Fabricarea caracterizarea și profilul in vitro bazate pe interacțiunea cu celule eucariote și procariote

REZUMAT

Acest articol este axat pe fabricarea unui nou sistem de livrare de medicamente bazat pe matricea polianionică(alginat de sodiu),matricea policationică (chitosan) si reteaua de siliciu.Au fost investigate FT-IR, SEM, DTA-TG, ciclul celular eucariot și viabilitatea, și testul in vitro a influenței biocompozitului privind eficacitatea medicamentelor antibiotice.

Rezultatele obținute au demonstrat biocompatibilitate și capacitatea biocompozitelor fabricate de a menține sau de a imbunatati eficacitatea următoarelor antibiotice: piperacilina-tazobactam, cefepim, piperacilina, imipenem, gentamicină, ceftazidime împotriva Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 și cefazolin, cefaclor, cefuroxime, ceftriaxona , cefoxitin, trimetoprim / sulfametoxazol împotriva tulpinilor de referințăEscherichia coli ATCC 25922.

1.Introducere

În ultimii ani, protecția organelor de medicamente toxice a fost proiectată pe scară largă[1]. Direcționarea locurilor specifice în organism simplifică procedurile de administrare de medicamente, reduce cantitatea de medicament necesară pentru a atinge niveluri terapeutice și crește concentrația de medicament la locurile țintă[2]. În acest sens, utilizarea polimerilor joacă un rol important în dezvoltarea unor astfel de sisteme, deoarece acestea pot oferi proprietăți ajustate de biocompatibilitate, stabilitate, dimensiune, structura, și funcționalitate[3]. Alginații sunt in mod natural polizaharidele obținute de la alge marine brune, formati din două unități monomerice: acidul β d-manuronic si acidul α l-guluronic[4].

În condiții blânde, în prezența ionilor bivalenți, cum ar fi Ca 2 +, soluția formează o matrice de gel. Numeroase eforturi s-au făcut pentru a controla eroziunea microsferelor alginate și eliberarea prelungită de medicamente. Investigarea cea mai frecvent abordată constă în acoperirea microsferelor alginate cu polimeri, cum ar fi polimerii policationici (chitosan)[5].Molecula de chitosan este compusa din N-d glucozamină si unitati de d glucozamină disponibile în grade diferite, în funcție de gradul de radicali de tip acetilat[6]. Fațetele pozitive ale biocompatibilitatii excelente și biodegradabilitatii admirabile, cu o securitate ecologică și toxicitate redusă, cu activitati biologice versatile, cum ar fi activitatea antimicrobiană si imunogenitatea scăzută, au oferit oportunități ample pentru dezvoltarea în continuare[7]. Cu toate acestea, chitosanul are o capacitate limitată de eliberare a controlului în mediu acid[8]. O modalitate de a depăși acest lucru și alte obstacole este prin acoperirea cu un polimer rezistent la acizi, cum ar fi alginatul de sodiu, pe suprafața microparticulelor de chitosan[9]. Aceste polizaharide au atras o atenție sporită în aplicațiille farmaceutice și biomedicale, datorită disponibilității sale abundente, , proprietăților farmacologice inerente, și alte proprietăți biologice benefice[10]. În afară de a fi capabil de umflare cu absorbție de apă, grupele ionice de polimeri permit interacțiuni cu molecule incărcate opus prin formarea unui complex pentru diferitele aplicații biomedicale[11]. În domeniul farmaceuticii, o tehnică de încărcare spontana pentru încapsulareamoleculelor incarcate pozitiv din polimeri incarcati negativi(carboximetil-celuloză)[12],alginat de sodiu[13] a fost dezvoltata pentru aplicații de eliberare a medicamentelor.

De asemenea, medicamentele incarcate negativ sunt prinse în polimeri, încărcati pozitiv(chitosan)[14].

Micro si nanomateriale anorganice au devenit o țintă importantă pentru domeniile biomedicale datorită proprietăților complet noi, în comparație cu materialele în vrac[15]. În special, dioxidul de siliciu a atras un mare interes datorită modificarii suprafeței de diferitele grupări funcționale și care să conducă la viteza de eliberare descrescătoare a medicamentului din matrice[16].Suprafata de siliciu poate influența biocompatibilitatea[17].

Datorită proprietăților interesante(monodispersitatea, suprafață mare specifică, dimensiunea porilor acordabilă și diametru, functionalizarea versatila), silicatii sunt proiectati pentru diagnosticare și pentru terapie[18]. Silicea are toxicitate redusă și biocompatibilitate chimică ridicată și stabilitatea mecanică, iar caracterul hidrofil și structura poroasă, care pot fi adaptate pentru a controla viteza de difuzie a unui medicament adsorbit sau încapsulat[19].Pentru aplicații biomedicale, sol-gel derivate din siliciu, cu pori de mărime nano în diametru, au fost raportate ca fiind biodegradabile și în cele din urmă se dizolvă[20].

Aici vom prezenta fabricarea și bio-evaluarea unui nou sistem micropurtător, antibiotice bazate pe alginat de sodiu, chitosan și rețeaua de siliciu care poseda toate dintre urmatoarele avantaje:biocompatibilitate,”ecofriendly”, un purtător eficient cu capacitatea de a îmbunătăți terapia antimicrobiană. Sinteza facilă a biocompozitelor ar putea fi utilizata pentru aplicații potențiale, cum ar ca agenți multifuncționali pentru livrare de medicamente și control eliberat.