diseÑo de un sistema de entrega a partir de peliculas

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS POLIMERICAS PARA TRANSPORTE DE PEPTIDOS CON ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA Karen Julieth Ardila Pérez Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Programa Microbiología Bogotá, 2019

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Page 1: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS POLIMERICAS PARA TRANSPORTE DE PEPTIDOS CON ACTIVIDAD

ANTIBACTERIANA

Karen Julieth Ardila Pérez

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Programa Microbiología

Bogotá, 2019

Page 2: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

2

DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS BIOPOLIMERICAS PARA TRANSPORTE DE UN PEPTIDO CON ACTIVIDAD

ANTIBACTERIANA

Karen Julieth Ardila Pérez

Tesis o trabajo de investigación presentada(o) como requisito parcial para optar al título de:

Magister en Ciencias - Microbiología

Director José Manuel Lozano Moreno, PhD

Profesor Titular Departamento de Farmacia

Grupo de investigación Mimetismo molecular de los agentes infecciosos Universidad Nacional de Colombia

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Ciencias Programa Microbiología

Bogotá, 2019

Page 3: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

3

DEDICATORIA

A Dios que me regala la oportunidad de compartir este presente con mis padres

Page 4: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

4

AGRADECIMIENTOS

A mis padres por su apoyo incondicional, la paciencia, dedicación, por confiar, por

creer en mí y su preocupación por el avance de mi tesis; Al grupo de investigación

Mimetismo Molecular de los Agentes infecciosos liderado por el profesor José

Manuel Lozano Moreno, a él gracias por su acompañamiento en este proceso por

ser parte de mi crecimiento personal y profesional, por confiar en mí.

Agradezco así mismo al Grupo Procesos de Transformación de Materiales para la

Industria Farmacéutica del Departamento de Farmacia por permitir hacer parte de

mis ensayos y al posgrado Interfacultades de Microbiología, a la Universidad

Nacional de Colombia; realmente me siento muy afortunada de ser parte de esta

institución.

Gracias a la vida por este proceso, gracias a todas las personas que me apoyaron

y creyeron en la realización de esta tesis.

Page 5: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

5

RESUMEN La piel es el órgano externo que le permite a los seres vivos, especialmente a los

vertebrados superiores mantener la integralidad del organismo frente a agresiones

de diverso origen como son de tipo físico, químico, biológico, mecánico, que

podrían alterar su estructura e impidir su correcto funcionamiento.

Como blanco de las estrategias terapéuticas la piel es el medio natural apropiado

para administrar principios activos evitando efectos adversos locales

especialmente en personas e individuos que necesiten de un tratamiento

adecuado para el control de infecciones causadas por agentes patógenos de

diverso origen o para otros tipos de manejo como las quemaduras y heridas.

En el presente estudio, se desarrolló una formulación como sistema de entrega

tipo película polimérica integrando un péptido antimicrobiano, como potencial

opción terapéutica de aplicación en eventuales infecciones cutáneas, esto

teniendo en cuenta la multirresistencia presentada por los patógenos bacterianos

a los antibióticos de elección terapéutica. Para el diseño de este sistema de

entrega, se usó como base el método de casting estandarizado, variando

condiciones hasta obtener un sistema deseado. A este sistema de presentación se

le determinaron algunas propiedades mecánicas, así como de mucoadhesión. Por

otra parte, se evaluó el perfil de liberación simulada del péptido antimicrobiano en

el sistema mediante experimentos de diálisis, evidenciando la liberación eficaz de

del péptido formulado en éste a partir del sistema de entrega. Finalmente se retó

el sistema integrado con el péptido antimicrobiano frente a cepas bacterianas

ATCC para comprobar su funcionalidad.

Palabras clave: péptido antimicrobiano, películas poliméricas, lesión de piel,

sistemas terapéuticos.

Page 6: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

6

ABSTRACT

The skin is the external organ that allows living beings, especially higher

vertebrates, to maintain the integrality of the organism against aggressions of

different origin such as physical, chemical, biological, mechanical, that could alter

its structure and preventing its proper functioning.

As a target of therapeutic strategies, the skin is the appropriate natural means to

administer active principles avoiding local adverse effects especially in people and

individuals that need an adequate treatment for the control of infections caused by

pathogens of different origin or for other types of management. like burns and

wounds.

In the present study, a formulation was developed as a polymer film delivery

system integrating an antimicrobial peptide, as a potential therapeutic option for

application in eventual cutaneous infections, taking into account the multi-

resistance presented by the bacterial pathogens to the antibiotics of therapeutic

choice. For the design of this delivery system, the standardized casting method

was used as a base, varying conditions until obtaining a desired system. This

system of presentation was determined some mechanical properties, as well as

muco-adhesion. On the other hand, the simulated release profile of the

antimicrobial peptide in the system was evaluated by dialysis experiments,

evidencing the effective release of the peptide formulated therein from the delivery

system. Finally, the integrated system with the antimicrobial peptide was

challenged against bacterial strains ATCC to check its functionality.

Keywords: Antimicrobial peptide, polymer films, skin injury, therapeutic systems.

Page 7: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

7

Contenido RESUMEN ............................................................................................................................................ 5

ABSTRACT ............................................................................................................................................ 6

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................................ 9

LISTA DE TABLAS.................................................................................................................................. 9

LISTA DE GRAFICAS ............................................................................................................................ 10

LISTA DE ANEXOS .............................................................................................................................. 10

LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS .............................................................................................. 11

INTRODUCCION ................................................................................................................................. 13

1. Marco teórico ............................................................................................................................ 15

1.1 Compuesto de tipo peptídico .................................................................................................. 15

1.1.1 Péptidos antimicrobianos ................................................................................................ 15

1.1.2 Mecanismos de actividad antimicrobiana de péptidos ................................................... 16

1.2 Síntesis de péptidos................................................................................................................. 18

1.2.1 Identificacion y caracterizacion de peptidos .................................................................... 19

1.3 POLIMEROS SINTETICOS FORMADORES DE PELICULAS .......................................................... 22

1.3.1 Quitosano ......................................................................................................................... 22

1.3.2 Pullulan ............................................................................................................................. 23

1.2.3 Sistemas adhesivos para el transporte del principio activo ............................................. 24

2. OBJETIVOS ................................................................................................................................. 25

2.1 Objetivo General ..................................................................................................................... 25

2.2 Objetivos Específicos ............................................................................................................... 25

3. Diseño Metodológico ................................................................................................................ 26

3.1 Selección y síntesis de péptidos .............................................................................................. 26

3.2 Caracterización de péptidos antimicrobianos sintetizados .................................................... 26

3.2.1 Determinación de la pureza del péptido mediante HPLC ................................................ 26

3.2.2 Espectroscopía de masas (MALDI-TOF) ............................................................................ 27

3.2.3 Análisis de patrones de estructura secundaria por dicroísmo circular (DC) .................... 27

3.2.4 Péptidos diseñados y sintetizados a ser evaluados.......................................................... 28

3.3 Obtención de películas polimericas como sistemas de entrega ............................................. 28

3.3.1 Elaboración de las películas ............................................................................................. 28

3.3.2 Incorporación del principio activo a la película ................................................................ 28

Page 8: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

8

3.4 Microscopia electrónica de barrido (SEM) .............................................................................. 29

3.5 CARACTERIZACION DE LAS PELICULAS POLIMERICAS ............................................................. 29

3.5.1 Determinación de propiedades mecánicas ...................................................................... 29

3.5.1.1 Resistencia a la ruptura por tensión ............................................................................. 29

3.5.1.2 Evaluación de la capacidad adhesiva. ........................................................................... 30

3.6 Material Microbiológico .......................................................................................................... 30

3.6.1 Cepas de trabajo............................................................................................................... 30

3.6.2 Caracterización y pruebas bioquímicas ............................................................................ 31

3.6.3 Curvas de crecimiento Bacteriano. .................................................................................. 31

3.7 Liberación in vitro del principio activo .................................................................................... 31

3.8 Cuantificación de proteína total .............................................................................................. 32

3.9 Actividad antimicrobiana in vitro ............................................................................................ 32

4. Resultados y Discusión .............................................................................................................. 34

4.1 Estandarización del método de elaboración de las películas. ................................................. 34

4.2 Determinación de las propiedades mecánicas ........................................................................ 36

4.3 Determinación morfológica por microscopía electrónica de barrido (SEM) .......................... 39

4.4 Cuantificación de proteínas totales mediante BCA ................................................................. 40

4.5 Actividad antibacteriana in vitro ............................................................................................. 43

Conclusiones ..................................................................................................................................... 48

Recomendaciones ............................................................................................................................. 49

Anexos ............................................................................................................................................... 50

Bibliografía ........................................................................................................................................ 58

Page 9: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

9

LISTA DE FIGURAS FIGURA 1. ESQUEMA ESTRUCTURAL DEL PÉPTIDO .......................................................................... 15 FIGURA 2. MECANISMO DE ACCIÓN DE PÉPTIDOS ANTIMICROBIANOS ....................................... 17 FIGURA 3. ESQUEMA GENERAL PARA LA SÍNTESIS DE PÉPTIDOS EN FASE SÓLIDA. ............. 18 FIGURA 4. GRUPOS USADOS EN LA PROTECCIÓN TEMPORAL DEL GRUPO ALFA–AMINO DE

