Avaliação da incorporação de Geraniol em nanoemulsões e micelas: caracterização, atividade antibiofilme e citotoxicidade

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Data

2022-06-20

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

O objetivo deste trabalho foi sintetizar e caracterizar nanoemulsões lipídicas (NEs) e micelas (NMs) incorporadas com o composto natural geraniol (GE), e avaliar a atividade antimicrobiana e citotóxica in vitro destas nanopartículas sobre biofilmes de microrganismos periodontopatogênicos e células NOk-SI. A NE foi constituída de 10% de fase oleosa (colesterol), 10% de surfactantes [fosfatidilcolina de soja e polioxietileno 20-cetil éter (Brij 58®), 1:2] e 80% fase aquosa (tampão fosfato). A NM foi formulada com 5% de surfactantes (fosfatidilcolina de soja e Brij58®), 90 a 95% de fase aquosa e 1% de geraniol. A incorporação do geraniol foi realizada por sonicação e as características físico-químicas e estabilidade das nanopartículas foram analisadas após sua formulação e no período de 6 meses a 1 ano. Avaliou-se a atividade antimicrobiana das nanoemulsões contra cepas planctônicas de Candida albicans (ATCC 90028), Streptococcus mutans (ATCC 25175), Aggregatibacter actinomycetemcomitans (JP2), e a atividade antibiofilme de C. albicans, S. mutans, e biofilme misto de C. albicans e Staphylococcus aureus (ATCC 25923) sobre corpos de prova de Titânio. Os resultados foram submetidos à ANOVA 1-fator com correção de Welch e pós teste de Games-Howell, com nível de significância de 5%. O geraniol incorporado à nanoemulsão (GE-NE) e à micela (GE-NM) apresentaram tamanhos médios de 230 nm e 93 nm, PDI de 0,155 e 0,151, respectivamente, com boa estabilidade e homogeneidade após 6 meses a 1 ano de formulação. As concentrações acima de 300 μg/mL do GE e GE-NE foram citotóxicas e a GE-NM reduziu 4 vezes o efeito citotóxico do GE comparado ao composto puro. Os resultados indicaram uma atividade antimicrobiana das nanoemulsões contra as cepas testadas, mas apenas biofilmes de C. albicans sofreram redução significativa (6,3 Log 10) nas concentrações não-citotóxicas da GE-NE (< 300 μg/mL) e GE-NM (< 600 μg/mL).
The objective of this work was to synthesize and characterize lipid nanoemulsions (NEs) and micelles (NMs) incorporated with the natural compound geraniol (GE), and to evaluate the in vitro antimicrobial and cytotoxic activity of these nanoparticles on biofilms of periodontopathogenic microorganisms and NOk-SI cells. The NE consisted of 10% oil phase (cholesterol), 10% surfactants [soy phosphatidylcholine and polyoxyethylene 20-cetyl ether (Brij 58®), 1:2] and 80% aqueous phase (phosphate buffer). NM was formulated with 5% surfactants (soy phosphatidylcholine and Brij58®), 90 to 95% aqueous phase and 1% geraniol. The incorporation of geraniol was performed by sonication and the physicochemical characteristics and stability of the nanoparticles were analyzed after their formulation and in the period from 6 months to 1 year. The antimicrobial activity of the nanoemulsions was evaluated against planktonic strains of Candida albicans (ATCC 90028), Streptococcus mutans (ATCC 25175), Aggregatibacter actinomycetemcomitans (JP2), and the antibiofilm activity of C. albicans, S. mutans, and mixed biofilm of C. albicans and Staphylococcus aureus (ATCC 25923) on Titanium specimens. The results were submitted to 1-factor ANOVA with Welch correction and post-Games-Howell test, with a significance level of 5%. The geraniol incorporated into the nanoemulsion (GE-NE) and the micelle nanoemulsion (GE-NM) presented average sizes of 230 nm and 93 nm, PDI of 0.155 and 0.151, respectively, with good stability and homogeneity after 6 months to 1 year of formulation. Concentrations above 300 μg/mL of GE and GE-NE were cytotoxic and GE-NM reduced 4 times the cytotoxic effect of GE compared to the pure compound. The results indicated an antimicrobial activity of the nanoemulsions against the tested strains, but only C. albicans biofilms suffered a significant reduction (6.3 Log 10) in the non-cytotoxic concentrations of GE-NE (< 300 μg/mL) and GE-NM (< 600 μg/mL).

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Palavras-chave

Óleos voláteis, Nanotecnologia, Biofilmes, Peri-implantite, Estudos de viabilidade, Oils, volatile, Nanotechnology, Biofilms, Periimplantitis, Feasibility studies

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