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1. INTRODUÇÃO
A gentamicina é um dos antibióticos mais consumidos devido ao seu baixo custo,
amplo espectro de ação antibacteriano, baixa taxa de resistência patogênica e de alergia, boa
estabilidade e solubilidade em água (1). A gentamicina se liga aos componentes da célula
bacteriana e induz a produção de proteínas anormais, que são extremamente letais para as
mesmas. A gentamicina pode ser usada no tratamento de diversos tipos de infecções
bacterianas, particularmente àquelas causadas por bactérias Gram negativas. Ela é capaz de
eliminar as infecções bacterianas no pulmão, pele, articulações, estômago, sangue e do trato
urinário.
Muitas pesquisas envolvendo um grande número de materiais (naturais, sintéticos,
semissintéticos) estão sendo desenvolvidas para o recobrimento de feridas de pele (2–5).
Porém, o sistema de liberação de gentamicina para esta finalidade ainda não foi desenvolvido.
Os polímeros sintéticos, em sua maioria, são limitados em relação à biocompatibilidade e
biodegradabilidade quando comparados aos polímeros naturais, embora alguns materiais
poliméricos naturais abundantes exibam uma limitação em sua reatividade,
biodegradabilidade e processabilidade (6, 7). No entanto, a quitosana é recomendada como
material funcional devido a sua excelente biocompatibilidade, biodegradabilidade, não-
toxicidade e propriedades de adsorção. Além disso, a quitosana pode acelerar a cicatrização
de feridas e se mostra hemostática e bactericida (6, 8, 9).
A quitosana é derivada da quitina (um produto natural encontrado em camarões e
cascas de caranguejos) por desacetilação química. Ela tem diversas aplicações como
implantes, matriz de liberação de fármacos, scaffolds para engenharia de tecidos, substituições
cutâneas e curativos (5, 10, 11).
Em aplicações com liberação, a quitosana tem sido usada como veículo para liberação
de fármacos, proteínas e genes (12-14).
A retenção e a liberação de uma biomolécula dependem do intumescimento da
membrana, que pode variar de acordo com vários fatores, incluindo a quantidade de água na
mesma. A quitosana é solúvel em soluções ácidas e pode facilmente formar filmes e
membranas através da evaporação de solvente. No entanto, devido à sua carga positiva em
meio ácido, causada pela protonação do grupo amino, a quitosana se torna um gel
extremamente higroscópico.
Para aumentar o tempo de degradação e consistência da cinética de liberação do
fármaco, os polímeros hidrófilos precisam ser reticulados (15). Vários métodos estão
9
disponíveis para a reticulação da quitosana e o mais comum é a utilização de glutaraldeído
como o agente reticulador (16). No entanto, existem preocupações sobre a toxicidade dos
agentes de reticulação utilizados, especialmente o glutaraldeído, já que seu resíduo pode
comprometer a biocompatibilidade do sistema de liberação da quitosana.
O tripolifosfato de sódio (TPP) é um ânion multivalente que tem sido estudado como
um agente reticulador alternativo a outros reticuladores devido a sua atoxicidade. O TPP pode
reticular ionicamente a quitosana, formando um gel através da interação de suas cargas
negativas com as cargas positivas dos grupos aminos da mesma (17). Devido ao seu baixo
peso molecular, o TPP vem sendo usado como agente reticulador físico na formulação e
preparação de sistemas de liberação de fármacos (18).
Além disso, a reticulação da quitosana com TPP altera sua solubilidade e pode ser
usada para auxiliar em mudanças desejáveis nas propriedades da quitosana para determinadas
aplicações (19).
2. OBJETIVOS
2.1. Geral
Sintetizar membranas de quitosana reticuladas com Tripolifosfato de Sódio (TPP) para
liberação controlada de gentamicina.
2.2. Específicos
Estudar a cinética de liberação da gentamicina a partir da membrana de quitosana
reticulada com TPP;
Avaliar o efeito da concentração inicial da gentamicina e do grau de reticulação da
membrana na cinética de liberação do antibiótico.
3. JUSTIFICATIVA
Segundo Von Atzingen (20), é estimado que 3% da população brasileira tenha algum
tipo de ferida, o que corresponde a quatro milhões de pessoas com feridas crônicas ou
resultados de complicações de processos cirúrgicos. Fato que justifica investimentos em
10
pesquisas para obtenção de processos e produtos de custo mais baixos e mais acessíveis à
população em geral.