LOS AMINOÁCIDOS ............................................................................................................................ 19 FIGURA 5. ESQUEMA DE DC EN EL QUE SE MIDE LA DIFERENCIA EN ABSORCIÓN ................. 20 FIGURA 6. ESPECTROS DE POLIPÉPTIDOS Y PROTEÍNAS CON ESTRUCTURAS

SECUNDARIAS REPRESENTATIVAS ............................................................................................. 21 FIGURA 7. DIFERENCIA ESTRUCTURAL ENTRE LA QUITINA Y QUITOSAN. ................................ 22 FIGURA 8. ESTRUCTURA QUÍMICA DEL PULLULAN ............................................................................. 24 FIGURA 9. ENSAYO DE RUPTURA POR TENSIÓN EN INSTRUMENTO TA.XT PLUS TEXTURE

ANALYSER ............................................................................................................................................ 29 FIGURA 10. ENSAYO DE ADHESIÓN ......................................................................................................... 30 FIGURA 11. ENSAYO LIBERACIÓN IN VITRO DEL PRINCIPIO ACTIVO ............................................ 32 FIGURA 12. DISEÑO ENSAYO DE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA INVITRO .................................... 33 FIGURA 13. PELÍCULAS POLIMÉRICAS OBTENIDAS ............................................................................ 35 FIGURA 14. TENSIÓN PELÍCULA SOLA .............................................................................................................. 36 FIGURA 15. TEST DE TENSIÓN DE LAS PELÍCULAS OBTENIDAS ........................................................................ 37 FIGURA 16. TEST DE ADHESIÓN ........................................................................................................................ 38 FIGURA 17. ENSAYO EX VIVO FUNCIONALIDAD MUCOADHESIVA ................................................................... 39 FIGURA 18. CARACTERIZACIÓN DE FORMULACIONES DE PÉPTIDOS EN PELÍCULAS POR

MICROCOPIA ELECTRÓNICA DE BARRIDO ................................................................................ 40 FIGURA 19. ENSAYO CUANTIFICACIÓN POR BCA ................................................................................ 41

LISTA DE TABLAS

TABLA 1. PÉPTIDOS EVALUADOS ............................................................................................................. 28 TABLA 2. COMPONENTES DE LA FORMULACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE LA MEMBRANA

POLIMÉRICA ......................................................................................................................................... 34 TABLA 3. PARÁMETROS USADOS PARA LA PREPARACIÓN DE LAS PELÍCULAS ....................... 35 TABLA 4. CARACTERÍSTICAS DE LAS PELÍCULAS OBTENIDAS EN EL ESTUDIO........................ 36 TABLA 5. DETERMINACIÓN DE TENSIÓN Y ADHESIÓN DE LAS PELÍCULAS POLIMÉRICAS .... 38

Page 10: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

10

LISTA DE GRAFICAS GRAFICA 1. ENSAYO DE LIBERACIÓN DEL PÉPTIDO (PROTAMINA) DE LA PELÍCULA

POLIMÉRICA ......................................................................................................................................... 41 GRAFICA 2. LIBERACIÓN DE PÉPTIDOS Y ANÁLOGOS DE LAS PELÍCULAS POLIMÉRICA ........ 42 GRAFICA 3. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA STAPHYLOCOCCUS

EPIDERMIDIS ATCC 12228 ................................................................................................................... 43 GRAFICA 4 ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA PSEUDOMONAS

AERUGINOSA ATCC 27853 ....................................................................................................................... 44 GRAFICA 5. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA STAPHYLOCOCCUS

EPIDERMIDIS ATCC 35983 ........................................................................................................................ 45 GRAFICA 6. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA STAPHYLOCOCCUS

AUREUS ATCC 6538 ................................................................................................................................. 46 GRAFICA 7. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA SALMONELLA

TYPHIMURIUM ATCC 7953 ...................................................................................................................... 47

LISTA DE ANEXOS

ANEXO A. CURVAS DE CRECIMIENTO BACTERIANO ......................................................................................... 50 ANEXO B. CUANTIFICACIÓN POR BCA ENSAYO PILOTO DE LIBERACIÓN .......................................................... 52 ANEXO C. CUANTIFICACIÓN POR BCA ENSAYO DE LIBERACIÓN PÉPTIDO-PELÍCULA ..................................... 53 ANEXO D. ESTADÍSTICA ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA (D.O) VS TIEMPO (T) FRENTE A LA

CEPA STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS ATCC 12228 ............................................................................... 55 ANEXO E. ESTADÍSTICA ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA (D.O) VS TIEMPO (H) FRENTE A LA

CEPA PSEUDOMONAS AERUGINOSA ATCC 27853 ................................................................................... 56 ANEXO F. ESTADÍSTICA ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA (D.O) VS TIEMPO (H) FRENTE A LA

CEPA STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS ATCC 35983 ............................................................................... 56 ANEXO G. ESTADÍSTICA ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA (D.O) VS TIEMPO (H) FRENTE A

LA CEPA STAPHYLOCOCCUS AUREUS ATCC 6538 .................................................................................... 56 ANEXO H. ESTADÍSTICA ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA (D.O) VS TIEMPO (H) FRENTE A

LA CEPA SALMONELLA TYPHIMURIUM ATCC 7953 ................................................................................. 57

Page 11: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

11

LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS

Abreviatura Termino

Trp Triptófano

Arg Arginina

kDa kilo Dalton

DCC N,N 'diciclohexilcarbodiimida

Boc tert-butiloxicarbonilo

Fmoc 9-flurenilmetiloxicarbonilo

HPLC Cromatografía líquida de alta eficiencia

MALDI-TOF Espectroscopía de masas desorción/ionización láser asistida por matriz

CD Dicroísmo Circular

SEM Microscopía electrónica de Barrido

O.D Densidad óptica

rmp Revoluciones por minuto

µL Microlitros

LB Luria bertoni

ATCC American Type Culture Collection

BCA Ácido bicinconínico

BSA Seroalbúmina bovina

Pro (P) Prolina

Arg (R) Arginina

Page 12: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

12

Ser (S) Serina

Val (V) Valina

Gly (G) Glicina

Ile (I) Isoleucina

Asn (N) Asparagina

Leu (L) Leucina

Lys (K) Lisina

Ala (A) Alanina

Page 13: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

13

INTRODUCCION

La resistencia de los agentes microbianos patógenos a los antibióticos hace que la

humanidad se aproxime a una crisis de salud pública de orden global, en especial

por el resurgimiento de entidades patogénicas consideradas extintas y por la

aparición de nuevas pandemias, especialmente de tipo viral en las regiones

tropicales y subtropicales del mundo.

Una alternativa que ofrece soluciones parciales a los mecanismos microbianos de

resistencia a los antibióticos convencionales está constituido por una generación

de compuestos de naturaleza proteica, denominados como “péptidos

antimicrobianos”. Estas moléculas han demostrado poseer mecanismos

implicados en la destrucción de múltiples patógenos microbianos de amplio

espectro. Sin embargo, la administración de estos compuestos en un individuo que

lo requiriese está sometida a la degradación por parte de proteinasas del agente

patógeno, así como del hospedero, por lo que su administración debe asegurar el

logro del blanco terapéutico deseado mediante el empleo de sistemas de entrega

poliméricos biodegradables para asegurar la preservación de su integridad y

potencia antibacteriana.

El uso de polímeros sintéticos ha tenido un gran auge en la industria farmacéutica

debido a sus características de compatibilidad, adhesión, de ser fácilmente

degradables, y la versatilidad para emplearse en diferentes condiciones, siendo

bastante útiles para la entrega de una amplia variedad de agentes terapéuticos

entre estos péptidos, proteínas, vacunas entre otros. En la actualidad uno de los

polímeros naturales o biopolímeros más importantes y usado como biomaterial es

el quitosan, polisacárido catiónico lineal; sus propiedades bioadhesivas “lo hacen

apto para ser utilizado sobre heridas abiertas, lo que sumado a sus actividades

hemostática y cicatrizante, así como a su biodegradabilidad, lleva a la

regeneración de la zona lesionada” (Fuentes y Pastor, 2009).

Page 14: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

14

Teniendo en cuenta lo anteriormente mencionado, el presente estudio busca

desarrollar sistemas poliméricos de entrega bioadhesivos para péptidos

antibacterianos modelo, que sean capaces de formar sistemas de tipo película

polimérica a partir del aprovechamiento de las propiedades de algunos

compuestos como el quitosano, un biopolímero de gran interés y su potencial

aplicación para el tratamiento de heridas de la piel, formando parte de sistemas

diseñados para el transporte y entrega de péptidos antimicrobianos y sus

análogos, como principios activos.

