Action of Bromelain and Ficin on horse anti Bothrops sp venom Antibodies

Abstract The treatment with hyperimmune sera constitute the only specific and effective therapy available against snakebite envenomation, most common in developing countries. Serum quality is an important factor on patient recovery time and in the incidence of death and permanent disability. To date, most sera consist of pepsin digested IgG antibodies harvested from hyperimmune animals. The use of animal derived enzymes, such as pepsin, to digest IgG, constitute a source of adventitious agents and contaminants, such as porcine circovirus. The present study aims to evaluate the use of the plant derived enzymes bromelain and ficin, as an alternative to pepsin. To this purpose, horse serum immunized against Bothrops venoms was purified with caprylic acid and digested with bromelain or ficin. SDS-PAGE results evidence the formation of F(ab)'2 fragments and suggest that a digestion time superior to 8 hours may be required to completely digest the antibodies with bromelain or ficin. F(ab)'2 fragments obtained by digestion with either bromelain or ficin digestion preserved the ability to recognize Bothrops sp. venom in western blotting assays. Therefore, both enzymes are suitable for use in large-scale production, minimizing contamination risks and increasing safety and efficiency of serotherapy treatments.

Síntese e caracterização de derivados de hemoglobina para aplicação terapêutica / Synthesis and characterization of hemoglobin based oxygen carriers for therapeutic application

A transfusão de sangue é uma intervenção terapêutica capaz de salvar muitas vidas. Entretanto, transfusões também apresentam uma alta gama de possíveis eventos adversos, questões logísticas, econômicas e sociais. Dentre as principais preocupações terapêuticas estão a incompatibilidade (principalmente do sistema ABO), a transmissão de microrganismos patogênicos, os distúrbios imunomodulatórios, as reações hemolíticas, o aumento estatístico do risco de morte proporcional ao volume de sangue infundido, dentre outros. Diversas alternativas às transfusões sanguíneas são propostas na literatura científica, dentre elas o desenvolvimento de transportadores de oxigênio que utilizam a hemoglobina, comumente intitulados substitutos sanguíneos. Neste âmbito, o presente estudo teve como objetivo o desenvolvimento de uma rota de síntese e a síntese de partículas de gelatina contendo hemoglobina polimerizada. Para tanto, realizou-se a síntese do polietileno glicol bis-[succinimidil succinato], extraiu-se e polimerizou-se com glutaraldeído ou polietileno glicol bis-[succinimidil succinato] hemoglobina de sangue bovino e, partículas de gelatina coriácea ou óssea contendo hemoglobina polimerizada foram sintetizadas e caracterizadas. A síntese do polietileno glicol bis-[succinimidil succinato] (SSPEG) foi caracterizada por espectroscopia RAMAN, análise diferencial de calorimetria (DSC) e os resultados obtidos indicaram o sucesso das reações. O produto da reação de polimerização da hemoglobina e albumina com o SSPEG foi verificado por SDS-PAGE e os resultados obtidos indicaram a formação com sucesso de polímeros de alta massa molecular. As partículas contendo hemoglobina polimerizada geradas com gelatina coriácea apresentaram diâmetro hidrodinâmico de 1370 nm, dispersividade de 0,029 e potencial zeta de -36,1 mV. As partículas contendo hemoglobina polimerizada geradas com gelatina óssea apresentaram diâmetro hidrodinâmico de 438 nm, dispersividade de 0,563 e potencial zeta de -24,5 mV. Os resultados obtidos sugerem a aplicabilidade da gelatina coriácea para a produção de partículas contendo hemoglobina polimerizada com possível aplicação como transportador de oxigênio

Blood transfusion is a therapeutic intervention that can save many lives. However, transfusion is also related to several possible adverse therapeutic events and logistic, economic and social concerns. Among the major therapeutic concerns are incompatibility (mainly of the ABO group system), pathogenic microorganisms' transmission, immunomodulatory disturbances, hemolytic reactions, death risk increase that is proportional to the infused volume, among others. Several alternatives to blood transfusion are proposed in the scientific literature. Among them is the development of hemoglobin based oxygen carriers, commonly entitle blood substitutes. To this extent, the present work aimed to develop a synthetic route and to synthesize gelatin particles containing polymerized hemoglobin. To this purpose PEG bis(succinimidyl succinate) was synthesized, bovine hemoglobin was extracted and polymerized with glutaraldehyde or PEG and polyhemoglobin contained particles of gelatin from leather or bones were synthesized and characterized. PEG bis(succinimidyl succinate) synthesis was characterized by RAMAN spectroscopy and by differential scanning calorimetry (DSC) and the obtained results indicated the successful synthesis. The reaction product of the polymerization of hemoglobin or albumin with PEG was verified by SDS-PAGE and the results indicated the successful formation of high molecular mass polymers. The particles generated with leather gelatin and polyhemoglobin had a hydrodynamic diameter of 1370 nm, dispersity of 0.029 and zeta potential of -36.1 mV. Particles generated with bone gelatin and polyhemoglobin had hydrodynamic diameter of 438 nm, dispersity of 0.563 and zeta potential of -24.5 mV. The obtained results suggest the applicability of leather gelatin for the production of polyhemoglobin containing particles aiming to the development of a hemoglobin based oxygen carrier