A crescente preocupação na obtenção de métodos eficazes de cicatrização de feridas
faz com que novas pesquisas surjam. Atualmente pesquisadores apostam em tratamentos à
base de biomateriais e aliados aos fármacos com alto poder cicatrizante e antimicrobiano.
A tecnologia de liberação controlada de fármacos através de suportes à base de
biomateriais, pelo fato de envolver uma pesquisa multidisciplinar, representa uma das áreas
mais promissoras da ciência que contribui de forma inovadora para o tratamento da saúde.
A quitosana é um biomaterial que vem conquistando, cada vez mais, um importante
espaço na área medicinal, principalmente por ser biodegradável e não apresentar toxidade. O
tripolifosfato de sódio (TPP) é um ânion multivalente que tem sido estudado como um agente
reticulador alternativo para a quitosana devido a sua atoxicidade.
A gentamicina é um antibiótico da classe dos aminoglicosídeos, que, por ser de baixo
custo, é amplamente utilizado no tratamento de infecções ósseas, queimaduras, septicemia
bacteriana, infecções da pele e do trato intestinal (21).
4. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
4.1. Biopolímeros
Os biopolímeros são polímeros naturais que participam de reações metabólicas
relacionadas à vida (22). Tais biopolímeros podem ser usados com biomateriais, quando
substituem um tecido ou a função de um órgão. A maioria desses materiais são
biodegradáveis, o que os tornam melhores que os materiais convencionais que podem
apresentar problemas em relação à biocompatibilidade e biodegradação quando implantados
por um período extenso.
Os biopolímeros têm sido estudados para o uso na engenharia de tecidos, dentre eles, a
quitosana, um polímero natural que por ser um componente de seres vivos, apresenta
características químicas e biológicas semelhantes aos tecidos naturais.
Vários biopolímeros estão sendo utilizados em sistemas de liberação controlada de
fármacos de modo a liberá-lo no local desejado, aumentando assim a eficiência dos benefícios
terapêuticos do tratamento(23).
11
4.2. Quitosana
A quitosana é um dos mais importantes derivados da quitina (existente em crustáceos),
um polissacarídeo encontrado abundantemente na natureza e que constitui os exoesqueletos
de insetos e crustáceos. A obtenção da quitosana se dá pela desacetilização da quitina, cuja
estrutura primária é igual à da quitina, se alterando apenas pelo fato de que na quitosana
predominam as unidades 2-amino- 2-desoxi-D-glicopiranose, como mostrado na Figura 1.
Figura 1: Estrutura química da quitosana (24).
A quitosana vem sendo estudada como biomaterial de potencial aplicação
principalmente nas áreas médica e farmacêutica. A quitosana apresenta propriedades
interessantes para a utilização na área farmacêutica, pois, comparada a muitos outros
polímeros naturais, ela tem a vantagem de possuir carga positiva, o que confere à mesma,
propriedade de mucoadesividade (25).
Uma vantagem da utilização da quitosana está na sua disponibilidade na natureza
através da quitina, podendo ser facilmente encontrada.
A quitosana é solúvel em meio ácido diluído, formando um polímero catiônico, com a
protonação do grupo amino (NH3+), que confere propriedades especiais diferenciadas em
relação às fibras vegetais, como a celulose (26). Pode formar complexos eletrostáticos com
espécies carregadas negativamente incluindo proteínas, polímeros, fármacos e outros ânions
de baixa massa molar (27).
Nos últimos anos, tem sido alvo de uma atenção especial devido as suas características
como ser biodegradável, biocompatível, não tóxico, ter propriedades antimicrobianas e
antifúngicas, ser hemostático, além de possuir a função analgésica. Além disso, estudos
mostram a atividade da quitosana no processo de cicatrização de feridas (28).