Page 15: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

15

1. Marco teórico

1.1 Compuesto de tipo peptídico

Compuesto químico formado por la unión de aminoácidos por medio de enlaces

amida que reciben el nombre de enlaces peptídicos, que son el resultado de la

reacción del grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino de otro (figura

1), con eliminación de una molécula de agua. Compuestos por un grupo NH2 que

no ha reaccionado (el extremo amino) y un grupo COOH que tampoco ha

reaccionado (el extremo carboxilo).

FIGURA 1. ESQUEMA ESTRUCTURAL DEL PÉPTIDO

Fuente: Lesmes et al., Evaluación de la respuesta funcional de anticuerpos inducidos por pseudopéptidos y su impacto en el desarrollo de potenciales nuevos medicamentos para

la Malaria, trabajo de investigación, Universidad Nacional de Colombia, 2011.

1.1.1 Péptidos antimicrobianos

Son moléculas efectoras claves de la inmunidad innata, “han surgido en los

últimos 25 años como una familia de sustancias con gran potencial para uso

clínico, debido a sus múltiples mecanismos de acción, amplio espectro de

actividad y bajo potencial de resistencia” (Lozano JM, et al, 2014). Los péptidos

antimicrobianos son catiónicos, su longitud es variable, de 12 a 50 aminoácidos

como triptófano (Trp) y la arginina (Arg), los cuales han demostrado tener actividad

antimicrobiana, su tamaño molecular es más pequeño que 10.000 kDa. Poseen

Page 16: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

16

propiedades anfipáticas, permitiéndoles interactuar simultáneamente con lípidos y

moléculas con carga negativa. Se han descrito y caracterizado más de 1500

péptidos antimicrobianos, su espectro de actividad es amplio, incluyendo

antibacteriano, antiviral, antifúngico y antitumoral. (Lesmes et al, 2009).

Estos péptidos antimicrobianos se han encontrado en casi todos los seres vivos,

desde los procariotas, con las bacteriocinas, hasta los eucariotas, como

mamíferos, anfibios, insectos y plantas, con una familia diversa de péptidos.

Existen en el “momento varios productos en estudio clínico de fase II y III, que se

utilizan de forma tópica o intravenosa para el tratamiento de infecciones

localizadas y sistémicas” (Tellez, 2010).

Entre los factores importantes, tales como el aumento de la resistencia microbiana

a antibióticos y el número limitado de estrategias terapéuticas disponibles para

hacer frente a los patógenos, se puede evidenciar la necesidad de desarrollar

nuevos compuestos que pueden ser utilizados como herramientas moleculares

para controlar la propagación de enfermedades infecciosas (Lesmes et al, 2009).

1.1.2 Mecanismos de actividad antimicrobiana de péptidos

Las características que presentan estos péptidos ayudan a la interacción e

inserción en las paredes celulares aniónicas y membranas de fosfolípidos los

patógenos causando un daño en las membranas biológicas, la inhibición de la

síntesis de ADN, ARN y proteínas y la activación de enzimas microbianas.

Inicialmente hay una interacción con la membrana de los microorganismos, lo

hace mediante interacciones electroestáticas, posterior a esto “los péptidos

antimicrobianos generan áreas de inestabilidad en la membrana, permitiendo la

translocación de estos mismos a través de la bicapa externa; una vez localizados

en la membrana, pueden sufrir modificaciones en su conformación y producir

daños en la membrana o internamente” (Tellez, 2010). Para esto el péptido usa

diferentes mecanismos (figura 2), nombrados a continuación:

Page 17: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

17

Mecanismo de barril: Después de interacción con la membrana, “los péptidos se

reorientan de forma perpendicular formando una empalizada con sus cadenas

laterales hidrofóbicas que encaran el centro hidrofóbico de la membrana y sus

cadenas polares, y enfrentan el centro creando un poro hidrofílico, lo que genera

una pérdida del equilibrio osmótico y del potencial de membrana” (Tellez, 2010).

Mecanismo forma anular: “Los péptidos se unen a la membrana al alcanzar una

concentración límite que hace que los lípidos se doblen formando un canal

delimitado por la cabeza de los grupos lipídicos asociados a los péptidos,

formando un canal mixto del péptido con los lípidos de la membrana” (Tellez,

2010).

Mecanismo de alfombra: En este, a diferencia de los otros, el péptido permanece

asociado con la cara externa formando una especie de alfombra que debilita la

membrana y causa su colapso, ocasionando la muerte celular por pérdida del

citoplasma (Tellez, 2010).

FIGURA 2. MECANISMO DE ACCIÓN DE PÉPTIDOS ANTIMICROBIANOS

Fuente. Biljana Mojsoska and Håvard Jenssen. Peptides and Peptidomimetics for Antimicrobial

Drug Design. 2015 Sep; 8(3): 366–415.

Page 18: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

18

1.2 Síntesis de péptidos

El método a elección para la obtención de péptidos es el de síntesis química en

fase solida descrito en 1963 por Merrifield, que se fundamenta en acoplar

covalentemente la cadena del péptido mediante el aminoácido correspondiente al

extremo C de la secuencia a un soporte polimérico insoluble (resina),

posteriormente el péptido anclado es prolongado por una serie de ciclos de

adición (figura 3), acoplando con N, N 'diciclohexilcarbodiimida (DCC) el

aminoácido protegido y realizando la desprotección del grupo α–amino con una

solución de ácido trifluoroacético en diclorometano. Le sigue una neutralización

para que el siguiente residuo pueda ser acoplado por medio de DCC. Cuando se

obtiene la secuencia peptídica deseada, los grupos protectores de las cadenas

laterales se eliminan y el péptido se separa del soporte sólido mediante

saponificación o el uso de HBr. (Stawikowski et al, 2013)

FIGURA 3. ESQUEMA GENERAL PARA LA SÍNTESIS DE PÉPTIDOS EN FASE SÓLIDA.

Page 19: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

19

Se han estudiado varios grupos protectores dentro del que se destaca el tert-

butiloxicarbonilo (Boc) y el grupo 9-flurenilmetiloxicarbonilo (Fmoc) los cuales son

lábiles en medio ácido y básico correspondientemente. (Figura. 4)

FIGURA 4. GRUPOS USADOS EN LA PROTECCIÓN TEMPORAL DEL GRUPO ALFA–AMINO DE LOS AMINOÁCIDOS

1.2.1 Identificacion y caracterizacion de peptidos

Para verificar la pureza de las moléculas el método más usado actualmente es la

Cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC) de fase inversa (RP-HPLC), su

identidad es verificada por MALDI-TOF (Espectroscopía de masas

desorción/ionización láser asistida por matriz) y la determinación de la estructura

secundaria se realiza por medio de Dicroísmo Circular (CD).

La cromatografía líquida de alta eficacia es una herramienta muy eficiente para la

separación de mezclas complejas tanto de compuestos de bajo peso molecular

como de proteínas y ácidos nucleicos. Consiste en una fase estacionaria no polar

(columna) y una fase móvil. La muestra en solución es inyectada en la fase móvil.

Los componentes de la solución emigran de acuerdo a las interacciones no-

covalentes de los compuestos con la columna. Estas interacciones químicas

determinan la separación de los contenidos en la muestra. (Aguilar et al, 1996).

La espectrometría de masas MALDI-TOF es una técnica analítica muy sensible

con alta capacidad de análisis y precisión en la determinación de masas

Page 20: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

20

moleculares proteicas, generando información en la estructura y masa del péptido

(Dave, et al, 2011)

Luego de haber confirmado la pureza del compuesto se realiza el analisis

por Dicroísmo Circular (DC), técnica permite estimar el contenido de estructuras

secundarias (α-hélice, lamina β paralela, al azar, entre otras), midiendo la

capacidad de las moléculas de absorber diferencialmente la luz polarizada

circularmente a izquierda y a derecha.

El dicroísmo circular se expresa frecuentemente como la propiedad que

poseen algunos materiales de absorber la luz a diferentes grados

dependiendo de la forma de polarización del haz incidente. Se dice que un

material presenta dicroísmo circular cuando la absorción de la luz

circularmente polarizada en una dirección (derecha) es diferente de la

absorción de la luz circularmente polarizada en la dirección opuesta

(izquierda) (Figura 5). Cuando la luz se polariza circularmente, surge un

componente secundario de absorbancia, el cual se mide como el cambio

entre la luz polarizada circularmente a la derecha e izquierda y la diferencia

resultante se expresa como absorbancia (Martínez, 2013).

FIGURA 5. ESQUEMA DE DC EN EL QUE SE MIDE LA DIFERENCIA EN ABSORCIÓN

La rotación del plano y la diferente absorción de los componentes circularmente

polarizados (dicroísmo circular) varían de acuerdo con la longitud de onda,

Page 21: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

21

pudiéndose obtener espectros, es decir gráficas de la rotación o elipticidad contra

la longitud de onda. Los espectros de dicroísmo circular se obtienen generalmente

en las regiones del ultravioleta cercano (250 a 350 nm) y lejano (180 a 250 nm) de

la radiación electromagnética. El resultado es que los diferentes elementos

estructurales tienen espectros CD característicos (Figura 6). Por ejemplo, las

proteínas alfa-helicoidal tienen bandas negativas en 222 nm y 208 nm y una

banda positiva a 193 nm. Las proteínas con láminas beta antiparalelas plegadas

(ß-hélices) tienen bandas negativas en 218 nm y bandas positivas a 195 nm,

mientras que las proteínas desordenadas tienen muy baja elipticidad por encima

de 210 nm y bandas negativas cerca de 195 nm (Greenfield, 2006).

