Nanocristais de besifloxacino para o tratamento de conjuntivite bacteriana: preparação, caracterização físico-química e toxicidade
Besifloxacin nanocrystals for treating bacterial conjunctivitis: preparation, physicochemical characterization, and toxicity
Publication year: 2022
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciências Farmacêuticas to obtain the academic title of Mestre. Leader: Bou-Chacra, Nádia Araci
A conjuntivite bacteriana tem significante impacto na Saúde Pública. Essa infecção representa mais de um terço das doenças oculares relatadas em âmbito global. É uma doença altamente contagiosa causada por variedade de bactérias aeróbias e anaeróbias. Diferentes antibióticos empregados no tratamento dessa doença têm apresentado elevada incidência de resistência bacteriana. Dentre os antibióticos de última geração, destaca-se o besifloxacino, antibiótico de quarta geração da classe das fluoroquinolonas, indicado exclusivamente para uso oftálmico tópico. Entretanto, esse fármaco possui baixa solubilidade em água, diminuindo sua biodisponibilidade. Tendo em vista superar esse desafio, foi proposta abordagem nanotecnológica para o desenvolvimento de nanocristais desse fármaco. A preparação de nanocristais de besifloxacino empregando moagem via úmida em escala reduzida foi promissora empregando tensoativo Povacoat®. O Diâmetro hidrodinâmico médio (DHM) da partícula foi de aproximadamente 550 nm, com índice de polidispersão (IP) menor que 0,2. Esse resultado permitiu aumentar a solubilidade de saturação em aproximadamente duas vezes em relação a matéria-prima, possibilitando aumentar a velocidade de dissolução desse fármaco e melhorar sua biodisponibilidade e segurança. Além disso, foi validado o método para quantificação do besifloxacino por CLAE, apresentando especificidade, linearidade no intervalo de 20 a 80µg/mL (r= 0,9996), precisão por repetibilidade (DPR= 1,20%, 0,84% e 0,39%), precisão intermediária (DPR= 0,94%) e exatidão 99,03%. Estudo de estabilidade acelerado (90 dias) na condição 40°C±2°C/75%UR±5%UR e estudo de estabilidade de acompanhamento (150 dias) na condição: 25°C ± 2°C / 60% UR ± 5% UR evidenciaram a estabilidade do teor no período avaliado. Ainda, a nanossuspensão de besifloxacino 0,6% m/m (nanocristais) na dose máxima (500 mg/kg) e o estabilizante Povacoat® (750 mg/kg) não apresentaram toxicidade em larvas de G. mellonella. A concentração inibitória mínima (CIM) para a formulação inovadora foi de 0,0960 µg/mL e 1,60 µg/mL frente a Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, respectivamente, confirmando eficácia in vitro
Bacterial conjunctivitis greatly impacts the population's health, presenting more than a third of eye diseases reported worldwide. It is an infection caused by various aerobic and anaerobic bacteria and is highly contagious. Therefore, it presents a high incidence of bacterial resistance to the antibiotics commonly used for treatment. Among the most recent antibiotics, besifloxacin is a fourth-generation fluoroquinolone antibiotic indicated exclusively for topical ophthalmic use. Due to its importance in treating bacterial conjunctivitis and its low solubility in the water, a nanotechnological approach was proposed to develop besifloxacin nanocrystals. The preparation of besifloxacin nanocrystals using small-scale wet milling was promising using Povacoat® surfactant. The particle's average hydrodynamic diameter (DHM) was approximately 550 nm, with a polydispersity index (IP) of less than 0.2. This result increased the saturation solubility approximately two times concerning the raw material, making it possible to increase the dissolution rate of this drug and improve its bioavailability and safety. In addition, the method for quantification of besifloxacin by HPLC was validated, presenting specificity, linearity in the range of 20 to 80µg/mL (r= 0.9996), precision by repeatability (DPR= 1.20%, 0.84% and 0.39%), intermediate precision (DPR= 0.94%) and accuracy 99.03%. Accelerated stability study (90 days) at 40°C±2°C/75%RH±5%RH condition and follow-up stability study (150 days) at 25°C ± 2°C / 60% RH ± condition 5% RH showed the stability of content in the evaluated period. Furthermore, the 0.6% besifloxacin nanosuspension (nanocrystals) at the maximum dose (500 mg/kg) and the Povacoat® stabilizer (750 mg/kg) did not show toxicity in G. mellonella larvae. The minimum inhibitory concentration (MIC) to innovative formulation was 0.0960 µg/mL and e 1.60 µg/mL against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, respectively, confirming in vitro efficacy
Conjuntivitis Bacteriana/metabolismo, Nanopartículas/análisis, Fluoroquinolonas, Antibacterianos/clasificación, Cromatografía Líquida de Alta Presión/métodos, Bacterias Aerobias/clasificación, Disolución, Química Física/instrumentación, Infecciones/tratamiento farmacológico, Oftalmopatías/patología, Preparaciones Farmacéuticas, Química Farmacéutica, Técnicas In Vitro/instrumentación