Biological and physicochemical stability of ceftazidime and aminophylline on glucose parenteral solution

Ceftazidime is a broad spectrum antibiotic administered mainly by the parenteral route, and it is especially effective against Pseudomonas aeruginosa. The period of time in which serum levels exceed the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) is an important pharmacodynamic parameter for its efficacy. One of the forms to extend this period is to administer the antibiotic by continuous infusion, after prior dilution in a Parenteral Solution (PS). The present work assessed the stability of ceftazidime in 5% glucose PS for 24 hours, combined or not with aminophylline, through High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The physicochemical evaluation was accompanied by in vitro antimicrobial activity compared MIC test in the 24-hour period. Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa were the microorganisms chosen for the MIC comparison. The HPLC analysis confirmed ceftazidime and aminophylline individual stability on PS, while the MIC values were slightly higher than the mean described in the literature. When both drugs were associated in the same PS, the ceftazidime concentration by HPLC decreased 25% after 24 hours. Not only did the MIC values show high loss of antibiotic activity within the same period, but also altered MIC values immediately after the preparation, which was not detected by HPLC. Our results indicate that this drug combination is not compatible, even if used right away, and that PS might not be the best vehicle for ceftazidime, emphasizing the importance of the MIC evaluation for drug interactions.

Ceftazidima é um antimicrobiano administrado por via parenteral, que apresenta amplo espectro de ação, principalmente contra Pseudomonas aeruginosa. O tempo em que a concentração sérica de ceftazidima permanece acima da concentração mínima inibitória (MIC) é um importante parâmetro farmacodinâmico para a determinação da eficácia antimicrobiana e pode ser potencializado através da utilização de infusão contínua em soluções parenterais (PS). Este artigo visa a avaliar a estabilidade da ceftazidima em solução de glicose 5%, na presença e na ausência do fármaco aminofilina, através de cromatografia líquida de alta eficiência HPLC e MIC durante o período de 24 horas. Os microorganismos selecionados para a determinação do MIC foram Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa. Os ensaios em cromatógrafo líquido confirmaram a estabilidade dos fármacos ceftazidima e aminofilina quando são individualmente associados em PS, enquanto os valores de MIC ficaram maiores que os valores encontrados na literatura. Quando ambos os fármacos foram associados na mesma solução parenteral a concentração de ceftazidima obtida por HPLC diminuiu 25% depois de 24 horas. Os valores de MIC mostraram maior decaimento da atividade antimicrobiana neste mesmo período e também valores de MIC alterados nas soluções preparadas no tempo zero, decaimento este que não foi detectado em HPLC. Os resultados indicaram incompatibilidade na associação dos fármacos em PS, enfatizando a importância dos resultados de MIC para interações de fármacos.

Stability of furosemide and aminophylline in parenteral solutions / Estabilidade de furosemida e aminofilina em soluções parenterais

Parenteral solutions (PS) are one of the most commonly used drug delivery vehicles. Interactions among the drug, components in the drug's formulation, and the PS can result in the formation of inactive complexes that limit efficacy or increase side effects. The aim of this work was to evaluate possible interactions between the drugs and PS, assess drug stability and to identify degradation products after 20 h at room temperature. Furosemide (FSM) and Aminophylline (APN) were added to PS containing either 20 percent mannitol or 0.9 percent NaCl at pH 6.5-7.5 and 10-11. Their behavior was studied individually and as an admixture, after 1 h oxidation with H2O2, using a spectrophotometer and HPLC. Individually, FSM and APN added to 20 percent mannitol and 0.9 percent NaCl solutions had the highest stability at pH 10-11. When FSM and APN were combined, the behavior of FSM was similar to the behavior observed for the drug individually in the same solutions. With the drugs combined in 20 percent mannitol pH 10-11, HPLC showed that both drugs were stable after a 20 h period yielding two distinct peaks; in oxidized samples, the elution profile showed four peaks with retention times unrelated to the untreated samples.

Soluções parenterais de grande volume são frequentemente utilizadas no ambiente hospitalar para a veiculação de fármacos. No entanto, possíveis incompatibilidades entre as estruturas dos fármacos, em diferentes veículos de administração, podem gerar possíveis associações antagônicas ou sinérgicas, resultando em alterações das propriedades físico-químicas, consequentemente, dos efeitos farmacológicos e das respostas clínicas esperadas. Este artigo avaliou a estabilidade e a possível formação de produtos de degradação entre os fármacos furosemida e aminofilina quando estes foram veiculados em soluções parenterais, após o preparo e após o período de 20 h. Furosemida e aminofilina foram adicionadas às soluções de 20 por cento manitol e 0,9 por cento NaCl nos valores de pH 6,5-7,5 e 10-11. A estabilidade dos fármacos foi avaliada individualmente, combinada e após degradação com peróxido de hidrogênio através de espectrofotometria de UV e HPLC. Furosemida e aminofilina individualmente avaliadas mostraram alta estabilidade em ambas as soluções estudadas nos valores de pH 10-11. Quando os fármacos foram combinados o comportamento da furosemida foi similar ao observado na ausência de aminofilina. Os fármacos combinados em 20 por cento manitol pH10-11 por HPLC foram estáveis após o período de 20 h. Após degradação o perfil de cromatograma encontrado foi diferente do observado na ausência de degradação mostrando que o método é indicativo de estabilidade.