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Dentre as propriedade biológicas da quitosana pode-se destacar a atividade
antimicrobiana que pode ocorrer por três diferentes mecanismos: 1) através da interação
superficial iônica da quitosana e o microorganismo resultado em um vazamento de eletrólitos
e outros componentes proteicos com baixo peso molecular através da parede celular; 2) a
penetração da quitosana no interior do núcleo do microorganismo inibindo a síntese de RNA e
proteínas; 3) a formação de uma barreira externa que provoca a redução de nutrientes
fundamentais para o crescimento microbiano. Além disso, a atividade antimicrobiana da
quitosana também é determina pela massa molar e o grau de reticulação. Outra propriedade da
quitosana está no efeito coagulante, ou seja, esta reduz o tempo de coagulação sanguíneo
devido ao seu poder de agregar plaquetas e eritrócitos (29). Apresenta também propriedade
imunomoduladora que confere a aceleração da cicatrização e uma ação analgésica tópica.
A degradabilidade da quitosana é uma de suas características fundamentais para o uso
em liberação de fármacos. Esta degradação ocorre através da enzima lisozima que está
presente nos mamíferos em seus órgãos, tecidos e fluídos corporais. A quitosana ao entrar em
contato com esta enzima libera produtos com capacidade de serem absorvidos pelo organismo
e também apresentam características como cicatrizantes e antimicrobianos (30). Por esse
motivo a quitosana tem sido estudada como uma matriz para liberação de fármacos já que se
decompõe através de enzimas e apresenta produtos que não são tóxicos.
4.3. Tripolifosfato de Sódio (TPP)
O Tripolifosfato de Sódio é um ânion multivalente que tem sido estudado como um
agente reticulante alternativo a outros reticuladores devido a sua atoxicidade. Apresenta-se na
forma de um pó branco, pouco higroscópico e solúvel em água. Sua estrutura química está
representada na Figura 2.
Figura 2: Estrutura química do TPP (28).
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A interação da quitosana com TPP ocorre através da formação de um gel obtido pela
interação das cargas negativas do TPP com as cargas positivas dos grupos aminos presentes
na quitosana, conforme Figura 3.
Figura 3. Interação iônica entre a quitosana e o TPP (26).
Dentre as várias aplicações do TPP, pode-se destacar como agente sequestrante e
emulsificante na indústria de papéis, removedor de íons cálcio e magnésio em tratamento de
água, produção de produtos de limpeza, dentro outros. Devido ao baixo peso molecular, vem
sendo usado como agente reticulante físico na formulação e preparação de sistemas de
liberação de fármacos (18).
A presença das cargas negativas é que permitem sua grande interação com a quitosana,
reticulando-a ionicamente. Além disso, o tratamento de quitosana com TPP diminui a
degradação da quitosana e altera sua solubilidade. Sendo assim, estas características podem
auxiliar em mudanças desejáveis nas propriedades da quitosana para determinadas aplicações.
4.4. Gentamicina
A gentamicina, com estrutura de seu sulfato representada na Figura 4, é um antibiótico
bactericida da família dos aminoglicosídeos que pode ser usada no tratamento de diversos
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tipos de infecções bacterianas, eliminando infecções na pele, abdominais, gastrointestinais,
biliares, geniturinárias, ósseas e em queimaduras (31).
Entretanto, ela não é absorvida no intestino e, por isso, é ministrada somente via
injeção ou infusão. As aplicações tópicas de gentamicina são usadas para tratar infecções de
pele e estão disponíveis de duas formas: creme e pomada. De acordo com a indicação do
médico, o tratamento de feridas de pele com uso tópico de gentamicina pode incluir três
etapas básicas: (1) lavagem da área afetada com água e sabão; (2) aplicação de uma pequena
quantidade de creme ou pomada na área afetada; e, finalmente (3) cobertura da área tratada
com gaze ou bandagem (31).
Este procedimento deve ser repetido pelo menos três vezes ao dia por uma semana ou
de acordo com a prescrição médica. Dessa forma, o tratamento tópico tradicional com a
gentamicina é doloroso, além de poder ser ineficiente no controle da infecção e/ou atrasar a
cicatrização da ferida, já que a dosagem não é precisa e é liberada descontinuamente. Por
estas razões, de maneira mais eficiente, um novo recobrimento de ferida carregado com
antibiótico, pode ser desenvolvido para que seja capaz de cobrir e proteger a ferida enquanto
libera, de maneira controlada, a gentamicina(31).
Figura 4: Estrutura do sulfato de gentamicina (32).
