Chitosan and polyvinylpyrrolidone as potential biomaterials to develop antimalarial and antimicrobial drug delivery systems, encapsulating thiadiazines (bis-THTT), ecuadorian propolis and honey

Abstract

El desarrollo de sistemas de administración de fármacos en forma de nanopartículas producidas a partir de biomateriales como el quitosano (CS) y la polivinilpirrolidona (PVP) es de gran importancia en nanomedicina debido a sus propiedades ventajosas como la biocompatibilidad, la biodegradabilidad y la actividad antimicrobiana. En general, gran cantidad de fármacos poseen baja solubilidad en agua, lo que hace que su absorción y eficacia terapéutica se vea limitada. La encapsulación de estos compuestos en nanopartículas puede elevar su solubilidad lo que mejora su biodisponibilidad y eficacia terapéutica. En este trabajo se presenta la metodología para preparar nanopartículas de quitosano (CS) y polivinilpirrolidona (PVP) que ayudan a liberar las tiadiazinas antimaláricas bis-THTT (JH1 y JH2) y los productos naturales antimicrobianos (miel de abeja y propóleo) de forma controlada y sostenida en el tiempo, para fines terapéuticos. En este estudio, se sintetizaron nanopartículas (NPs) con proporciones de CS:PVP de 1:0.5, 1:0.75, 1:1 y 1:1.25 para determinar la influencia de este factor en su formación. Se probaron relaciones volumétricas de 1:0.5, 1:0.75, 1:1 y 1:1.25 de la solución al 0.2% de estos biopolímeros con respecto al agente reticulante (TPP), y se determinó la combinación que permite una adecuada síntesis de nanopartículas de quitosano y PVP. Las tiadiazinas JH1, JH2 que previamente han demostrado actividad antimalárica considerable, y por otro lado la miel de abeja y propóleo, fueron encapsuladas en nanopartículas de CS-PVP y se demostró su actividad antimicrobiana frente a la cepa E. coli ATCC 25922 a través del método de difusión de disco. Las NPs preparadas fueron caracterizadas con las técnicas FTIR, TGA, XRD y AFM con las que se confirmó la carga de los antimaláricos y antimicrobianos en las mismas. También se demostró la liberación controlada in vitro de los antimaláricos JH1 y JH2 y los antimicrobianos naturales miel de abeja y propóleo en fluido gástrico artificial (AGF) a pH 1.78. Finalmente, se evaluó la citotoxicidad de las nanopartículas con el método colorimétrico MTT de Promega Corporation a 5 y 10 μg/ml de concentración de nanopartículas, los resultados indicaron que las NPs preparadas no son citotóxicas por lo cual se concluye que las NPs preparadas pueden usarse como sistemas de administración de fármacos.