FIGURA 6. ESPECTROS DE POLIPÉPTIDOS Y PROTEÍNAS CON ESTRUCTURAS SECUNDARIAS REPRESENTATIVAS

Page 22: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

22

1.3 POLIMEROS SINTETICOS FORMADORES DE PELICULAS

Los polímeros son moléculas de gran tamaño formadas por la unión de varios

monómeros mediante enlaces covalentes. Según su origen se pueden clasificar en

polímeros naturales o sintéticos. Dentro de los polímeros naturales o biopolímeros,

el más abundante es la celulosa sintetizada en las plantas, seguido de la quitina

que “se encuentra en los caparazones de crustáceos y exoesqueletos de

artrópodos como una estructura que da soporte y protección” (Kurita, 2006).

En cuanto al uso de polímeros como transportadores de sustancias, se debe tener

en cuenta su “compatibilidad con ambientes fisiológicos, estabilidad de los mismos

durante el tiempo de liberación del fármaco, facilidad para su manufactura y el

costo frente a otros sistemas terapéuticos farmacéuticos” (Moreno, 2011).

1.3.1 Quitosano

La quitina es el polímero natural más abundante luego de la celulosa,

encontrándose en los exoesqueletos de crustáceos como cangrejos y camarones

y en menor cantidad en la pared celular de hongos, bacterias, levaduras y en las

cutículas de insectos (Rinaudo, 2006) (Figura 7).

FIGURA 7. DIFERENCIA ESTRUCTURAL ENTRE LA QUITINA Y QUITOSAN.

Page 23: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

23

El quitosan es un polímero catiónico que se obtiene de la quitina por

desacetilación alcalina y se caracteriza por la presencia de un gran número de

grupos amino en su cadena, un método común para la síntesis de quitosan es la

desacetilación de la quitina. El quitosan es insoluble en agua, pero soluble en

soluciones ácidas como el ácido glutámico, ácido clorhídrico, ácido acético y ácido

láctico. (Ahmed y Aljaeid, 2016). La disolución ocurre por la protonación del grupo

amino (-NH2) en el C-2 de la unidad de D-glucosamina repetida, por esto, el

polisacárido es convertido en un polielectrolito catiónico en medio acídico.

(Rinaudo,2006). Este material ha sido considerado como uno de los biopolímeros

más prometedores para el desarrollo de películas poliméricas debido a sus

excelentes propiedades, tales como la abundancia, no toxicidad, biodegradabilidad

y biocompatibilidad (Long Xu, et al. 2015).

1.3.2 Pullulan

El Pullulan es uno de los polímeros más ampliamente estudiados; es un

polisacárido lineal neutro soluble en agua, producido por el hongo Aureobasidium

pullulans a partir de almidón. El contenido de átomos de carbono e hidrógeno en

este exopolisacárido tiene una fórmula química C6H10O5, como se puede

observar en la (Figura. 8) está unida por enlaces α-(1→6) glicosídicos vinculados a

residuos de maltotriosa. (Cheng.2011). Es un polímero biodegradable, no

higroscópico, fácilmente soluble, las soluciones obtenidas son translucidas y

viscosas, tiene una alta adherencia y forman películas impermeables al oxígeno,

las cuales son térmicamente estables y elásticas. (Rekha et al., 2007). El

biopolímero es un candidato potencial para su aplicación en diversos sectores

industriales como alimentos, productos farmacéuticos, cosméticos, biomédicos

entre otros. (Choudhury et al, 2013)

Page 24: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

24

FIGURA 8. ESTRUCTURA QUÍMICA DEL PULLULAN

1.2.3 Sistemas adhesivos para el transporte del principio activo

Los apósitos para heridas juegan un papel importante en la gestión de la

cicatrización; en particular, los apósitos elaborados con polímeros se utilizan

ampliamente para heridas exudativas, ya que, por lo general estos apósitos son

biodegradables, biocompatibles y no tóxicos para la piel (Valencia, 2016).

El quitosan es un polisacárido policatiónico natural que se usa en diversos

sistemas de administración de fármacos debido a sus propiedades favorables,

como la biocompatibilidad, la no toxicidad, la biodegradabilidad y la capacidad de

formación de gel. El quitosano puede aumentar la permeabilidad para celular de

las membranas mucosas abriendo las uniones estrechas y, por lo tanto,

mejorando la penetración de los compuestos farmacológicos (Can, 2013).

Las películas elaboradas con pullulan han sido evaluadas utilizando como principio

activo extractos de origen natural como la caléndula, demostrando actividad

antiséptica, antiinflamatorias, bactericida y anti fúngicas, el propósito de usar como

principio activo péptidos antimicrobianos es magnificar esta actividad logrando una

eficaz curación de infecciones, la película permitirá la permanencia del contacto

del péptido con la herida y la perfecta dosificación del mismo.

Page 25: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

25

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo General Diseño y obtención de películas poliméricas en las cuales se incorpore un ingrediente activo de origen peptídico antimicrobiano, caracterización y su evaluación en ensayos de actividad funcional antibacteriana.

2.2 Objetivos Específicos

Determinar las características de compatibilidad entre agentes poliméricos seleccionados y péptidos antibacterianos modelo, en un sistema de película polimérica.

Evaluar la capacidad de difusión de péptidos antibacterianos modelo desde una película polimérica a un sistema de estudio in vitro

Page 26: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

26

3. Diseño Metodológico

3.1 Selección y síntesis de péptidos

La síntesis se realiza con aminoácidos protegidos por t-Boc en el amino alfa

terminal mediante el proceso de síntesis de péptidos en fase sólida, la resina a

emplear se debe activar en solución N,N-diisopropiletilamina al 5% en

diclorometano con lavados en agitación constante.

Para acoplar el primer aminoácido a la resina, se usa dimetilformamida o

diclorometano como solventes; luego se remueve el grupo protector t-Boc con el

activador N,N´-diciclohexilcarbodiimida en una concentración del 50% en ácido

trifluoroacético con agitación constante y realizando lavados para retirar el exceso

de ácido, posterior a esto se adiciona el siguiente aminoácido, de la forma

anteriormente indicada hasta tener el largo de cadena deseada.

3.2 Caracterización de péptidos antimicrobianos sintetizados

3.2.1 Determinación de la pureza del péptido mediante HPLC

Se pesa una cantidad apropiada de cada uno de los péptidos y se solubilizan en

agua a una concentración de 1mg/ml, de esta solución se toman 15 µL y se llevan

a un volumen total de 100µl con agua, colocando la muestra en una columna

waters C18 um Corp. XBridge, luego se procede a pasarla por el equipo de

cromatografía de alta eficiencia a una longitud de onda de 215 nm y se analiza de

0% a 70% de solvente A (agua + 0,05% TFA) a solvente B (acetonitrilo+0.05% de

TFA) en 10 minutos con un flujo de 1 ml por minuto (Niño, 2016).

Page 27: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

27

3.2.2 Espectroscopía de masas (MALDI-TOF) Para la obtención de los espectros se usa un espectrofotómetro de masas en

modo reflectron, a una longitud de onda de 337 nm con impulsos de 3 ns. Los

espectros se obtienen por una serie de 10 pulsos de láser para asegurar

condiciones comparables. La matriz utilizada es a-ciano-4- hidroxicinámico (CCA)

(Sigma Chemical Co., Saint Louis, MO), esta matriz se prepara como una solución

saturada en 1 ml de TA (Acetonitrilo al 40% en ácido trifluoroacético al 0,1%). Las

muestras se disuelven en TA para dar una concentración de 100 pmol /pL. Para el

análisis MALDI-TOF se diluye la muestra en una solución saturada de 10 pmol /

mL concentración, luego se realizan alícuotas de 0,5 mL de la mezcla matriz de

muestra que se vierten sobre la placa diana, se dejan secar al aire y se analizan

(Lesmes et al., 2009).

3.2.3 Análisis de patrones de estructura secundaria por dicroísmo circular (DC)

Los análisis por dicroísmo circular se realizan a temperatura ambiente en una

celda sometida a flujo de nitrógeno en un espectropolarímetro Jasco J-810. Se

registran espectros en un intervalo de longitudes de onda entre 190-250 nm en

una celda rectangular de una trayectoria óptica de 1 nm. Para obtener la

estructura se realiza una disolución del liofilizado de cada compuesto purificado en

buffer fosfato de sodio (PBS), 50 mM pH 7,0, o en solución acuosa 0-30% de

2,2,2-trifluoroetanol (TFE) para un volumen final de 500 µL. Se emplea una

concentración media en cada caso de 0,2 mM para cada molécula en la mezcla 0-

30% agua-TFE. Los resultados se expresan como la media de la elipticidad molar

(θ); sus unidades son grados × cm2 × dmol–1, de acuerdo con la relación (θ) = θλ

/(100lcn), donde θλ es la elipticidad medida, l la trayectoria óptica, c la

concentración del compuesto y n es el número de residuos de aminoácidos en la

secuencia (Lesmes et al., 2011).