15
4.5. Liberação controlada de fármacos
A busca por uma maneira mais eficaz de se liberar um fármaco e controlar sua
cinética, comparado as formas farmacêuticas tradicionais tem ganhado grande importância na
área médica. Em sistemas convencionais o fármaco é liberado causando uma elevação
momentânea deste no organismo, caindo drasticamente após um tempo e, além disso, são
utilizadas altas concentrações já que apenas uma parte irá alcançar o alvo desejado. Desta
forma, a liberação controlada tem sido tratada como uma forma mais eficiente, segura e
confiável de terapia.
O desenvolvimento em pesquisa de fármacos é um assunto que vem sido tratado desde
as antigas civilizações com o uso de plantas medicinais, até os dias atuais na busca pela cura
de doenças graves. Neste contexto, os tempos modernos vêm sendo marcados por grandes
avanços tecnológicos, principalmente relacionados com a biotecnologia. A tecnologia de
liberação controlada de fármacos por envolver uma pesquisa multidisciplinar tem recebido
uma maior atenção, se tornando uma área promissora da ciência.
De maneira inovadora para tratamento de saúde humana, o desenvolvimento de um
novo medicamento não significa apenas a descoberta de um novo composto. O caminho que o
fármaco irá percorrer para chegar ao sítio de ação também é de extrema importância, além do
fato de que deve estar no local certo e no momento oportuno para que seja liberado. Sendo
assim, uma vez que é identificada uma maneira adequada deve-se também desenvolver uma
forma em que o transporte seja facilitado, a concentração e o tempo sejam adequados para que
seja liberado de forma eficiente com um tempo de duração correto para a ação. Trata-se,
portanto de um sistema complexo em que o agente ativo é liberado e a cinética de liberação
deve ser bem estabelecida.
As vantagens deste tipo de tratamento estão no fato da liberação do medicamento no
local exato para ação, diminuição da toxicidade, eliminação de odor e sabor desagradáveis
além da otimização da aplicação sem a necessidade do uso de vacinas que são mais doloridas
(33).
4.6. Métodos analíticos para determinação da concentração
Existem métodos de análise diretos e indiretos para determinação da concentração. A
cromatografia é uma técnica de separação de misturas que permite a identificação de seus
componentes. A cromatografia líquida de alta eficiência utiliza altas pressões que forçam a
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passagem do solvente através de colunas fechadas contendo partículas muito finas que
proporcionam separações muito eficientes. O equipamento consiste em um sistema com
distribuidor de solvente, uma válvula para a injeção da amostra, uma coluna de alta pressão,
um detector e um computador para controlar o sistema e fornecer os dados. Neste caso é
possível se obter a concentração de forma direta. Já os métodos de espectrofotometria e
colorimetria são métodos indiretos. A espectrofotometria é um método de análise óptica em
que se utiliza a luz para medir a concentração das espécies químicas. Este método ocorre em
um comprimento de onda determinado em que a amostra é submetida à incidência de um
determinado feixe que tem o sinal convertido em medida de absorbância. A colorimetria é um
método baseado na absorção da luz visível que envolve a percepção de cores. Sendo assim, a
espectrofotometria aliada à colorimetria permite ao espectrofotômetro detectar determinada
absorbância de uma amostra colorida sendo que este resultado posteriormente poderá ser
convertido em concentração, o que caracteriza um método de determinação de concentração
indireto (34).
4.7. Reação colorimétrica gentamicina e ninidrina
A ninidrina é utilizada na determinação indireta da concentração de gentamicina uma
vez que ao reagir com aminas livres da gentamicina é constatada uma coloração roxa. Esta
reação acontece pelo fato da ninidrina ser um forte agente oxidante capaz de originar um
composto conhecido como púrpura de Rühemann ao reagir com um aminoácido de cadeia.
A reação de ninidrina na presença de aminas ocorre conforme a Figura 6.
Figura 6: Reação da ninidrina (35).
17
Outra reação acontece também com a ninidrina e as aminas presentes na quitosana de
acordo com a Figura 7.
Figura 7: Representação esquemática da reação de ninidrina com quitosana (36).
