Nanoparticulas de poli (n-butil-cianoacrilato) revestidas com N,N,N,-trimetilquitosana: desenvolvimento, caracterização e estudos de permeabilidade in vitro / N,NN-trimethylchitosan coated poly (n-butyl cyanoacrylate) nanoparticles: development, characterization and in vitro permeability

A via oral é considerada preferencial para a administração de fármacos, sobretudo no tratamento de doenças crônicas. Entretanto, princípios ativos administrados por essa via podem apresentar biodisponibilidade variável e/ou limitada. Diversos tipos de sistemas de liberação vêm sendo desenvolvidos com o objetivo de melhorar esse parâmetro, dentre os quais se destacam as nanopartículas de poli (alquil-cianoacrilato) (PACA). Pelo exposto, no presente trabalho foram desenvolvidas nanopartículas de poli(n-butilcianoacrilato) (PBCA) contendo aciclovir (ACV), revestidas por N,N,N-trimetilquitosana (TMQ), um promissor promotor de absorção. A TMQ foi sintetizada com elevado rendimento e grau de quaternização de aproximadamente 73%. As nanopartículas de PBCA foram obtidas com rendimento adequado e apresentaram características físico-químicas semelhantes às descritas na literatura. Após o revestimento, foi observado um aumento no diâmetro médio, bem com uma inversão nos valores de potencial zeta. Essas observações podem indicar a ocorrência do revestimento. A partir das análises de DSC, pôde-se comprovar a eficiência do revestimento das nanopartículas pelo derivado sintetizado, já que o comportamento das nanopartículas de PBCA-TMQ foi diferente daquele obtido para a mistura física entre os constituintes da formulação. Nessa mesma perspectiva, análises de FTIR foram conduzidas e a ocorrência do revestimento foi corroborada. Além disso, as análises morfológicas por Microscopia de Força Atômica (AFM) revelaram que as nanopartículas revestidas apresentam baixa tendência à agregação, o que pode ser um indicativo de estabilidade para a formulação desenvolvida. Em relação aos ensaios de citotoxicidade, foi evidenciado que as nanopartículas de PBCA não apresentaram toxicidade significativa frente às células Caco-2, ao passo que a formulação revestida mostrou um efeito tóxico dose-dependente influenciado pelo grau de quaternização. Além disso, as nanopartículas desenvolvidas foram capazes de diminuir, reversivelmente, a Resistência Elétrica Transepitelial (RET) da monocamada de células. A fim de quantificar o fármaco associado às nanopartículas, foi desenvolvido e validado método analítico por espectrofotometria derivada com detecção no UV. Tal método mostrou-se capaz de eliminar a interferência dos excipientes, permitindo a quantificação do ACV na formulação de nanopartículas com precisão e exatidão adequadas. Assim, a porcentagem de fármaco associado às nanoestruturas pode ser calculada, obtendo-se um valor satisfatório. De maneira semelhante, foi desenvolvido e validado método por CLAE para a quantificação do fármaco nos ensaios de permeação. A metodologia proposta mostrou-se adequada considerando-se as recomendações da RE 899/03. Por meio dos ensaios de permeabilidade em células Caco-2, foi constatado que a formulação desenvolvida aumentou em 3 vezes o valor de Permeabilidade aparente (Papp) do fármaco em estudo. Além disso, as nanopartículas revestidas foram capazes de propiciar a liberação controlada do ACV nos ensaios de liberação in vitro utilizando meios com diferentes valores de pH (1,2; 6,8 e 7,4)

The oral route is considered for the administration of drugs, especially in the treatment of chronic diseases. However, drugs administered by this route may have variable and/or limited bioavailability. Various types of delivery systems have been developed with the goal of improving this parameter, among which stand out the nanoparticles of poly (alkylcyanoacrylate) (PACA).Such nanomaterials have been coated to improve stability in the gastrointestinal tract, promote greater solubility or enhance permeation. Therefore, in this work were developed nanoparticles of poly (n-butilcianoacrilato) (PBCA) containing acyclovir (ACV), coated with N,N,N-trimethylchitosan (TMC), a promising absorption promoter. The TMC was synthesized with high-yield and approximately 73% of quaternization. The PBCA nanoparticles presented physico-chemical characteristics similar to those described in the literature. After the coating, it was observed an increase in the average diameter, and a inversion on the values of zeta potential. These observations may indicate the occurrence of coating. DSC analysis could proved the efficiency of the coating of nanoparticles, since the behavior of nanoparticles of PBCA-TMC was different from those obtained for the physical mixture between the constituents of the formulation. In this same perspective, FTIR analyses were conducted and the occurrence of coating was corroborated. In addition, morphological analyses by Atomic Force Microscopy (AFM) showed that nanoparticles coated presented low tendency to aggregate, which can be an indication of stability for the formulation developed. In relation to cytotoxicity assays, it was evidenced that the PBCA nanoparticles showed no significant toxicity against the Caco-2 cells, whereas the coated formulation showed a dose-dependent toxic effect influenced by the degree of quaternization. In addition, the nanoparticles developed were able to decrease, reversibly, Transepitelial Electric Resistance (TEER) of the monolayer. In order to quantify the drug associated with nanoparticles, was developed and validated analytical method by derivative spectrophotometry with UV detection. This method was able to eliminate the interference of excipients, allowing the quantification of ACV in the formulation of nanoparticles with appropriate precision and accuracy. Thus, the percentage of drug associated with nanostructures can be calculated, obtaining a satisfactory value. Similarly, has been developed and validated HPLC method for the quantification of drug permeation tests. The proposed methodology was appropriate considering the recommendations of the RE 899/03. Through the permeability assays in Caco-2 cells, it has been found that the formulation developed increased by 3 times the value os Apparent Permeability (Papp) of ACV. In addition, the nanoparticles were able to provide controlled release of ACV in vitro using media with different pH values (1.2; 6.8 and 7.4)