Page 28: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

28

3.2.4 Péptidos diseñados y sintetizados a ser evaluados

Péptido Secuencia Protamina PRRRRSSSRPVRRRRRVSRRRRRRGGRRRR Análogo Ψ 2075 PRRRRSRP Análogo Ψ 2076 VRRRRRPR 38611- Mastoparán 8 INLKALAALAKRLL Análogo Ψ 38620 INLKALAAL[CH2NH]AKRLL Análogo Ψ 38621 INLKALAALd[CH2NH]AKRLL

TABLA 1. PÉPTIDOS EVALUADOS

3.3 Obtención de películas polimericas como sistemas de entrega

3.3.1 Elaboración de las películas

Las biopelículas se elaboraron mediante el método casting (evaporación de

solvente), para el cual se realizaron diferentes mezclas de polímeros

seleccionados y plastificantes hasta obtener la película adecuada con

características requeridas. La dispersión obtenida se vertió en un molde circular y

se llevaron al horno a una temperatura deseada hasta observar la solidificación de

la misma, luego fuero almacenadas en condiciones controladas de humedad

relativa para posteriores determinaciones.

3.3.2 Incorporación del principio activo a la película La adicción del péptido antimicrobiano se realizó en la etapa de mezcla de los

polímeros (Dispersión) colocando la cantidad a evaluar, verificando su perfecta

incorporación en la misma.

Page 29: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

29

3.4 Microscopia electrónica de barrido (SEM)

Por medio de una metodología de microscopía electrónica de barrido, se pudo observar

y evaluar microestruturalmente la formulación obtenida visualizando diferentes campos,

permitiendo detallar su morfología, propiedades y la compactación de cada uno de los

materiales. Realizado en el Laboratorio de Microscopía Electrónica de Barrido de la

Universidad Nacional de Colombia en el edificio de Geociencias - Manuel Ancízar.

3.5 CARACTERIZACION DE LAS PELICULAS POLIMERICAS

3.5.1 Determinación de propiedades mecánicas

3.5.1.1 Resistencia a la ruptura por tensión

Para la realización de este ensayo se utilizó el equipo TA.XT plus Texture

Analyser (analizador de textura) (Figura. 9) que se programo en el modo de

tensión y se tomaron las películas en determinadas dimensiones, se sujetan en las

mordazas del equipo por cada extremo, la película es halada por la mordaza

superior a una velocidad de 0,5 mm/s y a una distancia de 20 mm (Vallejo, 2010),

midiendo la fuerza de tensión y la elongación de la película.

FIGURA 9. ENSAYO DE RUPTURA POR TENSIÓN EN INSTRUMENTO TA.XT PLUS TEXTURE ANALYSER

Page 30: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

30

3.5.1.2 Evaluación de la capacidad adhesiva. Este ensayo se realizó mediante el analizador de textura ajustándolo en el modo

de adhesión.

Se tomó un recuadro de la película polimérica y se sujeta de sus cuatro extremos

en un soporte metálico, la sonda del equipo se acerca a la muestra a una

velocidad de 0,5 mm/s aplicando una fuerza de 5 N (Vallejo y Pulido, 2012), la cual

se mantiene durante 1 min como tiempo de contacto entre la sonda y la muestra,

se emplea extracto de mucosa intestinal fetal bovina para simular las condiciones

de adhesión. (Figura. 10)

FIGURA 10. ENSAYO DE ADHESIÓN

3.6 Material Microbiológico

3.6.1 Cepas de trabajo

En la selección de las cepas de trabajo se realizó una revisión bibliográfica y

teniendo en cuenta el cepario del grupo de investigación mimetismo molecular de

los agentes infecciosos, se decidió trabajar con las siguientes cepas ATCC:

Staphylococcus aureus (ATCC 6538) Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853) Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228/35983) Salmonella typhimurium (ATCC 7953)

Page 31: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

31

Mantenidas en congelación a -80°C, se realiza la activación de las mismas en

caldo LB incubando a 37°C por 24 horas.

3.6.2 Caracterización y pruebas bioquímicas Comprobando la pureza de las cepas a trabajar se aislaron y realizaron pruebas

bioquímicas incluida tinción de Gram, oxidasa, indol y siembra en agares

selectivos.

3.6.3 Curvas de crecimiento Bacteriano. Para evaluar el comportamiento de cada una de las cepas bacterianas se

realizaron curvas de crecimiento, a partir de escala de McFarlan 0,5 activando las

bacterias en caldo Luria bertoni (LB) posteriormente se toman 500µL del

microorganismo y se colocan en un elermeyer con 20ml de LB, dejando en

agitación constante 200 rpm, a 37°C durante 24 horas, se realiza medición

espectrofotométrica a 620 nm.

3.7 Liberación in vitro del principio activo

Por medio del método de diálisis, se evaluó la correcta separación de las

moléculas permitiendo la liberación del péptido antimicrobiano de la película

polimérica.

Cada una de las películas a evaluar (1mm-1mm) fueron puestas en una

membrana de diálisis MwCo: 6-8000 con 1mL de PBS 20 mM, la cual se colocó en

un vaso de precipitado con 5 ml de PBS 1x (100mM) con agitación constante, el

ensayo se llevó a cabo durante veinte (20) días, tomando muestra diariamente del

dializado, remplazando la cantidad tomada con nuevo PBS.

Page 32: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

32

FIGURA 11. ENSAYO LIBERACIÓN IN VITRO DEL PRINCIPIO ACTIVO

3.8 Cuantificación de proteína total

La cuantificación de proteínas totales se realizó por el método de ácido

bicinconínico (BCA), usando el Kit Protein Assay de Thermo Scientific™, que

permitió calcular el péptido obtenido mediante el ensayo de liberación; la

cuantificación se llevó a cabo en placas de polietileno de 96 pozos, se evalúo por

duplicado cada una de las muestras, inicialmente se realizaron curvas de

calibración con estándar de seroalbúmina bovina (BSA) desde una concentración

de 2mg/ml, en los pozo siguientes debajo de la curva se sirven cada una de la

muestra a evaluar, usando como blanco PBS 20X. Se realizaron lecturas a 570nm

pasados 30 y 60 minutos a 37°C una vez puesto el reactivo de BCA.

3.9 Actividad antimicrobiana in vitro

Con el fin de evaluar la efectividad del método obtenido se realizó un ensayo

invitro de actividad antimicrobiana usando las películas poliméricas vs cepas

ATCC, en placas de polietileno de 96 pozos, inicialmente se activaron las

bacterias, como controles se usaron antibióticos ampicilina, tetraciclina,

kanamicina, se agregan 50µL a [1:100], los péptidos 100µL [1mg/ µL], bacterias 50

Page 33: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

33

µL, películas 150 µL, se agregó medio LB llegando a un volumen final por pozo de

250 µL se realizaron mediciones de densidad óptica (DO) a 620 nm en el equipo

Multiskan EC.

Diseño del ensayo

FIGURA 12. DISEÑO ENSAYO DE ACTIVIDAD ANTIMICROBIANA INVITRO

Análisis estadístico Por medio de Microsoft excel se aplicó análisis de varianza (ANOVA)

Page 34: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

34

4. Resultados y Discusión

4.1 Estandarización del método de elaboración de las películas.

Las condiciones del estudio se siguieron de acuerdo a las propuestas en el trabajo

de Vallejo (2010), obteniendo películas uniformes sin formación de burbujas y con

un tiempo óptimo de desarrollo de la prueba. Inicialmente se realizaron varias

formulaciones con diferentes polímeros y solventes incluyendo el quitosan,

pullulan, glicerina, sorbitol, agua, ácido acético, ácido láctico, las cuales fueron

vertidas en moldes con diferentes materiales. Luego de realizar varias pruebas se

logró la formulación con las propiedades adecuadas, obtenido una mezcla

homogénea de los componentes.

Formulación final:

Composición Formulación I

Pullulan 1,0% p/v

Quitosan 1,5% p/v

Sorbitol 2,0% v/v

Ácido láctico 25 mL

Volumen final 30 mL

TABLA 2. COMPONENTES DE LA FORMULACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE LA MEMBRANA POLIMÉRICA

Adicional a esto se diseñó una nueva película con actividad adhesiva (Formulación II), la cual se usó para colocar sobre la película con el principio activo dándole mayor soporte y adhesión a las mismas.

Composición Formulación II

Pullulan 1.25% p/v

Gelatina 1% p/v

Propilenglicol 1.5% v/v

Volumen final 30 mL

Page 35: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

35

En la (Tabla. 3) se describen los parámetros utilizados en la preparación de las películas de estudio, usando polímeros quitosan, pullulan, sorbitol como plastificante y ácido láctico como solvente en la formulación I.

