile de citronnelle (CO) dans des microcapsules de poly (ε-caprolactone) (PCL) a été réalisée par une technique d'électropulvérisation pour obtenir un système qui montre une libération prolongée de l'huile hautement volatile. Les caractérisations des capsules ont été réalisées par des techniques RMN, IRTF, MEB et DSC. L'efficacité d'encapsulation du CO (EE) et les études de libération ont également été déterminées en utilisant la technique HPLC. Les résultats ont démontré qu'un rapport PCL-CO de 3/1 et 10 kV étaient les meilleures conditions pour obtenir des microcapsules régulières et bien formées. Les techniques de caractérisation ont montré la présence de CO dans les microcapsules avec une EE supérieure à 80%. Les études de libération dans la solution aqueuse ont indiqué une libération soutenue de CO pendant au moins quarante jours. La présente étude montre le fort potentiel des microcapsules PCL-CO en tant que système à libération efficace et prolongée avec une application potentielle dans la protection contre les moustiques. Ces microcapsules ne sont pas considérées comme des microplastiques en raison de leur caractère biodégradable et leur utilisation n'est donc pas limitée par les différentes législations.

Translated Description (Spanish)

Varias enfermedades potencialmente mortales como la malaria, el dengue o el zika se transmiten por picaduras de mosquitos. Aunque hay varios productos disponibles para la protección personal contra los mosquitos, la eficacia adecuada de los repelentes naturales de insectos (NIR) o los efectos adversos de los sintéticos son problemas que deben resolverse. La encapsulación de NIR en polímeros de bajo costo, no tóxicos y biodegradables ha surgido como un método prometedor para el desarrollo de sistemas repelentes ecológicos. En este trabajo, la encapsulación de aceite de citronela (CO) en microcápsulas de poli (ε-caprolactona) (PCL) se realizó mediante la técnica de electropulverización para obtener un sistema que muestra una liberación sostenida del aceite de alta volatilidad. Las caracterizaciones de las cápsulas se realizaron mediante técnicas de RMN, FTIR, SEM y DSC. La eficiencia de encapsulación de CO (EE) y los estudios de liberación también se determinaron mediante el uso de la técnica de HPLC. Los resultados demostraron que una relación PCL-CO 3/1 y 10 kV eran las mejores condiciones para obtener microcápsulas regulares y bien formadas. Las técnicas de caracterización mostraron la presencia de CO en las microcápsulas con un EE superior al 80%. Los estudios de liberación en solución acuosa indicaron una liberación sostenida de CO durante al menos cuarenta días. El presente estudio muestra el fuerte potencial de las microcápsulas de PCL-CO como un sistema de liberación eficaz y sostenido con aplicación potencial en la protección contra los mosquitos. Estas microcápsulas no se consideran microplásticos por su carácter biodegradable y por lo tanto su uso no está restringido por las diferentes legislaciones.

Files

27995635.pdf.pdf

Files (180.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b7cd6507196ced1bc71023fd70448114
180.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تطوير وتوصيف الكبسولات الدقيقة التي يتم رشها بالكهرباء من بولي كابرولاكتون مع زيت السترونيلا لتطبيق طارد البعوض
Translated title (French)
Développement et caractérisation de microcaspules électropulvérisées de poly ε-caprolactone avec de l'huile de citronnelle pour application anti-moustique
Translated title (Spanish)
Desarrollo y caracterización de microcápsulas electropulverizadas de poli ε-caprolactona con aceite de citronela para aplicación repelente de mosquitos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3163522678
DOI
10.1080/1023666x.2021.1916726

Is supplement to
https://openalex.org/W4200560195 (Other)
https://openalex.org/W3003495634 (Other)
https://openalex.org/W2460593693 (Other)
https://openalex.org/W2411428479 (Other)
https://openalex.org/W2180542854 (Other)
https://openalex.org/W2123770383 (Other)
https://openalex.org/W2075548663 (Other)
https://openalex.org/W2002633523 (Other)
https://openalex.org/W2001845808 (Other)
https://openalex.org/W1980979455 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W147420810
  • https://openalex.org/W1963497117
  • https://openalex.org/W1964477207
  • https://openalex.org/W1965821724
  • https://openalex.org/W1984418916
  • https://openalex.org/W1989703511
  • https://openalex.org/W2000398244
  • https://openalex.org/W2002458795
  • https://openalex.org/W2002798467
  • https://openalex.org/W2010446759
  • https://openalex.org/W2030247943
  • https://openalex.org/W2030510227
  • https://openalex.org/W2033281865
  • https://openalex.org/W2033462211
  • https://openalex.org/W2039853760
  • https://openalex.org/W2041247495
  • https://openalex.org/W2046818213
  • https://openalex.org/W2056024268
  • https://openalex.org/W2056639928
  • https://openalex.org/W2067747270
  • https://openalex.org/W2068607548
  • https://openalex.org/W2071102296
  • https://openalex.org/W2071944631
  • https://openalex.org/W2079298440
  • https://openalex.org/W2079407952
  • https://openalex.org/W2081732996
  • https://openalex.org/W2086588103
  • https://openalex.org/W2087140780
  • https://openalex.org/W2124713669
  • https://openalex.org/W2135613059
  • https://openalex.org/W2159804652
  • https://openalex.org/W2162618612
  • https://openalex.org/W2243043748
  • https://openalex.org/W2283669752
  • https://openalex.org/W2340437214
  • https://openalex.org/W2433684616
  • https://openalex.org/W2750721502
  • https://openalex.org/W2767428776
  • https://openalex.org/W2768370879
  • https://openalex.org/W2884708828
  • https://openalex.org/W2891777381
  • https://openalex.org/W2905998410
  • https://openalex.org/W2910318500
  • https://openalex.org/W2913120853
  • https://openalex.org/W2924742804
  • https://openalex.org/W2932936439
  • https://openalex.org/W2963384617
  • https://openalex.org/W2991934846
  • https://openalex.org/W2996913774
  • https://openalex.org/W2999825707
  • https://openalex.org/W3058865437
  • https://openalex.org/W3082555242
  • https://openalex.org/W3088480867
  • https://openalex.org/W3094908355
  • https://openalex.org/W3124711518
  • https://openalex.org/W585473035