Efeito de nanocarreadores de zeína contendo associação entre isolados vegetais e ivermectina em Rhipicephalus microplus

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Data

2021-05-20

Autores

Cola, Diego Faria

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Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

O controle de ectoparasitas em bovinos é baseado no uso intensivo de acaricidas, desencadeando o desenvolvimento da resistência nos parasitas aos diversos compostos. Isso leva a problemas relacionados à biodisponibilidade, poluição ambiental, toxicidade para o hospedeiro e manejadores, e poder cumulativo de resíduo em produtos de origem animal. Nanotecnologia é utilizada para tentar diminuir e evitar estes problemas, possibilitando a confecção de nanopartículas que permitem o desenvolvimento de sistemas coloidais focados na entrega de nutrientes e fármacos. Deste modo, este estudo teve por objetivo preparar, caracterizar e desenvolver sistemas nanocarreadores a partir da zeína, associando ivermectina e isolados vegetais para otimizar o controle de carrapatos, produzindo formulações alternativas visando aplicações em veterinária. Nanopartículas de zeína foram desenvolvidas pelo método de precipitação com anti-solvente, sendo analisadas em função do tempo (0 a 120 dias), avaliando suas propriedades físico-químicas, como, pH, diâmetro hidrodinâmico, polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação. Foram também realizados testes in vitro com R. (B.) microplus para determinar a eficácia carrapaticida, através de testes de pacote com larvas (TPL) e imersão de larvas (TIL) e adultos (TIA), além de avaliar a atividade residual das formulações desenvolvidas. Teste de toxicidade em Caenorhabditis elegans também foi realizado após constatação da ação carrapaticida. As formulações apresentaram diâmetro médio inicial por volta de 166 nm para nanopartículas sem ativos com potencial zeta de -21 mV. Ao se realizar a encapsulação, ocorreu aumento de tamanho médio para cerca de 203 nm e de potencial zeta para -14 mV. Todas as nanoformulações apresentaram inicialmente índice de polidispersão próximo a 0,2, e concentração de partículas entre 1,2 e 1,4 x 1013 partículas/mL. Durante o estudo as nanoformulações apresentaram aumento de tamanho e polispersão, e diminuição na concentração de partículas. Os ensaios in vitro realizados sobre R. (B.) microplus demonstraram que a nanopartícula de zeína sem nenhum composto não apresenta efeito, porém ao adicionar os compostos ativos, todas as formulações apresentaram ação acaricida, obtendo-se no TPL mortalidade entre 74 e 100%, e atividade residual superior a 94% no período de 30 dias. Já para o TIA, a eficácia foi superior a 72% em concentrações entre 5 e 0,313 mg/mL, e no TIL as nanoformulações apresentaram eficácia de 100% em concentrações entre 5 e 0,625 mg/mL. No teste de toxicidade com C. elegans observou-se que as nanoformulações não ocasionaram alterações após a exposição. Assim, foi possível desenvolver nanoformulações estáveis, permitindo o desenvolvimento de novos nanocarrapaticidas empregando-se menor concentração de princípios ativos, mantendo a eficácia, diminuindo o risco de presença de resíduos, promovendo um controle parasitário mais seguro.
The control of ectoparasites in cattle is based on the intensive use of acaricides, triggering the development of resistance in parasites to various compounds. This leads to problems related to bioavailability, environmental pollution, toxicity to the host and managers, and the cumulative power of waste in products of animal origin. Nanotechnology is used to try to reduce and avoid these problems, making it possible to manufacture nanoparticles that allow the development of colloidal systems focused on the delivery of nutrients and drugs. Thus, this study aimed to prepare, characterize and develop nanocarrier systems based on zein, combining ivermectin and plant isolates to optimize the control of ticks, producing alternative formulations aimed at veterinary applications. Zein nanoparticles were developed by the anti-solvent precipitation method, being analyzed as a function of time (0 to 120 days), evaluating their physical-chemical properties, such as pH, hydrodynamic diameter, polydispersion, zeta potential and encapsulation efficiency. In vitro tests were also carried out with R. (B.) microplus to determine the tick effectiveness by using larval packet tests (TPL) and larval immersion (TIL) and adults (TIA), in addition to assessing the residual activity developed formulations. Toxicity test on Caenorhabditis elegans was also carried out after finding the tick action. The formulations showed an initial average diameter of around 166 nm for nanoparticles without assets with a zeta potential of -21 mV. Upon encapsulation, there was an increase in average size to about 203 nm and zeta potential to -14 mV. All nanoformulations initially presented a polydispersity index close to 0.2, and a particle concentration between 1.2 and 1.4 x 1013 particles/mL. During the study, nanoformulations showed an increase in size and polyspersion, and a decrease in the concentration of particles. The in vitro tests carried out on R. (B.) microplus demonstrated that the zein nanoparticle without any compound has no effect, however, when adding the active compounds, all formulations showed an acaricidal action, resulting in TPL mortality between 74 and 100 %, and residual activity greater than 94% in the 30-day period. As for TIA, the efficacy was greater than 72% in concentrations between 5 and 0.313 mg/mL, and in TIL, nanoformulations showed 100% efficacy in concentrations between 5 and 0.625 mg/mL. In the toxicity test with C. elegans, it was observed that the nanoformulations did not cause changes after exposure. Thus, it was possible to develop stable nanoformulations, allowing the development of new nanocarrapaticides using a lower concentration of active ingredients, maintaining efficiency, decreasing the risk of the presence of residues, promoting safer parasitic control.

Descrição

Palavras-chave

Nanopartículas, Carrapaticidas, Ivermectina, Bovinos, Limoneno, Mentol, Citral, Nanoparticles, Carrapaticides, Ivermectin, Bovines, Limonene, Menthol, Citral

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