ASSOCIAÇÃO DO FÁRMACO NEOMICINA COM

Área:
CV ( )
CHSA ( )
ECET ( X )
ASSOCIAÇÃO DO FÁRMACO NEOMICINA COM DERIVADOS DE QUITOSANA E SEU
POTENCIAL ANTIMICROBIANO
Mateus Soares da Silva (bolsista do PIBIC/CNPq), Prof. Dr. Edson Cavalcanti da Silva Filho
(Orientador, Depto de Engenharia dos materiais – UFPI)
INTRODUÇÃO
A quitosana é um material de baixo custo, livre de toxicidade, biodegradável, renovável e de
enorme relevância ambiental e econômica. A estrutura cristalina do biopolímero é organizada e torna
este insolúvel em meio aquoso e em grande parte dos solventes orgânicos, além de apresentar baixa
reatividade química (LARANJEIRA; FÁVERE, 2009). Vários parâmetros influenciam na eficácia
bactericida da quitosana como densidade de carga positiva, concentração, massa molecular,
hidrofilicidade, capacidade quelante e fatores ambientais que envolvem força iônica do meio,
temperatura, pH e tempo de reação (KONG et al., 2010). Com isso, o objetivo do trabalho será
realizar estudos in vitro da atividade antimicrobiana da quitosana pura, modificada com acetilacetona
e etilenodiamina e associada à neomicina.
METODOLOGIA
Na etapa de modificação da quitosana pura (Q), fez-se reagir 6,0 g deste material com 25 mL
de acetilacetona. O sistema se manteve em refluxo e agitação magnética durante 4 horas a 140 ºC. O
sólido resultante foi filtrado, lavado com água deionizada e acetona, e seco a 100 ºC. O material foi
denominado Qac. Em seguida, utilizou-se 5,1 g do material Qac e fez-se reagir com 45,0 mL de
etilenodiamina. O material final foi denominado Qacen. Após as modificações químicas caracterizaramse todos os materiais por análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho, ressonância
magnética nuclear do carbono 13 no estado sólido e por difração de raios x.
No processo de adsorção do fármaco na superfície dos materiais utilizou-se uma massa de 20
mg do adsorvente, o qual foi suspenso adicionando 20 mL da solução do fármaco nas concentrações
-3
-1
-3
-1
-2
-1
de 1.10 mol L , 5.10 mol L e 1.10 mol L . Os sistemas ficaram sob agitação numa velocidade
de, aproximadamente, 130 rpm (rotações por minuto) durante um período de 24 horas a 37 º C. Após
esse tempo, centrifugou-se a suspensão e descartou-se o sobrenadante.. Todos os ensaios de
adsorção de cada material com o fármaco foram realizados em triplicata.
Para realização dos testes de contato direto, preparou-se uma suspensão contendo
4
aproximadamente 10 células/mL em solução salina fisiológica. Posteriormente pesou-se 2000 µg dos
materiais incorporados com o fármaco neomicina em diferentes concentrações e adicionou-se 2000
μL do inóculo. Foram adicionado 100 μL da mistura nas placas de Petri contendo o meio Agar
Nutriente. As placas foram semeadas com um auxílio de uma alça de Drigalsky pelo método spread
o
plate e incubadas a 37 C por um período de tempo de 24h.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A técnica de análise elementar permite a determinação quantitativa de elementos químicos em
um composto. Os percentuais e as quantidades em mmol/g de carbono e nitrogênio da quitosana e
de seus derivados estão apresentados na Tabela 1. A quitosana pura apresentou 5,49 mmol/g de
nitrogênio e, após a reação com acetilacetona, o valor foi reduzido para 3,75 mmol/g. Essa
diminuição da quantidade de nitrogênio provocou um aumento na razão C/N (Carbono e nitrogênio)
de 6,13 para 10,44, comprovando a eficácia da reação. O material Qacen apresentou um aumento na
razão C/N em relação à quitosana pura e uma diminuição em relação à Q ac devido à incorporação de
moléculas de etilenodiamina. A molécula de etilenodiamina, contendo dois átomos de nitrogênio,
reagiu com a carbonila disponível da molécula da acetilacetona formando uma nova ligação imina e a
outra parte ficando na forma de –NH2, como mostrado no esquema na Figura 1.
