Encapsulation and drug delivery using bees propolis and honey (Hymenoptera: Meliponini), and its antimicrobial activity

Abstract

El propóleo ha sido empleado en la medicina alternativa para abordar diversas enfermedades, gracias a su destacada respuesta inmunitaria. Adicionalmente, presenta propiedades terapéuticas asociadas a la presencia de flavonoides, ácidos fenólicos y sus ésteres. Paralelamente, la comercialización de la miel de abeja sin aguijón ha experimentado un notable aumento en Ecuador en años recientes. No obstante, varios investigadores carecen de conocimiento acerca de las características físico-químicas y ensayos biológicos de la miel. En este contexto, la presente investigación se sintetizó nanopartículas a base de quitosano que encapsulan miel comercial (NPMC), miel (NPMA) y propóleo (NPP) de abeja sin aguijón Tetragonisca angustula (Hymenoptera: Meliponini) mediante la técnica de gelificación iónica y reticulación con glutaraldehído. Las nanopartículas poliméricas fueron evaluadas en cuanto a su caracterización estructural (TGA y FT-IR). Además, se examinó actividad antimicrobiana frente a dos cepas E. coli y S. aureus, citotoxicidad mediante un protocolo estándar de Roche, y liberación controlada simulando dos fases a diferente pH, una gástrica (pH=1.8) e intestinal (pH=7.4). En el FT-IR se observaron similitudes en las nanopartículas poliméricas en las regiones O-H y C-H, indicando la presencia de grupos hidroxilo y alquilo. Las vibraciones características de flavonoides, C=O y deformaciones en anillos aromáticos se manifestaron en las muestras de NPMA y NPP, independientemente del peso molecular del quitosano. Con respecto al TGA, NPMC demostró eficiencias de descomposición del 97,22% en el grupo de bajo peso molecular y del 92,10% en el de alto peso molecular. Las nanopartículas encapsuladas con propóleo alcanzaron eficiencias de encapsulamiento del 94,31% y 89,21%, respectivamente. NPPA emergió como la nanopartícula más efectiva, especialmente contra S. aureus ECBI-UITEY. En términos de citotoxicidad, NPPB a una concentración de 10 μg/mL resultó más efectiva que NPMAA, y entre propóleos no se evidenciaron cambios significativos. Las nanopartículas encapsuladas con propóleo destacaron con eficiencias superiores al 76% en ambas condiciones. Además, NPMC y NPMA exhibieron buenas capacidades de carga, superando el 27%. No obstante, las encapsulaciones con quitosano de alto peso molecular representaron los valores más bajos de capacidad de carga, aunque no de manera significativa.