TABLA 3. PARÁMETROS USADOS PARA LA PREPARACIÓN DE LAS PELÍCULAS

Posterior a esto se realizó la incorporación de principio activo (péptido

antimicrobiano) a la formulación número 1, siguiendo todos los pasos

anteriormente nombrados. En la dispersión obtenida se pudo evidenciar que hubo

un perfecto acople del péptido a los demás componentes de la membrana

polimérica; una vez se lleva al secado se hizo el desmolde de la misma

obteniendo películas uniformes, (Figura. 13) finalmente obtenemos nueve

películas, ocho con la formulación número uno que contienen el principio activo y

una de adhesión, a cada una se le determinaron propiedades físicas y mecánicas,

se midió su espesor (mm) con un pie de rey (Tabla.4) presentando uniformidad.

FIGURA 13. PELÍCULAS POLIMÉRICAS OBTENIDAS

Page 36: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

36

TABLA 4. CARACTERÍSTICAS DE LAS PELÍCULAS OBTENIDAS EN EL ESTUDIO

4.2 Determinación de las propiedades mecánicas

En cuanto a las propiedades mecánicas al realizar el ensayo de tensión (Figura14-

15), las películas se elongaron sin rompimiento de tal manera que cuando fueron

liberadas de las mordazas retornaron a su longitud inicial, por lo anterior el

comportamiento de las películas es de tipo elástico, el cual permanece durante el

esfuerzo, demostrando las propiedades de los polímeros de tensión en función de

la deformación.

FIGURA 14. TENSIÓN PELÍCULA SOLA

Page 37: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

37

Película Adhesión

FIGURA 15. TEST DE TENSIÓN DE LAS PELÍCULAS OBTENIDAS

Page 38: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

38

FIGURA 16. TEST DE ADHESIÓN

Película Tensión (N) Adhesión (N.seg)

P.Sola 0,4307 ± 0,01 0,052 ± 0,01

P.Protamina 0,4492 ± 0,01 0,057 ± 0,01

P. 2075 0,4928 ± 0,01 0,076 ± 0,01

P.2077 0,5201 ± 0,01 0,084 ± 0,01

P.38611 0,5321 ± 0,01 0,074 ± 0,01

P.38620 0,6062 ± 0,01 0,060 ± 0,01

P.38621 0,6215 ± 0,01 0,043 ± 0,01

P.Adhesión 12,2501 ± 0,01 0,305 ± 0,01

TABLA 5. DETERMINACIÓN DE TENSIÓN Y ADHESIÓN DE LAS PELÍCULAS POLIMÉRICAS

Page 39: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

39

En cuanto al comportamiento adhesivo, como se muestra en la (Tabla 5),

soportado con la (Figura. 16) las películas se comportaron de una forma similar

presentando todas un comportamiento de adhesión, indicando que su

permanencia y unión a la superficie lesionada será más firme. Esto siendo

complementado con la acción de la película realizada especialmente para

adhesión, la cual va a ir sobre la película con el principio activo dando soporte a

las mismas, manteniendo la liberación de fármaco por más tiempo.

Adicionalmente a esto se realizó un ensayo in vivo donde se evaluó la

funcionalidad de la membrana de Adhesión sobre la mucosa oral y la epidermis

(Figura. 17). Se evidencia que las películas toman la forma de la mucosa sobre las

que fueron puestas, gracias a su biocompatibilidad y estabilidad las películas se

mantuvieron adheridas hasta su desintegración total, mostrando las propiedades

del Pullulan.

Mucosa Piel Piel

FIGURA 17. ENSAYO EX VIVO FUNCIONALIDAD MUCOADHESIVA

4.3 Determinación morfológica por microscopía electrónica de barrido (SEM)

Se evaluó cada una de las películas obtenidas y gracias a la microscopía

electrónica se pudo observar que hubo un perfecto acople en los componentes de

las películas poliméricas, que presentan una morfología uniforme, (Figura. 18),

además su estructura no se ve porosa sugiriendo que hay una perfecta

compatibilidad. Característica plana y homogénea

Page 40: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

40

FIGURA 18. CARACTERIZACIÓN DE FORMULACIONES DE PÉPTIDOS EN PELÍCULAS POR MICROCOPIA ELECTRÓNICA DE BARRIDO

4.4 Cuantificación de proteínas totales mediante BCA

Pasados 9 días del ensayo piloto de liberación se realizó un ensayo de

cuantificación de proteínas totales usando como método el ácido bicinconínico

(BCA) realizando lecturas de absorbancia o densidad óptica (DO) a 570 nm,

siendo este un reactivo cromogénico nos permite detectar un cambio de color por

efecto de reducción del ion cobre del reactivo y así la absorbancia será

proporcional a la concentración de proteína presente en la muestra, como se

Page 41: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

41

muestra en la (Figura. 19) evaluando la membrana polimérica sin principio activo y

la membrana que contiene protamina.

FIGURA 19. ENSAYO CUANTIFICACIÓN POR BCA

En la (Grafica. 1) y soportada con la (Figura. 20) se puede evidenciar que la

película que contenía el péptido presenta un pico el día 7, sugiriendo que al día

séptimo del ensayo es donde hubo una mayor liberación del principio activo,

comparado con la película sin principio activo presentando un comportamiento

uniforme en el transcurso de los 9 días del ensayo, dándonos un indicativo de que

la película evaluada es apropiado para el transporte de los péptidos

antimicrobianos, permitiendo su perfecta liberación.

GRAFICA 1. ENSAYO DE LIBERACIÓN DEL PÉPTIDO (PROTAMINA) DE LA PELÍCULA POLIMÉRICA

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1 2 3 4 5 6 7 8 9

D.O

Lectura 30' Incubación

P.Sola 1

P.Peptido 1

Page 42: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

42

A partir de los datos promisorios anteriormente obtenidos, se decidió llevar a cabo

el ensayo de liberación de los diferentes péptidos y sus análogos formulados en la

biopelículas poliméricas mediante experimentos de diálisis en equilibrio durante 20

días, para lo cual se tomaron muestras del dializado cada día y se almacenaron a

4°C para su conservación. Pasado este tiempo se cuantificaron las proteínas

totales usando el método de BCA (cuantificación y detección colorimétrica). En la

(Grafica. 2) se puede observar que todas las películas presentaron un

comportamiento similar liberando el péptido antimicrobiano entre los días 6 y 8 del

ensayo.

GRAFICA 2. LIBERACIÓN DE PÉPTIDOS Y ANÁLOGOS DE LAS PELÍCULAS POLIMÉRICA

Con los datos reportados en la (Grafica. 2) podemos observar la reproducibilidad

en los resultados de las películas poliméricas evaluadas, teniendo una liberación

controlada de los péptidos antimicrobianos, dando excelentes indicios de que la

película polimérica con la formulación indicada es un buen medio de sistema de

entrega para los péptidos, logrando un mecanismo efectivo para los daños

causados en la piel.

Page 43: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

43

4.5 Actividad antibacteriana in vitro

Se evaluó la capacidad de controlar las cepas bacterianas en medio in vitro, en un

ambiente controlado, usando los dializados obtenidos de las películas poliméricas

en los días donde hubo una mayor liberación del péptido antimicrobiano, también

se retaron con cada uno de los péptidos evaluados y con antibióticos de alto

espectro. Se realizaron mediciones de densidad óptica (DO) a 620 nm durante

24h, permitiendo evaluar el comportamiento de cada una de las cepas frente a

cada uno de los compuestos a los cuales fueron expuestas.

GRAFICA 3. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS ATCC 12228

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 2 4 5 18 20 24

DO 6

20 n

m

TIEMPO (h)

Staphylococcus epidermidis ATCC 12228

BK

AMPICILINA

TETRACICLINA

KANAMICINA

BACTERIAS

PROTAMINA

2075

2076

2077

38611

38620

38621

P-GELATINA

P-ADHESION

P. SOLA

P-PROTAMINA

Page 44: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

44

GRAFICA 4 ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA PSEUDOMONAS AERUGINOSA ATCC 27853

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

0 2 4 5 18 20 24

DO 6

20 n

m

TIEMPO (h)

Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853

BK

AMPICILINA

TETRACICLINA

KANAMICINA

BACTERIAS

PROTAMINA

2075

2076

2077

38611

38620

38621

P-GELATINA

P-ADHESION

P. SOLA

P-PROTAMINA

Page 45: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

45

GRAFICA 5. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS ATCC 35983

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

1,000

0 2 4 5 18 20 24

DO 6

20 n

m

TIEMPO (h)

Staphylococcus epidermidis ATCC 35983

BK

AMPICILINA

TETRACICLINA

KANAMICINA

BACTERIAS

PROTAMINA

2075

2076

2077

38611

38620

38621

P-GELATINA

P-ADHESION

P. SOLA

P-PROTAMINA

Page 46: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

46

GRAFICA 6. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA STAPHYLOCOCCUS AUREUS ATCC 6538

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

0 2 4 5 18 20 24

DO 6

20 n

m

TIEMPO (h)

Staphylococcus aureus ATCC 6538

BK

AMPICILINA

TETRACICLINA

KANAMICINA

BACTERIAS

PROTAMINA

2075

2076

2077

38611

38620

38621

P-GELATINA

P-ADHESION

P. SOLA

P-PROTAMINA

Page 47: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

47

GRAFICA 7. ENSAYO IN VITRO DE ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA FRENTE A LA CEPA SALMONELLA TYPHIMURIUM ATCC 7953

En todos los ensayos realizados se puedo observar que hubo una reducción del

crecimiento bacteriano a las 18 horas del ensayo, en los pozos donde se

evaluaron los dializados se evidencia que se presentó un mayor control de las

cepas ATCC complementándose la acción antibacteriana de los péptidos con las

propiedades de los polímeros usados para el desarrollo de las membranas

poliméricas, confirmando la liberación del principio activo de los sistemas de

entrega y la efectividad antimicrobiana.

