Antimicrobial activity of nanoparticles based on carboxymethylated cashew gum and epiisopiloturine: In vitro and in silico studies.

Autor: Sousa PSA; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Grupo de Pesquisa em Química Medicinal e Biotecnologia, QUIMEBIO, Universidade Federal do Maranhão, UFMA, São Bernardo, Maranhão, MA, Brasil., Rodrigues RRL; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Laboratório de Doenças Infecciosas, LADIC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Souza VMR; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Laboratório de Doenças Infecciosas, LADIC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Araujo SSM; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Franco MSCR; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Santos LBPD; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Ribeiro FOS; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Paiva Junior JR; Departamento de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará, UFC, Fortaleza, Ceará, CE, Brasil., Araujo-Nobre AR; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Rodrigues KADF; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Laboratório de Doenças Infecciosas, LADIC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Silva DAD; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Feitosa JPA; Departamento de Química Orgânica e Inorgânica, Universidade Federal do Ceará, UFC, Fortaleza, Ceará, CE, Brasil., Perfeito MLG; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Véras LMC; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil., Rocha JA; Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, PPGBIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Núcleo de Pesquisa em Biodiversidade e Biotecnologia, BIOTEC, Universidade Federal do Delta do Parnaíba, UFDPar, Parnaíba, Piauí, PI, Brasil; Grupo de Pesquisa em Química Medicinal e Biotecnologia, QUIMEBIO, Universidade Federal do Maranhão, UFMA, São Bernardo, Maranhão, MA, Brasil. Electronic address: ja.rocha@ufma.br.
Jazyk: angličtina
Zdroj: International journal of biological macromolecules [Int J Biol Macromol] 2024 Aug; Vol. 274 (Pt 2), pp. 133048. Date of Electronic Publication: 2024 Jun 08.
DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.133048
Abstrakt: Epiisopiloturine (EPI) is a compound found in jaborandi leaves with antiparasitic activity, which can be enhanced when incorporated into nanoparticles (NP). Cashew Gum (CG), modified by carboxymethylation, is used to produce polymeric nanomaterials with biological activity. In this study, we investigated the antimicrobial potential of carboxymethylated CG (CCG) NP containing EPI (NPCCGE) and without the alkaloid (NPCCG) against bacteria and parasites of the genus Leishmania. We conducted theoretical studies, carboxymethylated CG, synthesized NP by nanoprecipitation, characterized them, and tested them in vitro. Theoretical studies confirmed the stability of modified carbohydrates and showed that the EPI-4A30 complex had the best interaction energy (-8.47 kcal/mol). CCG was confirmed by FT-IR and presented DS abs of 0.23. NPCCG and NPCCGE had average sizes of 221.94 ± 144.086 nm and 247.36 ± 3.827 nm, respectively, with homogeneous distribution and uniform surfaces. No NP showed antibacterial activity or cytotoxicity to macrophages. NPCCGE demonstrated antileishmanial activity against L. amazonensis, both in promastigote forms (IC 50  = 9.52 μg/mL, SI = 42.01) and axenic amastigote forms (EC 50  = 6.6 μg/mL, SI = 60.60). The results suggest that nanostructuring EPI in CCG enhances its antileishmanial activity.
Competing Interests: Declaration of competing interest The authors “Paulo Sérgio de Araujo Sousa, Raiza Raianne Luz Rodrigues, Vanessa Maria Rodrigues de Souza, Sansara Sanny de Mendonça Araujo, Maria Syndel Caroline Ribeiro Franco, Luma Brisa Pereira dos Santos, Fábio de Oliveira Silva Ribeiro, José Ribamar Paiva Junior, Alyne Rodrigues de Araujo-Nobre, Klinger Antonio da Franca Rodrigues, Durcilene Alves da Silva, Judith Pessoa de Andrade Feitosa, Márcia Luana Gomes Perfeito, Leiz Maria Costa Véras and Jefferson Almeida Rocha” declare that they have no known competing financial interests or personal relationships that could have appeared to influence the work reported in this article.
(Copyright © 2024. Published by Elsevier B.V.)
Databáze: MEDLINE
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