Tabela 1 – Percentuais de carbono (C) e nitrogênio (N), quantidades molares desses elementos e as
respectivas razões C/N (carbono e nitrogênio) entre essas quantidades para a quitosana pura e seus
derivados.
Material
%C
%N
C(mmol/g)
N(mmol/g)
C/N
Q
40,43
7,69
33,69
5,49
6,13
Qac
46,98
5,25
39,15
3,75
10,44
Qacen
42,01
7,93
35,00
5,66
6,18
.
Fonte: Elaborada pelo autor
Figura 1 – Proposta de reações que descrevem o processo de modificação química da superfície da
quitosana.
OH
OH
O
HO
O
HO
O
Etilenodiamina
O
HO
O
N
NH2
Quitosana
OH
O
Acetilacetona
H3C
N
C
Qac
CH2
O
H3C
Qacen
C
CH2
N
C
C
CH3
CH3
NH2
Fonte: Elaborada pelo autor
A partir da figura 2 observa-se que a quitosana pura não apresentou atividade para ambas as
bactérias. O material obtido após a incorporação de neomicina à quitosana pura (Q), na concentração
-3
-1
de 1.10 mol L , apresentou atividade de 74,39% frente à bactéria SA. Isto mostra que o fármaco foi
-3
-1
adsorvido na superfície da quitosana. Para concentrações maiores que 5.10 mol L da neomicina
observou-se que o material apresentou atividade de 100% para a bactéria SA. Os materiais
-3
-1
-3
provenientes da associação da quitosana com o fármaco nas concentrações de 1.10 mol L e 5.10
mol L
-1
não apresentaram atividade para a bactéria da Escherichia coliI (EC), o que mostra que a
quantidade de fármaco adsorvido não tem capacidade de inibir o crescimento da bactéria EC.
-2
-1
Quando se utilizou uma concentração de 1.10 mol L da droga a atividade foi de 100%. Isto mostra
que com esse aumento de concentração uma maior quantidade de fármaco foi adsorvida na
superfície da quitosana.
Figura 2- Atividade antibacteriana da quitosana pura associada com neomicina nas concentrações de
-3
-1
-3
-1
-2
-1
1.10 mol L , 5.10 mol L e 1.10 mol L .
EC
SA
100
100
80
80
Atividade (%)
Atividade (%)
60
60
40
20
40
20
0
0
-20
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
Concentraç‫م‬o da Neomicina (mol/L)
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
0,010
Concentraç‫م‬o da Neomicina (mol/L)
Fonte: Elaborada pelo autor
CONCLUSÃO
Diante das informações extraídas das caracterizações dos materiais Q, Q ac e Qacen, afirma-se
que as sínteses de modificações da superfície da quitosana pura foram realizadas com sucesso. De
acordo com os testes de atividade antibacteriana dos materiais, notou-se que a Qacen apresentou
maior efeito inibitório que a Qac e Q.
REFERÊNCIAS
KONG, M.; CHEN, X. G.; XING, K.; PARK, H. J. Antimicrobial properties of chitosan and mode of
action: A state of the art review. International Journal of Food Microbiology, v. 144, n. 1, p. 51–63,
2010. Elsevier B.V.
LARANJEIRA, M. C. M.; FÁVERE, V. T. Biopolímero Funcional com Potencial Industrial Biomédico.
Quim. Nova, v. 32, n. 3, p. 672–678, 2009.
APOIO: UFPI. LIMAV. CNPq.
PALAVRAS-CHAVE: Quitosana. Modificação. Adsorção.