Nanogeles para la liberación controlada de clorhidrato de moxifloxacina con potencial aplicación en el tratamiento de la periodontitis

Resumen

La periodontitis en una enfermedad infecciosa con alta prevalencia en la población. Generalmente, el tratamiento clásico de la enfermedad periodontal se basa en un proceso mecánico y un uso de antibióticos sistémicos, los cuales desencadenan diversos efectos adversos. Por consiguiente, se requiere el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que solventen los problemas que se presentan con el uso de los tratamientos convencionales. En el presente trabajo se desarrollaron nanogeles de gelatina tipo B y nanogeles de alcohol polivinílico (PVA), mediante la técnica emulsión gelificación. Así mismo, mediante dispersión dinámica y electroforética de luz se caracterizaron las nanopartículas obtenidas. Por otro lado, mediante microscopía de luz se logró observar un aproximado de las nanopartículas más grandes y se determinó el índice de polidispersidad de las mismas. Posteriormente, se determinó el perfil de liberación del fármaco y finalmente se evaluó reactividad biológica in vitro .Algunos resultados relevantes fueron que para los nanogeles de gelatina no cargados se obtuvieron tamaños de 81.17 nm y 108.56 nm mayoritariamente. Los nanogeles de PVA no cargados se obtuvieron tamaños de 203.20 nm en mayor proporción. El potencial Z (ζ) dio una aproximación de la estabilidad de los nanogeles obtenidos. Para los nanogeles no cargados de gelatina fue de -36.82 mV y para nanogeles cargados con clorhidrato de moxifloxacina fue de -21.30 mV . De igual manera, para los nanogeles de PVA no cargados arrojó un resultado de -12.44 mV y para los nanogeles cargados con clorhidrato de moxifloxacina fue de -16.68 mV. Por otro lado, la eficiencia de encapsulación para los nanogeles de gelatina y PVA fue de aproximadamente un 30%. Posteriormente, en el perfil de liberación se observó un efecto Burst, para los nanogeles de gelatina y para nanogeles de PVA. Así mismo, se evidenció una liberación prolongada de clorhidrato de moxifloxacina para nanogeles de gelatina y PVA que superó las 144 horas. Análogamente, se determinó la reactividad biológica in vitro de los nanogeles no cargados y cargados con clorhidrato de moxifloxacina en cultivos celulares de fibroblastos gingivales humanos (FGH), obtenidos previamente a partir de tejido gingival, los resultados obtenidos indicaron que los nanogeles formados tanto de gelatina como de alcohol polivinílico no presenta un efecto citotóxico. Finalmente, se analizó la importancia de estandarizar algunos parámetros a la hora de la elaboración de los nanogeles, principalmente, la concentración de glutaraldehído (GA) para los nanogeles de gelatina y los números de ciclos de congelamiento-descongelamiento para nanogeles de PVA, lo anterior, con el fin de conseguir propiedades y características específicas y deseadas en las nanopartículas.

Descripción

Abstract

Periodontitis is an infectious disease with a high prevalence in the population. Generally, the classic treatment of periodontal disease is based on a mechanical process and the use of systemic antibiotics, which trigger various adverse effects. Therefore, the development of new therapeutic strategies is required to solve the problems that occur with the use of conventional treatments. In the present work, type B gelatin nanogels and polyvinyl alcohol (PVA) nanogels were developed using the emulsion gelation technique. Likewise, the nanoparticles obtained were characterized by means of dynamic and electrophoretic light scattering. On the other hand, by means of light microscopy it was possible to observe an approximate of the largest nanoparticles and their polydispersity index was determined. Subsequently, the drug release profile was determined and finally, in vitro biological reactivity was evaluated. Some relevant results were that for the unloaded gelatin nanogels, sizes of 81.17 nm and 108.56 nm were obtained for the most part. The unloaded PVA nanogels obtained sizes of 203.20 nm in greater proportion. The Z-potential (ζ) gives an approximation of the stability of the obtained nanogels. For non-gelatin loaded nanogels it was -36.82 mV and for moxifloxacin hydrochloride loaded nanogels it was -21.30 mV. Similarly, for the unloaded PVA nanogels it was -12.44 mV and for the nanogels loaded with moxifloxacin hydrochloride it was -16.68 mV. On the other hand, the encapsulation efficiency for the gelatin and PVA nanogels was approximately 30%. Subsequently, a Burst effect was observed in the release profile for both gelatin and PVA nanogels. Likewise, a prolonged release of moxifloxacin hydrochloride was evidenced for gelatin and PVA nanogels that exceeded 144 hours. Similarly, the in vitro biological reactivity of nanogels not loaded and loaded with moxifloxacin hydrochloride in cell cultures of human gingival fibroblasts (HGF), previously obtained from gingival tissue, was determined. The results obtained indicated that the nanogels formed from both gelatin and polyvinyl alcohol do not present a cytotoxic effect. Finally, the importance of standardizing some parameters when elaborating nanogels was analyzed, mainly the concentration of glutaraldehyde (GA) for gelatin nanogels and the number of freeze-thaw cycles for PVA nanogels, to achieve specific and desired properties and characteristics in the nanoparticles.

Palabras clave

Enfermedad periodontal, Nanogeles, Clorhidrato de moxifloxacina, Gelatina tipo b, Alcohol polivinílico (PVA)

Keywords

Periodontal disease, Nanogels, Type b gelatin, Polyvinyl alcohol (PVA), Moxifloxacin hydrochloride

Temáticas

Citación