5. MATERIAIS E MÉTODOS
5.1. Preparação das membranas
As membranas de quitosana foram preparadas a partir da dissolução de 0,1 gramas de
quitosana de alto peso molecular e desacetilação superior a 75% em 10 ml de solução de
ácido acético 0,1M. Após completa dissolução através de agitação magnética, o antibiótico foi
adicionado em uma dada concentração inicial e, finalmente, o agente reticulador, TPP,
também foi adicionado à solução, que permaneceu sob agitação por 30 minutos, até completa
homogeneização. A membrana reticulada e carregada com gentamicina foi então obtida, pelo
método de evaporação do solvente. O molde foi preenchido com 3 ml de solução e o solvente
evaporado à temperatura ambiente, por cerca de 72 horas. O molde e a membrana estão
representados na Figura 5.
Figura 5: molde e membrana.
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Foram usadas diferentes concentrações iniciais de gentamicina e de agente reticulador,
visando obter a melhor formulação para a membrana. A Tabela 1 apresenta as formulações
que foram preparadas. Também foi preparada uma amostra padrão de quitosana em ácido
acético (branco), ou seja, sem a adição de gentamicina e de TPP.
Tabela 1- Formulações das membranas
Amostra [gentamicina]* [TPP]*
1 (1Q1T1G) 1% 1%
2 (1Q1T10G) 10% 1%
3 (1Q0T1G) 1% 0
4 (1Q0T10G) 10% 0
5 (1Q0T0G) 0 0
*as porcentagens foram calculadas a partir da fração em massa de quitosana na membrana.
Dessa forma, as amostras 1 e 3 continham 0,3 mg de gentamicina enquanto que as
amostras 2 e 4 apresentavam 3 mg de antibiótico. A massa de TPP adicionada nas amostras 1
e 2 foi 0,3 mg.
5.2. Determinação da concentração de gentamicina
Para se determinar a concentração de gentamicina liberada pelas membranas utilizou-
se o método de colorimetria aliado à espectrofotometria.
Nos recipientes contendo as membranas de diferentes formulações juntamente com a
solução tampão foi adicionada também uma solução de ninidrina.
Uma vez que a ninidrina reage tanto com as aminas do antibiótico quanto com as da
quitosana é necessário subtrair o efeito da reação entre a quitosana e a ninidrina (branco –
amostra 5) de todas as outras amostras para se analisar somente a reação entre a ninidrina e a
gentamicina. Assim é possível analisar a liberação de gentamicina das amostras através da cor
gerada pela reação que permite leitura ao espectrofotômetro.
5.2.1. Obtenção da curva padrão
Para obtenção da curva padrão que relaciona a concentração de gentamicina com a
absorbância foram analisadas diferentes amostras com concentrações conhecidas. As 23
19
amostras em tubos de ensaios foram preparadas pelo método de diluição a partir de uma
solução de gentamicina (20μg/ml) nas seguintes concentrações: 0,00; 0,06 ; 0,10; 0,16; 0,20;
0,26; 0,30; 0,36; 0,40; 0,44; 0,50; 0,60; 0,72; 0,80; 0,92; 1,00; 1,12; 1,20; 1,32; 1,40; 1,52;
2,00 e 5,00 (μg/ml).
Os tubos foram completados com solução tampão de fosfato de sódio até atingir 5 ml e
em seguida também foi adicionado 1,5 ml de solução de ninidrina (0,0125g/ml).
Posteriormente, de acordo com Frutos (37) o aparato contendo os tubos foi colocado em
banho maria a 95°C durante 15 minutos. Em seguida, os tubos foram submetidos a um banho
de gelo de modo a resfriar a solução conforme ilustra a Figura 8.
Figura 8: Banho de gelo dos tubos de ensaio contendo as amostras.
As diferentes amostras foram colocadas nas cubetas do espectrofotômetro operando à
400nm para medição. As absorbâncias apresentadas foram registradas e relacionadas com a
concentração inicial de gentamicina de forma a se obter uma curva padrão.
