Preparo e caracterização de uma nanoemulsão lipídica contendo rifampicina e quercetina e avaliação da sua atividade antimicrobiana in vitro frente ao mycobacterium tuberculosis

Abstract

A tuberculose é uma doença infecciosa que constitui um grave problema de saúde global. A terapia convencional vigente possui diversas limitações, dentre elas baixa aderência, elevada toxicidade e altos níveis de resistência bacteriana. Formulações farmacêuticas utilizando nanocarreadores lipídicos são uma forma promissora de resolver tais problemas por trazerem matrizes biocompatíveis que permitem a utilização de um ou mais compostos com atividade antimicrobiana conhecida em uma formulação líquida, aumentando sua biodisponibilidade e eficácia e diminuindo efeitos adversos. Dessa forma, o objetivo deste projeto é desenvolver e caracterizar nanoemulsões lipídicas contendo rifampicina (RIF) e quercetina (QU) e avaliar sua atividade antimicrobiana frente ao Mycobacterium tuberculosis. As nanoemulsões foram preparadas pela técnica de difusão do solvente a quente associado a temperatura de inversão de fases. Foram realizadas a caracterização físico-química e morfológica dos sistemas, avaliados o teor e taxa de recuperação dos ativos encapsulados e avaliada sua atividade antimicrobiana in vitro. Foram obtidas nanoemulsões com tamanho médio de 24nm, índice de polidispersão de 24% e potencial zeta médio de -26mV. O método de doseamento desenvolvido demonstrou ser preciso, exato, linear e sensível para detecção e quantificação de RIF e QU. O teor médio de RIF nas nanoemulsões foi de aproximadamente 680 µg/mL e de aproximadamente 655 µg/mL para QU, com uma taxa de recuperação média de aproximadamente 91% para RIF e 87% para QU. Em relação a atividade antimicrobiana, as nanoemulsões contendo RIF e QU apresentaram uma concentração inibitória mínima ≤ 0,09 µg/mL na cepa sensível de M. tuberculosis, mesma concentração obtida para RIF livre. Estes resultados apontam que as nanoemulsões produzidas demonstraram características físicoquímicas adequadas, alto teor de encapsulação e que a atividade antimicrobiana da RIF foi mantida após o encapsulamento. Desta forma, o desenvolvimento de uma forma farmacêutica líquida combinando dois ativos lipofílicos para o tratamento da tuberculose facilitaria a adesão do paciente, aumentando as chances de cura e evitando o desenvolvimento de resistência ao esquema terapêutico proposto.

Tuberculosis is an infectious disease that constitutes a serious global health problem. Current conventional therapy has several limitations, including low adherence, high toxicity and high levels of bacterial resistance. Pharmaceutical formulations using lipid nanocarriers are a promising way to solve such problems by bringing biocompatible matrices that allow the utilization of one or more compounds with known antimicrobial activity in a liquid formulation increasing their bioavailability, efficacy and reducing adverse effects. Thus, this project aims to develop and characterize lipid nanoemulsions containing rifampicin (RIF) and quercetin (QU) and to evaluate their antimicrobial activity against Mycobacterium tuberculosis. Nanoemulsions were prepared by the hot solvent diffusion associated with phase inversion temperature technique. Physicochemical and morphological characterization of the systems, content, and recovery rate of the encapsulated actives and nanoemulsions in vitro antimicrobial activity was assessed. Nanoemulsions with an average size of 24nm, polydispersion index of 24%, and an average zeta potential of -26mV were obtained. The developed method proved to be precise, accurate, linear, and sensitive for the detection and quantification of RIF and QU. The average RIF content in nanoemulsions was nearly 680 µg/mL and nearly 655 µg/mL stands for QU content, with an average recovery rate of nearly 91% for RIF and 87% for QU. Regarding antimicrobial activity, nanoemulsions containing RIF and QU showed a minimum inhibitory concentration ≤ 0.09 µg/mL in the susceptible strain of M. tuberculosis, same concentration obtained for free RIF. These results suggests that the produced nanoemulsions showed adequate physicochemical characteristics, high encapsulation content, and antimicrobial activity maintained by the encapsulated RIF. Thus, a liquid pharmaceutical form combining two lipophilic actives for the treatment of tuberculosis would facilitate patient compliance, increasing the chances of cure and preventing resistance to the proposed therapeutic scheme.