Permeabilidade in vitro e in silico de análogos à nifuroxazida com atividade potencial frente a cepas multirresistentes de Staphylococcus aureus / In vitro and in silico permeability of nifuroxazide derivatives with potential activity against multidrug-resistant Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA, Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus) é um dos principais responsáveis por infecções nosocomiais, sendo identificado também em infecções associadas à comunidade. Embora potentes fármacos anti-estafilocócicos estejam disponíveis, as infecções causadas por este patógeno continuam a apresentar significativa morbidade e mortalidade devido ao aparecimento de cepas com resistência a múltiplos fármacos, incluindo vancomicina e teicoplanina. Compostos 5-nitro-heterocíclicos com estrutura análoga à nifuroxazida, antimicrobiano utilizado em infecções gastrintestinais, têm apresentado satisfatória atividade in vitro frente a estas cepas multirresistentes, sendo importante e necessária a avaliação de sua biodisponibilidade oral como próximo estágio no desenvolvimento de um novo fármaco, visando à seleção eficiente e ao aprimoramento da estrutura molecular. Neste contexto, o presente estudo tem por objetivo empregar ensaios in vitro, utilizando células Caco-2, e métodos in silico, utilizando descritores moleculares VolSurf, a fim de analisar a permeabilidade de análogos à nifuroxazida com atividade antimicrobiana apresentando, principalmente, atividade potencial frente a cepas multirresistentes de S. aureus. Empregou-se o método de MTT (brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazólio) para a avaliação da citotoxicidade. Nos estudos de permeabilidade in vitro foram utilizadas membranas de células Caco-2 cultivadas em placas Transwel® por 21 dias. A quantificação das frações permeadas foi realizada por cromatografia a líquido de alta eficiência com detecção UV (CLAE-UV), com métodos validados de acordo com a Resolução 899/03. Os estudos in silico foram realizados por meio de análise exploratória, pelo método de consenso de análise de componentes principais (CPCA, Consensus Principal Component Analysis), e análise de regressão, por quadrados mínimos parciais (PLS, Partial Least Squares). As células...

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is one of the main pathogens responsible for nosocomial infections, also identified in community-associated infections. Although potent anti-staphylococcal drugs are available, infections caused by this bacteria continues to show significant morbidity and mortality due to the emergence of strains with resistance to multiple drugs, including vancomycin and teicoplanin. The 5-nitro-heterocyclic derivatives of nifuroxazide, which is an antimicrobial used to treat gastrointestinal infections, have shown satisfactory in vitro activity against multidrug-resistant strains of S. aureus. As a next step in the development of a new drug, it is important and necessary the evaluation of the oral bioavailability to achieve an efficient selection and refinement of the molecular structure. In this context, this study aims to develop in vitro assays through Caco-2 cells, and in silico approaches, using VolSurf molecular descriptors, in order to analyze the permeability of 5-nitro-heterocyclic compounds analogues to nifuroxazide with antimicrobial activity, especially showing promising activity against multidrug-resistant Staphylococcus aureus. The MTT (bromide 3-(4,5-dimethyltiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium) method was employed to perform the cytotoxicity evaluation. Caco-2 cell monolayers cultivated for 21 days in Transwel® plates were used for the in vitro permeability assays. The quantification of the permeated fractions was done by High Performance Liquid Chromatography with UV detection (HPLC-UV), with validated methods according to the Resolution 899/03. In silico studies were performed through exploratory analysis by consensus principal component analysis (CPCA) and regression analysis by partial least squares (PLS). Caco-2 cells showed suitable cell viability for the permeability studies against all nifuroxazide analogues except the MeTIO (5-nitro-2-thiophilydene 4-methylbenzidrazide). The nifuroxazide...