5.3. Liberação in vitro
A cinética de liberação da gentamicina das membranas confeccionadas foi estudada in
vitro. Nesta etapa, as membranas foram cortadas em quatro partes iguais e três delas foram
usadas para realizar o ensaio em triplicata. Sendo assim, cada parte foi colocada em um
20
recipiente contendo 2 ml de solução tampão fosfato de sódio pH 7,4 e mantida em estufa à
37°C de modo a simular as condições corporais. A cada dia, 2 ml de tampão eram retiradas
do recipiente e substituídos por 2 ml de tampão fresco. Os volumes de tampão retirados
diariamente foram colocados em tubos de ensaio e mais 3 ml de solução tampão fresco foi
adicionado para completar 5 mL de solução, conforme procedimento para obtenção da curva
padrão. Depois disso, foram adicionados 1,5 ml de ninidrina e os tubos foram submetidos ao
banho maria a 95°C por 15 minutos seguido do banho de gelo e medição em
espectrofotômetro operando à 400nm, a melhor condição obtida no estudo de Frutos (37).
Todo procedimento se repetiu por um período de 15 dias para se avaliar os efeitos da
concentração inicial do antibiótico e do grau de reticulação das membranas na cinética de
liberação controlada da gentamicina.
5.4. Cinética da liberação
A cinética de liberação de gentamicina foi analisada através dos gráficos de tempo por
concentração para as diferentes formulações das membranas.
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Através das leituras de absorbância das amostras contendo concentrações conhecidas
de gentamicina obteve-se uma curva padrão (FIGURA 9).
Figura 9: Curva padrão
21
De acordo com os resultados, o modelo linear entre a concentração e absorbância é
dado pela Eq. 1.
Absorbância = 0,8944 Concentração (μg/ml) – 0,1047 (1)
No estudo de Frutos (37) a equação Absorbância = 6,73 x 10-3
- 0,106 foi encontrada e
pode-se observar que o termo constante é muito próximo ao obtido no presente trabalho.
Através dessa equação é possível converter as leituras de absorbância do estudo in vitro em
concentração para se analisar a cinética de liberação da gentamicina.
Para a análise da liberação de gentamicina e do efeito do agente reticulador (TPP)
plotou-se o gráfico de tempo (dias) por concentração de gentamicina (μg/ml) para as quatro
formulações das membranas (FIGURA 10).
Figura 10: Liberação de gentamicina por tempo de todas as amostras
Percebe-se através da Figura 10 que a membrana que liberou a maior quantidade de
gentamicina no primeiro dia foi a amostra 4 (1Q0T10G) conforme esperado, já que esta não
possui agente reticulador, o que facilita a liberação de antibiótico, além desta amostra também
possuir a maior concentração de gentamicina. Um comportamento semelhante na liberação de
gentamicina foi observado no estudo de Campos (33), porém em membranas de quitosana
reticuladas com hexametileno de diisocianato.
22
Ao se comparar as amostras 1(1Q1T1G) e 2 (1Q1T10G) com a mesma quantidade de
agente reticulador porém com diferentes quantidades de gentamicina foi possível se analisar o
efeito da concentração inicial de gentamicina (FIGURA 11).
Figura 11: Análise do efeito da concentração inicial de gentamicina entre as amostras 1 e 2.
Conforme o esperado, a amostra 2 (1Q1T10G) que possui a maior concentração inicial
do antibiótico liberou maior quantidade de antibiótico no primeiro dia em relação à amostra 1.
Entretanto, quando se compara as concentrações iniciais das amostras 1 e 2, observa-se que,
embora a amostra 2 tenha sido carregada inicialmente com uma quantidade dez vezes maior
de gentamicina, esta apenas liberou três vezes mais antibiótico que a amostra 1. Dessa forma,
pode-se perceber que a concentração inicial de gentamicina interferiu na cinética de liberação
deste antibiótico nas membranas reticuladas com TPP.
A análise do efeito da concentração inicial de antibiótico também pode ser feita
comparando-se as amostras 3 (1Q0T1G) e 4 (1Q0T10G) conforme a Figura 12.
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Figura 12: Análise do efeito da concentração inicial de gentamicina entre as amostras 3 e 4.
O efeito da concentração inicial de antibiótico das amostras 3(1Q0T1G) e 4
(1Q0T10G) é analisado de forma análoga, porém agora na ausência do agente reticulador TPP
em ambas amostras. Percebe-se pelo gráfico que as amostras liberaram quantidades
proporcionais de gentamicina, já que a amostra 4, carregada inicialmente com uma quantidade
de gentamicina dez vezes maior que a amostra 3, liberou aproximadamente dez vezes mais
antibiótico no primeiro dia, quando comparada à quantidade liberada pela amostra 3 no
mesmo período. Sendo assim, para as membranas não reticuladas, a concentração inicial de
gentamicina não interfere na cinética de liberação da mesma.