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

0 2 4 5 18 20 24

DO 6

20 n

m

TIEMPO (h)

Salmonella typhimurium ATCC 7953

BK

AMPICILINA

TETRACICLINA

KANAMICINA

BACTERIAS

PROTAMINA

2075

2076

2077

38611

38620

38621

P-GELATINA

P-ADHESION

P. SOLA

P-PROTAMINA

Page 48: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

48

Los péptidos antimicrobianos junto con el sistema de liberación sugerido muestran

ser un candidato promisorio para el tratamiento de infecciones en la piel causadas

por diferentes factores actuando como protector y antimicrobiano.

Conclusiones

La importancia de este proyecto radica en la incorporación de péptidos

antibacterianos a un sistema de entrega compuesto por polímeros naturales, lo

que evidencia potencializar la actividad de los péptidos antibacterianos y esta

evidencia puede contribuir al desarrollo de sistemas novedosos con potencial

aplicación en pacientes con infecciones bacterianas a nivel cutáneo y dérmico.

Los polímeros estandarizados empleados para el diseño de estas formulaciones

presentan características físicas y fisicoquímicas adecuadas para ser empleadas

en futuros sistemas de entrega de péptidos antibacterianos.

Las formulaciones de sistemas película-péptidos obtenidas presentaron

propiedades mecánicas deseables de tal manera que evidencian un perfil de

fijación y adherencia a la superficie de diferentes mucosas.

El incluir en estos sistemas una película adicional de adhesión evidencia ser un

elemento necesario para proteger al sistema película de entrega-péptido para

permitir una mejor adherencia a las mucosas de diferentes sitios anatómicos.

Page 49: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

49

Recomendaciones

Emplear otras técnicas que me permitan cuantificar el principio activo obtenido de

una manera más precisa.

En posteriores ensayos evaluar la actividad antimicrobiana en un modelo animal,

que permita un acercamiento a la evolución de las heridas cutáneas, cicatrización

y demás factores involucrados en el proceso infeccioso en la piel.

Page 50: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

50

Anexos Anexo A. Curvas de crecimiento bacteriano

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

D.O

Tiempo (h)

Staphylococcus epidermidis

0,000,050,100,150,200,250,300,350,400,450,50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

D.O

Tiempo(h)

Staphylococcus aureus

Page 51: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

51

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

O.D

Tiempo (h)

Salmonella typhimurium

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

D.O

Tiempo (h)

Staphylococcus epidermidis

Page 52: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

52

Anexo B. Cuantificación por BCA ensayo piloto de liberación

Diseño del ensayo

1 2 3 4 5 6

A BK BK PS 2 PS 2 PS 6 PS 6

B 2 ul 2 ul PP 2 PP 2 PP 6 PP 6

C 3 ul 3 ul PS 3 PS 3 PS 7 PS 7

D 4 ul 4 ul PP 3 PP 3 PP 7 PP 7

E 5 ul 5 ul PS 4 PS 4 PS 8 PS 8

F PS 1 PS 1 PP 4 PP 4 PP 8 PP 8

G PP1 PP1 PS 5 PS 5 PS 9 PS 9

H BK BK PP 5 PP 5 PP 9 PP 9

- Lectura 30 min de incubación

1 2 3 4 5 6

A 0,137 0,132 0,211 0,202 0,277 0,272 B 0,426 0,41 0,197 0,191 0,346 0,35 C 0,537 0,516 0,192 0,186 0,254 0,255 D 0,647 0,622 0,243 0,235 0,847 0,881 E 0,777 0,732 0,239 0,237 0,186 0,19 F 0,216 0,207 0,274 0,276 0,5 0,537 G 0,227 0,222 0,244 0,235 0,145 0,143 H 0,125 0,125 0,257 0,258 0,233 0,239

- Lectura 60 min de incubación

1 2 3 4 5 6

A 0,168 0,158 0,436 0,427 0,693 0,707 B 0,699 0,677 0,363 0,373 0,659 0,671 C 0,899 0,904 0,335 0,362 0,934 0,959

Page 53: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

53

D 1,102 1,078 0,37 0,395 2,882 2,95 E 1,339 1,2 0,36 0,385 0,647 0,685 F 0,746 0,683 0,401 0,424 2,48 2,567 G 0,807 0,738 0,345 0,346 0,373 0,403 H 0,167 0,165 0,33 0,341 0,939 0,956

Anexo C. Cuantificación por BCA ensayo de liberación péptido-película

Diseño del ensayo.

P1 Pelicula de Adhesion P2 Pelicula Sola P3 Pelicula + Protamina P4 Pelicula + 2075 P5 Pelicula + 2077 P6 Pelicula + 38611 P7 Pelicula + 38620 P8 Pelicula + 38621 P9 Pelicula + Gelatina

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12A BK BKB 2 ul 2 ulC 4 ul 4 ulD 6 ul 6 ulE 8 ul 8 ulFGH

P3 Dia 2P4 Dia 2P5 Dia 2P6 Dia 2

P9 Dia 2P1 Dia 3

P8 Dia 3P7 Dia 3P6 Dia 3

P2 Dia 3 P1 Dia 4

P1 Dia 1P2 Dia 1P3 Dia 1

P4 Dia 1P5 Dia 1P6 Dia 1P7 Dia 1P8 Dia 1P9 Dia 1P1 Dia 2P2 Dia 2

P7 Dia 2P8 Dia 2

P8 Dia 4

P5 Dia 4P6 Dia 4P7 Dia 4

P3 Dia 3

P9 Dia 3

P2 Dia 4P3 Dia 4

P5 Dia 3P4 Dia 3

P4 Dia 4

P7 Dia 5

P5 Dia 5P6 Dia 5

P9 Dia 4P1 Dia 5P2 Dia 5P3 Dia 5P4 Dia 5

Page 54: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

54

Lectura 30 min de incubación

Ensayo- Caja 1.

Promedio 0,133 0,140 0,310 0,250 0,138 0,145 0,308 0,168 0,158 0,289 0,207 0,130 0,493 0,155 0,164 0,129 0,278 0,190 0,652 0,182 0,138 0,147 0,142 0,253 0,808 0,166 0,167 0,128 0,155 0,139 0,169 0,157 0,139 0,134 0,133 0,139 0,260 0,136 0,136 0,140 0,130 0,136 0,318 0,256 0,127 0,144 0,140 0,134

Caja.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12ABCDEFGH BK BK

P8 Dia 5P9 Dia 5

P2 Dia 6P1 Dia 6

P3 Dia 6P4 Dia 6P5 Dia 6P6 Dia 6 P5 Dia 7

P6 Dia 7P7 Dia 7P8 Dia 7P9 Dia 7P1 Dia 8P2 Dia 8P3 Dia 8P4 Dia 8

P7 Dia 6P8 Dia 6P9 Dia 6P1 Dia 7P2 Dia 7

P3 Dia 9

P4 Dia 9P5 Dia 9P6 Dia 9P7 Dia 9P8 Dia 9P9 Dia 9

P1 Dia 10P2 Dia 10

P1 Dia 9P2 Dia 9

P5 Dia 8P6 Dia 8P7 Dia 8P8 Dia 8P9 Dia 8

P8 Dia 10P9 Dia 10

P3 Dia 10P4 Dia 10P5 Dia 10P6 Dia 10P7 Dia 10

P3 Dia 7P4 Dia 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12A 0,135 0,131 0,140 0,140 0,309 0,310 0,249 0,251 0,138 0,137 0,143 0,147B 0,340 0,276 0,177 0,158 0,162 0,154 0,287 0,290 0,208 0,205 0,128 0,131C 0,498 0,488 0,162 0,147 0,164 0,164 0,129 0,128 0,273 0,282 0,185 0,195D 0,659 0,644 0,182 0,181 0,138 0,137 0,147 0,146 0,137 0,146 0,251 0,255E 0,805 0,810 0,166 0,166 0,166 0,167 0,130 0,125 0,157 0,153 0,135 0,142F 0,163 0,175 0,158 0,156 0,135 0,142 0,134 0,133 0,133 0,133 0,136 0,141G 0,264 0,256 0,132 0,139 0,136 0,135 0,141 0,138 0,129 0,130 0,141 0,130H 0,326 0,310 0,254 0,257 0,125 0,129 0,139 0,148 0,132 0,147 0,128 0,140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12A 0,190 0,232 0,287 0,252 0,173 0,163 0,152 0,157 0,154 0,161 0,207 0,226B 0,267 0,310 0,226 0,143 0,140 0,133 0,149 0,285 0,135 0,150 0,178 0,160C 0,294 0,136 0,188 0,199 0,272 0,138 0,140 0,188 0,150 0,149 0,143 0,148D 0,385 0,385 0,142 0,140 0,174 0,165 0,148 0,313 0,222 0,144 0,147 0,143E 0,620 0,584 0,348 0,396 0,145 0,145 0,156 0,159 0,148 0,148 0,142 0,142F 0,317 0,309 0,676 0,700 0,299 0,173 0,236 0,141 0,136 0,138 0,187 0,187G 0,261 0,283 0,293 0,342 0,501 0,341 0,158 0,104 0,142 0,142 0,194 0,205H 0,188 0,288 0,343 0,162 0,160 0,254 0,365 0,349 0,308 0,246 0,265 0,155

