Nanopartículas de zeína revestidas com quitosana contendo ceftazidima e tobramicina como estratégia terapêutica para infecções bacterianas resistentes

• Autor(a) principal: CAMPOS, Luís André de Almeida
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
• Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/46702
• topic: Nanotecnologia; Antibióticos; Escherichia coli

O objetivo deste estudo foi encapsular separadamente e em coencapsulação a ceftazidima e tobramicina em nanopartículas de zeína com e sem revestimento pela quitosana, caracterizar e avaliar a atividade antibacteriana e antibiofilme. As nanopartículas foram preparadas pelo método de nanoprecipitação e revestidas com quitosana por interação elestrostática. Em seguida, foram caracterizadas e analisadas durante o armazenamento por tamanho de partículas (Ø), índice de polidispersão (PDI), potencial zeta (ζ), pH e eficiência de encapsulação (%EE), além das caracterizações físico-químicas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raio X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e termogravimetria (TGA). A estabilidade das nanopartículas revestidas foi analisada em meio gástrico (pH=1,2) e intestinal (pH=6,8) simulados, além da estabilidade ao armazenamento por até 6 meses. A cinética de liberação foi avaliada utilizando o método de diálise em meio gástrico (1,2) e intestinal (6,8) simulados e tampão salina-fosfato (pH 7,4), e o ensaio de citotoxicidade pelo método MTT utilizando linhagens de fibroblastos L929 e hepatócitos HEPG2. A determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração bactericida mínima (CBM) foram realizadas pelo método de microdiluição em caldo seguindo protocolo do Clinical and Laboratory Standards Institute. Os ensaios antibiofilme foram realizados pelo método de cristal violeta. As nanopartículas de zeína contento ceftazidima (CAZ-ZNP) e tobramicina (TOB-ZNP) apresentaram Ø entre 196,1 nm e 187,2 nm, PDI <0,1, ζ entre -31,4 ± 0,8 mV e -32,0 ± 1,5 mV, pH de 7,1 e %EE entre 83,94±0,4% e 59,76±0,3%. Enquanto as nanopartículas de zeína revestidas por quitosana contento ceftazidima (CAZ-ZNP- CH), tobramicina (TOB-ZNP-CH), e ceftazidima e tobramicina (CAZ-TOB-ZNP-CH) apresentaram Ø entre 314,6 nm e 330,6 nm, PDI ≤ 0,2, ζ entre +39,2 ± 0,7mV e +45,1 ± 1,0 mV, pH de 5 e %EE entre 57,47 ± 0,5% e 87,28 ± 0,2%. As caracterizações por MEV, DRX, FTIR, DSC e TGA indicaram morfologia esférica, encapsulação dos fármacos e estabilidade térmica das nanopartículas. As nanopartículas apresentam estabilidade ao armazenamento durante 6 meses e estabilidade em meio pH gástrico e intestinal simulados. Os ensaios de cinética comprovaram a liberação controlada de CAZ e TOB encapsuladas em nanopartículas de zeina por 24h em condições pH gastrointestinais simuladas, e por 48h (pH 7,4) nas nanopartículas revestidas com 13 quitosana. Os ensaios de citotoxidade comprovaram uma redução entre 9 e 25 vezes da citotoxicidade das nanopartículas comparado aos fármacos livres. CAZ-ZNP, TOB-ZNP, CAZ-ZNP-CH e TOB-ZNP-CH exibiram atividade antibacteriana, inibiram a formação do biofilme e erradicaram biofilmes de P. aeruginosa e K. pneumoniae resistentes, contudo, CAZ-ZNP+TOB-ZNP e CAZ-TOB-ZNP-CH apresentaram essas atividades biológicas potencializadas devido à combinação e co-encapsulação dos antibióticos. Assim, as nanopartículas desenvolvidas apresentam características físico-químicas ideiais para estudos in vivo, liberando os fármacos de forma controlada, reduzindo a citotoxicidade, potencializando a atividade antibacteriana e antibiofilme dos de ceftazidima e tobramicina frente as cepas sensíveis e resistentes de K. pneumoniae, E. coli e P. aeruginosa produtoras de biofilme.