Outra análise pode ser feita comparando-se as formulações com a mesma quantidade
de gentamicina, mas com diferentes concentrações de agente reticulador, como as amostras 1
(1Q1T1G) e 3 (1Q0T1G) (FIGURA 13).
24
Figura 13: Análise do efeito do agente reticulador entre as amostras 1 e 3.
Conforme observado nas duas análises anteriores, a concentração inicial de
gentamicina pode ou não interferir na cinética de liberação, dependendo da presença ou não
do agente reticulador.
Contudo, esperava-se que a amostra 3 (1Q0T1G), na ausência de TPP liberasse maior
quantidade de antibiótico no primeiro dia quando comparado com a quantidade liberada pela
amostra 1(1Q1T1G), já que esta última possui agente reticulador na sua formulação e,
portanto, deveria ter a liberação de gentamicina reduzida. No entanto, de acordo com o
gráfico percebe-se o oposto, o que pode ser atribuído à baixa concentração inicial de
gentamicina em ambas as formulações.
Pode-se também comparar o efeito do agente reticulador entre as amostras 2
(1Q1T10G) e 4 (1Q0T10G) porém na presença de maior concentração inicial de gentamicina
conforme a Figura 14.
25
Figura 14: Análise do efeito do agente reticulador entre as amostras 2 e 4.
A amostra 4 (1Q0T10G) conforme o esperado, devido à ausência de reticulante,
também liberou maior quantidade de gentamicina no primeiro dia, se comparada à quantidade
de antibiótico liberada pela amostra 2 (1Q1T10G), porém pelas curvas percebe-se que a
cinética de liberação não se alterou ao longos dos dias para ambas as amostras. Dessa forma,
pode-se concluir que o agente reticulador somente interferiu na liberação inicial (primeiras 24
horas) da gentamicina, reduzindo-a.
O objetivo do presente estudo foi estudar a cinética de liberação de gentamicina das
membranas para serem aplicadas como recobrimento de feridas e no controle de infecções
bacterianas. Para isso, a concentração de gentamicina no meio deve ser suficiente para
impedir o crescimento de patógenos. Os patógenos mais comuns encontrados em feridas
infectadas são Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Sendo
assim, para inibir o crescimento da P. aeruginosa e E. coli, a concentração de gentamicina
para inibição mínima deve ser entre 0,06 e 8 μg/ml e para a S. aureus entre 0,12 e 1,01 μg/ml
(38). Além disso, as quantidades liberadas estão dentro do padrão de segurança de uso da
gentamicina em humanos em que no caso de dosagens múltiplas devem-se evitar picos de
concentração plasmáticas superiores a 10-12 μg/ml, já que acima deste padrão a gentamicina
tem efeito ototóxico (39).
Portanto a concentração inicial de gentamicina e o grau de reticulação devem ser
selecionados de acordo com o patógeno alvo e também para o período de tratamento.
26
7. CONCLUSÃO
Através dos estudos comparativos entre as amostras, pode-se observar que o efeito da
concentração inicial na cinética de liberação da gentamicina somente foi relevante para as
amostras reticuladas. Portanto, para as membranas não reticuladas, a concentração inicial de
gentamicina não interferiu na cinética de liberação da mesma.
O efeito do agente reticulador somente pode ser observado para as amostras
carregadas com 10% de gentamicina e nas primeiras 24 horas, quando houve um decréscimo
na quantidade de gentamicina liberada pela amostra reticulada com TPP.
Para as amostras carregadas com 1% de gentamicina, a presença de reticulador não
diminuiu a quantidade relativa de gentamicina liberada pela amostra reticulada.
Ao longo de todo período estudado obteve-se uma liberação de gentamicina com
concentração suficiente para impedir o crescimento bacteriano, já que as amostras
mantiveram níveis satisfatórios de gentamicina para inibição dos patógenos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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and hydroxypropylmethylcellulose. Biomaterials 24, 79, 2003.
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