Page 55: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

55

Promedio 0,211 0,270 0,168 0,155 0,158 0,217 0,289 0,185 0,137 0,217 0,143 0,169 0,215 0,194 0,205 0,164 0,150 0,146 0,385 0,141 0,170 0,231 0,183 0,145 0,602 0,372 0,145 0,158 0,148 0,142 0,313 0,688 0,236 0,189 0,137 0,187 0,272 0,318 0,421 0,131 0,142 0,200 0,238 0,253 0,207 0,357 0,277 0,210

Consolidado

Anexo D. Estadística ensayo in vitro de actividad antibacteriana (D.O) vs tiempo (t) frente a la cepa Staphylococcus epidermidis ATCC 12228

Fuente Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos 9.772 6.0 1.629 54.29 0.001

Intra grupos 2.245 20.0 0.1123

Interacción 2.586 120 0.02155

Total (Corr.) 14.66

Dias P. Adhesión P. Sola P. Protamina P. 2075 P. 2077 P. 38611 P. 38620 P. 38621 P. Gelatina1 0,169 0,260 0,318 0,140 0,168 0,155 0,182 0,166 0,1572 0,136 0,256 0,310 0,158 0,164 0,138 0,167 0,139 0,1363 0,127 0,250 0,289 0,129 0,147 0,128 0,134 0,140 0,1444 0,138 0,207 0,278 0,142 0,155 0,133 0,130 0,140 0,1455 0,130 0,190 0,253 0,139 0,139 0,136 0,134 0,211 0,2896 0,215 0,385 0,602 0,313 0,272 0,238 0,270 0,185 0,1947 0,141 0,372 0,688 0,318 0,253 0,168 0,137 0,205 0,1708 0,145 0,236 0,421 0,207 0,155 0,217 0,164 0,231 0,1589 0,189 0,131 0,357 0,158 0,143 0,150 0,183 0,148 0,13710 0,142 0,277 0,217 0,169 0,146 0,145 0,142 0,187 0,200

Page 56: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

56

Anexo E. Estadística ensayo in vitro de actividad antibacteriana (D.O) vs tiempo (h) frente a la cepa Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853

Fuente Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos 8.428 6.0 1.405 41.99 0.001

Intra grupos 2.563 20.0 0,1282

Interacción 2.470 120 0.02059

Total (Corr.) 13.53 Anexo F. Estadística ensayo in vitro de actividad antibacteriana (D.O) vs tiempo (h) frente a la cepa Staphylococcus epidermidis ATCC 35983

Fuente Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos 10.94 6.0 1.824 35.74 0.001

Intra grupos 2.251 20.0 0.1126

Interacción 2.698 120 0.0248

Total (Corr.) 15.98

Anexo G. Estadística ensayo in vitro de actividad antibacteriana (D.O) vs tiempo (h) frente a la cepa Staphylococcus aureus ATCC 6538

Fuente Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos 9.022 6.0 1.504 37.94 0.001

Intra grupos 2.5 20.0 0.1252

Interacción 2.335 120 0.075

Total (Corr.) 13.94

Page 57: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

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Anexo H. Estadística ensayo in vitro de actividad antibacteriana (D.O) vs tiempo (h) frente a la cepa Salmonella typhimurium ATCC 7953

Fuente Suma de Cuadrados

Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

Entre grupos 6.422 6.0 1.070 60.21 0.001

Intra grupos 2.575 20.0 0.1287

Interacción 2.322 120 0.01935

Total (Corr.) 11.37

Page 58: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

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Bibliografía

Aguilar MI, Hearn MT. High-resolution reversed-phase high-performance liquid chromatography of peptides and proteins. Methods in Enzymology, Volume 270, 1996, Pages 3-26

Ahmed T, Aljaeid B. Preparation, characterization, and potential application of chitosan, chitosan derivatives, and chitosan metal nanoparticles in pharmaceutical drug delivery. Drug Des Devel Ther. 2016; 10: 483–507

Berg S, Vogel C, Belkum A, Woudenberg I. Mild Staphylococcus aureus Skin Infection Improves the Course of Subsequent Endogenous S. aureus Bacteremia in Mice. Plos One. 2015 Jun 10

Can AS, Erdal MS, Güngör S, Özsoy Y. Optimization and characterization of chitosan films for transdermal delivery of ondansetron. Molecules. 2013 May 10;18(5):5455-71.

Carreño LF, Lozano JM, Exploración estructural de perfiles de actividad antibacteriana y hemolítica de análogos no naturales del péptido antimicrobiano Mastoparán MP-8, Rev. Colomb. Cienc. Quím. Farm., 2013 Vol. 42 (1), 56-79

Choudhury A, Bhattacharjee P, Prasad G. Development of Suitable Solvent System for Downstream Processing of Biopolymer Pullulan Using Response Surface Methodology. PLoS One. 2013; 8(10): e77071.

Creech C, Zubeidi N, Fritz S. Prevention of Recurrent Staphylococcal Skin Infections. Infect Dis Clin North Am. 2015 Sep; 29(3): 429–464

Fuentes LB, Pastor AA. Preparation, characterization and chitosan films evaluation from giant squid “dosidicus gigas” for medical use. Rev Soc Quím Perú. 2009, 75 (1), 3-12

Grice E, Segre J. The skin microbiome. Nat Rev Microbiol. 2011 Apr; 9(4): 244–253.

Hahn B, Onunkwo C, Watts C, Sohnle P. Systemic dissemination and cutaneous damage in a mouse model of staphylococcal skin infections. Microb Pathog. 2009 Jul; 47(1): 16–23. Kurita, K. Chitin and chitosan: functional biopolymers from marine crustaceans. Marine Biotechnology (2006). 8.203-26.

Page 59: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ENTREGA A PARTIR DE PELICULAS

59

Lesmes LP, Bohorquez MY, Carreño LF, Patarroyo ME, Lozano JM. A C-terminal cationic fragment derived from an arginine-rich peptide exhibits in vitro antibacterial and anti-plasmodial activities governed by its secondary structure properties. Peptides 30 (2009) 2150–2160

Lesmes LP, Evaluación de la respuesta funcional de anticuerpos inducidos por pseudopéptidos y su impacto en el desarrollo de potenciales nuevos medicamentos para la malaria, Tesis de Maestria, Universidad Nacional de Colombia, 2011

Long Xu, Yun-An Huang, Qiu-Jin Zhu and Chun Ye. Chitosan in Molecularly-Imprinted Polymers: Current and Future Prospects. Int J Mol Sci. 2015 Aug; 16(8): 18328–18347.

Lozano JM, Cuadrado BS, Delgado LG, Manuel EP. Cationic Peptides Harboring Antibiotic Capacity is Selective for Leishmania Panamensis and Leishmania Major. J Microb Biochem Technol 2014, 6:2

Moreno CN. Simulación molecular del comportamiento mucoadhesivo de biopolímeros farmacéuticos en contacto con mucinas. Tesis de maestría. Universidad Nacional de Colombia. (2006).

Otto M, Staphylococcus colonization of the skin and antimicrobial peptides. 2010 Apr; 5(2): 183–195.

Rekha MR, Sharma CP. Pullulan as a Promising Biomaterial for Biomedical Applications: A Perspective, Trends Biomater. Artif. Organs, (2007) Vol. 20

Rinaudo M. Chitin and chitosan: properties and applications. Progress in polymer science, 2006. 31(7), 603-632

Stawikowski M, Fields GB. Introduction to Peptide Synthesis. Curr Protoc Protein Sci. Author manuscript; available in PMC 2013 February 05.

Téllez GA, Castaño JC. Antimicrobial peptides. Infectio. 2010; 14(1): 55-67

Vallejo PB, Pulido A. Diseño de una Película de Quitosán como Sistema Terapéutico Farmacéutico Alternativo para el Tratamiento de Úlceras Cutáneas, Tesis Presentada como Requisito para Optar al Título de: Magister en Ciencias Farmacéuticas, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia, 2012.

Valencia L.E, Martel S.A, Vargas C.L, Rodriguez C.A, Olivas I. Apósitos de polímeros naturales para regeneración de piel. Revista Mexicana de Ingeniería Biomédica. Vol. 37, No. 3, Sep-Dic 2016, pp. 235-249

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