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PE-66 Avaliação da atividade antimicrobiana de ciprofloxacino incorporado em nanopartículas de sílica recobertas com quitosana
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Título
PE-66 Avaliação da atividade antimicrobiana de ciprofloxacino incorporado em nanopartículas de sílica recobertas com quitosana
Tipo de documento
Resumo
Descrição
Resumo publicado no Jornal de Assistência Farmacêutica e Farmacoeconomia (JAFF)
Fonte
JAFF
Ano de publicação
2025
Referência (Vancouver)
Ferreira GT, Peres AM, Oliveira MA, Sousa EMB, Oréfice RL, Cardoso KAK, Lira TS, Andrade GF. PE-66 Avaliação da atividade antimicrobiana de ciprofloxacino incorporado em nanopartículas de sílica recobertas com quitosana. In: Anais do I Congresso Capixaba de Ciências Farmacêuticas; 2025 maio 16-17; Vitória, ES. J Assist Farmac Farmacoecon. 2025;10(Suppl 1).
Identificador
2025JAFF183
Title
PE-66 Evaluation of the antimicrobial activity of ciprofloxacin incorporated into chitosan-coated silica nanoparticles
Document type
Abstract
Description
Abstract published in the Journal of Pharmaceutical Care and Pharmacoeconomics (JAFF)
Source
JAFF
Publication year
2025
Reference (Vancouver)
Ferreira GT, Peres AM, Oliveira MA, Sousa EMB, Oréfice RL, Cardoso KAK, Lira TS, Andrade GF. PE-66 Avaliação da atividade antimicrobiana de ciprofloxacino incorporado em nanopartículas de sílica recobertas com quitosana. In: Anais do I Congresso Capixaba de Ciências Farmacêuticas; 2025 May 16-17; Vitória, ES. J Assist Farmac Farmacoecon. 2025;10(Suppl 1).
Identifier
2025JAFF183
Resumo
Introdução e objetivos: As doenças bacterianas são uma preocupação crescente devido à resistência microbiana e à baixa seletividade dos medicamentos. A nanotecnologia, especialmente as nanopartículas, surge como alternativa promissora para um tratamento mais eficaz1. A nanopartícula de sílica mesoporosa (MSN), com alta estabilidade térmica e grande área de superfície, destaca-se por ser biodegradável e não tóxica2. Sua funcionalização com quitosana, um polímero biocompatível e de baixo custo3-4, melhora a interação com alvos biológicos. Esse sistema pode incorporar o fármaco ciprofloxacino, antibiótico que inibe enzimas essenciais para a sobrevivência bacteriana. Material e Método: As nanopartículas foram sintetizadas utilizando o co-polímero F127 como template, dissolvido em água e NH4F, seguido pela adição de TEOS a 80°C. Após extração do surfactante com etanol/ácido clorídrico, as MSN foram funcionalizadas com quitosana, obtida a partir de resíduos de camarão mediante desmineralização, desproteinização e desacetilação assistida por micro-ondas. A ciprofloxacina foi incorporada (4000 μg/mL) e o revestimento com quitosana foi realizado por coagulação em solução alcalina. Resultados e Discussão: A síntese da sílica e a funcionalização dessas partículas com a quitosana e o ciprofloxacino ocorreram de modo esperado e após esses processos foram geradas as amostras MSNQuit 300, MSN Cipro Quit 300. Pode-se afirmar que a funcionalização ocorreu de forma satisfatória para ambas as amostras, proporcionando ao composto uma ancoragem a partir da interação dos grupos aminos e grupos hidroxila. No entanto, no estudo de liberação do fármaco ciprofloxacino das nanopartículas de sílica com e sem a quitosana, houve a percepção que mesmo possuindo uma liberação significativa do sistema como um todo, no caso levando em conta as duas amostras analisadas (MSNCipro, MSNCipro Quit 300) a amostra sem a quitosana houve uma liberação maior da molécula. O estudo de atividade microbiana foi feito com as amostras descritas anteriormente, como também, foram testadas as amostras controles dos fármacos ciprofloxacino e oxacilina, e as amostras de sílica mesoporosa funcionalizadas com a quitosana sem a presença do fármaco.Houve a formação do halo de inibição em todos os discos que possuíam a amostra principal (MSN Cipro Quit 300) frente das duas bactérias estudadas de em média 20 mm de diâmetro, além disso, as amostras controles possuíam também a formação do halo de inibição. Conclusões: As nanopartículas têm desempenhado um papel cada vez mais proeminente como carregadores de fármacos na pesquisa farmacêutica, demonstrando uma crescente evidência científica de seu potencial. No presente estudo as análises levantaram resultados promissores, o FTIR mostra as formações ideais das ligações da quitina e quitosana usadas tal qual o MEV que mostra a estrutura característica da sílica. Além disso, nos ensaios de liberação também foram obtidos resultados significativos em relação à porcentagem de liberação das amostras, fato esse que pode vir a ser ponto de outro estudo. Ademais, a eficácia antimicrobiana também é pauta para novas hipóteses visto que a inibição aconteceu mas não foi a esperada. Isso pode ser devido a escolha do antimicrobiano em concomitante a escolha da bactéria. O sucesso desse sistema de nanopartículas é evidenciado por uma série de estudos notáveis, como o mencionado aqui, que ilustram as potenciais contribuições das nanopartículas para a eficácia, seletividade e segurança no tratamento de diversas doenças. No entanto, é importante ressaltar que esses avanços não confirmam todas as hipóteses e desafiam a necessidade contínua de investigação em profundidade nesse campo.
