Se
desarrollaron una serie de hidrogeles reticulados para evaluar su potencial
aplicación como portadores eficientes para la liberación sostenida de
ciprofloxacino (CFX) con actividad bactericida. Los hidrogeles se prepararon a
partir de metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA) y carboximetilquitosano (CMCS)
utilizando dimetacrilato de etilenglicol (EGDMA) como reticulante para producir
redes poliméricas semi-interpenetradas (semi-IPN) mediante un método químico
fotoiniciado. El peso molecular y la concentración de CMCS en la red se variaron
para optimizar sus propiedades como apósito para heridas. Las semi-IPN
PHEMA-CMCS (HC-IPN) se caracterizaron por su relación de hinchamiento (Q),
temperatura de transición vítrea (Tg), módulos de Young por compresión mecánica
sumergidas en agua a diferentes pH a 37 °C, administración de CFX imitando las
condiciones de la piel, viabilidad celular, estudio de biodegradabilidad y por
su actividad antibacteriana. Los resultados muestran que la adición de CMCS da
como resultado un comportamiento sensible al pH. Las HC-IPN muestran un
refuerzo térmico y son materiales más blandos en comparación con los hidrogeles
PHEMA simples cuando se sumergen en agua.
Las
HC-IPN se cargaron con CFX, mostrando una porcentaje de cargado entre el 5 y el
7 % en peso y una eficiencia de encapsulación entre el 12 y el 16 % en peso. El
comportamiento de liberación de las HC-IPN que imita las condiciones
fisiológicas de la piel (pH 5,0 a 37 °C) mostraron una liberación lenta y
sostenida ≈30 % durante un período de 50 h. Las HC-IPN mostraron efectos bactericidas
contra la cepa de E. coli (halo de inhibición: ≈10 mm) y efectos
bacteriostáticos contra la cepa de S. aureus, mientras que las HC-IPN
cargadas con CFX aumentaron el efecto bactericida en ambas cepas bacterianas.
Además, las HC-IPN desarrolladas mostraron biocompatibilidad con la línea
celular CCD-112sk y se demostró que exhiben una ligera biodegradabilidad
después de 14 días en condiciones cutáneas simuladas. Como tal, el sistema
HC-IPN representa una plataforma prometedora para el control de la administración
de CFX como dispositivo tópico bactericida para apósito de heridas.
Gracias por el financiamiento del proyecto aprobado por el Tecnológico Nacional de México (TNM-18090.23-P).
