Análise da hidrólise e atividade antimicrobiana do Poli Metil Vinil Éter/Ácido Maleico (PVM/MA) em diferentes temperaturas

Abstract

O copolímero poli (éter metil vinílico/ácido maleico) (PVM/MA) é utilizado comercialmente como ingrediente ativo em produtos de higiene oral, farmacêuticos e cosméticos, demonstrando propriedades promissoras antibacterianas, antifúngicas, além da facilidade de manipulação. Embora nossos corpos abriguem micro-organismos benéficos como Candida albicans, Staphylococcus aureus e Streptococcus mutans, essenciais para a proteção e equilíbrio do organismo, a sua proliferação descontrolada representa riscos à saúde. Com avanços na biotecnologia, a pesquisa visa desenvolver novos compostos para combater infecções e expandir as opções farmacêuticas. Este estudo investigou possíveis alterações nas propriedades antimicrobianas do copolímero PVM/MA em diferentes temperaturas de hidrólise (25, 40, 50 e 60°C), avaliando seu impacto em culturas de C. albicans, S. aureus e S. mutans. Testes físico-químicos, como Espalhamento de luz dinâmico (DLS, do inglês “Dynamic Light Scattering”), Potencial Zeta e espectrofotometria de absorção ótica foram conduzidos para avaliar a hidrólise do copolímero em relação à temperatura e pH, correlacionando os resultados com ensaios in vitro. A atividade antimicrobiana foi avaliada por plaqueamento em meio ágar, contagens de Unidades Formadoras de Colônia (UFC), ensaios com iodeto de propídio e microscopia de fluorescência para determinar a integridade de membrana dos micro-organismos. Os estudos físico-químicos revelaram que o PVM/MA é um sistema polidisperso como mostrado por dados de DLS, onde foram observados a presença de múltiplos picos na distribuição do tamanho das partículas, refletindo em partículas com diferentes tamanhos ou conformações dos copolímeros na solução. Através dos estudos em vitro foi observado que a concentração e temperatura de hidrólise mais eficaz foram 480µg/mL e 60°C, respectivamente, para os três micro-organismos testados. O ensaio de integridade de membrana sugeriu que o mecanismo de ação do copolímero pode envolver interações com a membrana do micro-organismo, semelhante à clorexidina, abrindo caminho para estudos promissores na área clínica para o desenvolvimento de novos tratamentos contra agentes patogênicos.

Poly (methyl vinyl ether/maleic acid) copolymer (PVM/MA) is commercially used as an active ingredient in oral hygiene, pharmaceutical and cosmetic products, demonstrating promising antibacterial and antifungal properties, in addition to ease of handling. Although our bodies are home to beneficial microorganisms such as Candida albicans, Staphylococcus aureus and Streptococcus mutans, essential for the protection and balance of the organism, their uncontrolled proliferation poses health risks. With advances in biotechnology, research aims to develop new compounds to fight infections and expand pharmaceutical options. This study investigated possible changes in the antimicrobial properties of the PVM/MA copolymer at different hydrolysis temperatures (25, 40, 50 and 60°C), evaluating their impact on cultures of C. albicans, S. aureus and S. mutans. Physicochemical tests, such as Dynamic Light Scattering (DLS), Zeta Potential and optical absorption spectrophotometry were conducted to evaluate the hydrolysis of the copolymer in relation to temperature and pH, correlating the results with in-house tests. vitro. Antimicrobial activity was evaluated by plating on agar medium, Colony Forming Unit (CFU) counts, propidium iodide assays and fluorescence microscopy to determine the membrane integrity of the microorganisms. Physicochemical studies revealed that PVM/MA is a polydisperse system as shown by DLS data, where the presence of multiple peaks in the particle size distribution was observed, reflecting particles with different sizes or conformations of the copolymers in the solution. Through in vitro studies, it was observed that the most effective hydrolysis concentration and temperature were 480μg/mL and 60°C, respectively, for the three microorganisms tested. The membrane integrity assay suggested that the copolymer's mechanism of action may involve interactions with the microorganism's membrane, similar to chlorhexidine, paving the way for promising studies in the clinical area for the development of new treatments against pathogenic agents.