AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES QUÍMICA E BIOLÓGICA DA QUITOSANA E DERIVADOS ASSOCIADOS COM CEFTAZIDIMA.

Abstract

RESUMO A elevada prevalência de infecções causadas por bactérias resistentes aos antibióticos tem estimulado o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Materiais poliméricos vêm despertando o interesse de muitos pesquisadores devido ao seu grande campo de aplicações. A quitosana é um polímero natural obtido a partir da reação de desacetilação da quitina. Por apresentar propriedades específicas vêm se manifestando como uma nova classe de materiais com funções fisiológicas altamente aprimoradas. Modificações na cadeia da quitosana são feitas a fim de melhorar ou conferir novas propriedades para quitosana. Este trabalho teve por objetivo a obtenção de derivados de quitosana com base de Schiff, bem como avaliar a atividade antibacteriana da quitosana dos derivados associados com ceftazidima. A identidade da base de Schiff formada e os derivados associados com fármaco foram caracterizados através de Análise Elementar, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), Ressonância Magnética Nuclear de Carbono 13 (RMN 13C), Difração de raios (DRX) e Análise Térmica (TG). Os resultados das caracterizações mostraram a eficácia das modificações e das interações entre a quitosana e derivados com ceftazidima (CFZ), e que os grupos incorporados na estrutura dos derivados melhoraram a estabilidade térmica dos materiais, bem como os dados da cristalinidade dos mesmos uma vez que estes dados estão associados aos resultados do RMN 13C. A modificação da quitosana (Q) com acetilacetona (Qac) apresentou um menor efeito inibitório para S. aureus (33,3% e 51,8%) quando comparada com Q (58,2% e 80,8%) e um aumento contra cepa de E.coli (68,0% e 91,2%) para Qac em relação a Q (52,3% e 81,5%) após 48 e 72h de preparo da solução. Modificações subsequentes da Qac com etilenodiamina (Qacen) e dietilenotriamina (Qacdien) aumentaram o efeito inibitório da Qacen (90,9% e 90,4%) e Qacdien (91,1% e 92,0%) quando comparadas com Qac (33,3% e 68,0%) contra cepas de S. aureus e E. Coli respectivamente, indicando um amplo espectro de ação destes novos materiais inibindo tanto bactérias Gram-positivas quanto Gram-negativas. Os materiais associados com fármaco mostraram que um maior tempo de contato dos materiais em solução potencializaram a ação bacteriana dos mesmos, quando comparados com o fármaco sozinho. As modificações feitas nos materiais mostraram que os mesmos não apresentaram toxicidade para as células testadas. Os resultados podem revelar-se como uma promissora alternativa do uso dos derivados de quitosana com base de Schiff e dele associado com fármaco sugerindo que os mesmos poderiam ter uma ampla aplicabilidade no desenvolvimento de novos materiais visando o controle de microrganismos.--------------ABSTRACT The high prevalence of infections caused by bacteria resistant to antibiotics has stimulated the development of new therapeutic strategies. Polymeric materials have aroused the interest of many researchers because of their large field of applications. Chitosan is a natural polymer obtained from the deacetylation reaction of chitin. By presenting specific properties have been manifesting as a new class of materials with highly improved physiological functions. Modifications in the chitosan chain are made in order to improve or confer new properties for chitosan. The aim of this work was to obtain Schiff - based chitosan derivatives, as well as to evaluate the antibacterial activity of chitosan of the derivatives associated with ceftazidime. The identity of the Schiff base formed and the derivatives associated with the drug were characterized by Elemental Analysis, infrared spectroscopy (FTIR), Nuclear Magnetic Resonance of Carbon 13 (NMR 13C), X-ray Diffraction (XRD) and Thermal Analysis (TG). The results of the characterizations showed the effectiveness of the modifications and interactions between chitosan and derivatives with ceftazidime (CFZ), and that the groups incorporated in the structure of the derivatives improved the thermal stability of the materials as well as the crystallinity data of the same ones since These data are associated with 13C NMR results. Chitosan (Q) modification with acetylacetone (Qac) had a lower inhibitory effect for S. aureus (33,3% and 51,8%) when compared to Q (58,2% and 80,8%) and an increase against E. coli strain (68,0% and 91.2%) for Qac relative to Q (52,3% and 81,5%) after 48 and 72 hours of preparation of the solution. Subsequent modifications of Qac with ethylenediamine (Qacen) and diethylenetriamine (Qacdien) increased the inhibitory effect of Qacen (90,9% and 90,4%) and Qacdien (91,1% and 92,0%) when compared to Qac (33, 3% and 68,0%) against strains of S. aureus and E. coli respectively, indicating a broad spectrum of action of these new materials inhibiting both Gram-positive and Gram-negative bacteria. The materials associated with drug showed that a greater contact time of the materials in solution potentiated the bacterial action of the same, when compared with the drug alone. Modifications made to the materials showed that they did not show toxicity to the cells tested. The results may prove to be a promising alternative to the use of Schiff-based chitosan derivatives and associated therewith suggesting that they could have broad applicability in the development of novel materials for the control of microorganisms.