Palavras-chave
Notas
O registro foi originalmente publicado em português. A versão em inglês foi traduzida com o apoio de inteligência artificial.
Abstract
Introduction and Objectives: Bacterial diseases are a growing concern due to microbial resistance and the low selectivity of medications. Nanotechnology, especially nanoparticles, emerges as a promising alternative for more effective treatment1. Mesoporous silica nanoparticles (MSN), with high thermal stability and a large surface area, stand out for being biodegradable and non-toxic2. Their functionalization with chitosan, a biocompatible and low-cost polymer3-4, improves the interaction with biological targets. This system can incorporate the drug ciprofloxacin, an antibiotic that inhibits enzymes essential for bacterial survival. Material and Method: The nanoparticles were synthesized using the copolymer F127 as a template, dissolved in water and NH4F, followed by the addition of TEOS at 80°C. After surfactant extraction with ethanol/hydrochloric acid, the MSNs were functionalized with chitosan, obtained from shrimp waste through demineralization, deproteinization, and microwave-assisted deacetylation. Ciprofloxacin was incorporated (4000 μg/mL), and the chitosan coating was performed by coagulation in an alkaline solution. Results and Discussion: The synthesis of silica and the functionalization of these particles with chitosan and ciprofloxacin occurred as expected, and after these processes, the samples MSNQuit 300 and MSN Cipro Quit 300 were generated. It can be stated that the functionalization occurred satisfactorily for both samples, providing the compound with anchoring from the interaction of amino and hydroxyl groups. However, in the study of ciprofloxacin drug release from silica nanoparticles with and without chitosan, it was observed that even with significant release from the system as a whole, considering the two samples analyzed (MSNCipro, MSNCipro Quit 300), the sample without chitosan showed a greater release of the molecule. The microbial activity study was conducted with the samples described above, as well as with control samples of the drugs ciprofloxacin and oxacillin, and samples of mesoporous silica functionalized with chitosan without the presence of the drug. An inhibition halo was formed in all discs containing the main sample (MSN Cipro Quit 300) against the two bacteria studied, with an average diameter of 20 mm. Furthermore, the control samples also showed the formation of an inhibition halo. Conclusions: Nanoparticles have played an increasingly prominent role as drug carriers in pharmaceutical research, demonstrating growing scientific evidence of their potential. In the present study, the analyses yielded promising results; FTIR showed the ideal formation of the chitin and chitosan bonds used, as did SEM, which showed the characteristic silica structure. Furthermore, significant results were obtained in the release assays regarding the percentage of sample release, a fact that could be the subject of another study. Moreover, antimicrobial efficacy is also a subject for new hypotheses, since inhibition occurred but not as expected. This may be due to the choice of antimicrobial in conjunction with the choice of bacteria. The success of this nanoparticle system is evidenced by a series of notable studies, such as the one mentioned here, which illustrate the potential contributions of nanoparticles to the efficacy, selectivity, and safety in the treatment of various diseases. However, it is important to emphasize that these advances do not confirm all hypotheses and highlight the continued need for in-depth investigation in this field.
Keywords
Notes
The record was originally published in Portuguese. The English version was translated with the support of artificial intelligence.