Orientador: Maria Lucia Gonsales da Costa Araujo / Banca: José Roberto Ernandes / Banca: Alvaro de Baptista Neto / Resumo: Muitos compostos beta-lactâmicos são sintetizados por bactérias do gênero Streptomyces. As cefalosporinas, entre elas a cefamicina C (CefC) são apenas alguns exemplos de antibióticos sintetizados por Streptomyces clavuligerus. Os antibióticos beta-lactâmicos são formados, em procariotos e eucariotos, a partir de três aminoácidos, o ácido L-alfaaminoadípico (AAA), a L-cisteína e a L-valina. Em procariotos, o AAA é formado por desaminação da L-lisina pela enzima lisina ε-aminotransferase (LAT). A L-lisina exerce um papel fundamental na síntese destes compostos atuando como indutora da LAT, a primeira enzima da rota biossintética de CefC. Desta forma, uma variação adequada na concentração de lisina no meio de produção deve proporcionar melhorias na produção da CefC. Além da lisina, as fontes de carbono e nitrogênio também exercem fundamental importância, uma vez que participam de vários mecanismos reguladores, tanto do metabolismo primário como do secundário, durante o processo fermentativo. O presente trabalho teve como objetivo investigar a influência da presença e concentração de fontes de carbono, de L-lisina e de compostos relacionados à rota biossintética de antibióticos beta-lactâmicos em S. clavuligerus ATCC 27064, com ênfase no aumento da produção de CefC. Foram realizadas fermentações variando-se a natureza e a concentração de determinados compostos no meio de produção (fontes de carbono, de nitrogênio, etc) e, também, as condições de suplementação de L-lisina e outros compostos ao longo do processo. Com relação à fonte de carbono e energia (substrato limitante), os resultados demonstraram que o amido propiciou a maior produção de cefalosporinas totais, enquanto o glicerol foi mais adequado ao crescimento celular. Os resultados permitiram obter um meio padrão adequado para a...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Many beta-lactamic compounds are synthesized by bacteria from the Streptomyces ssp. The cephalosporins and among then the cephamycin C (CefC) are some examples of antibiotics synthesized by Streptomyces clavuligerus. The beta-lactam antibiotics are formed, both in eukaryote and prokaryote, by three amino acids, the L-alfa-aminoadipic acid (AAA), the L-cysteine and the L-valine. In prokaryote the AAA is formed by desamination of the Llysine by the lysine ε-aminotransferase (LAT) enzyme. The L-lysine plays a fundamental roll in the synthesis of these compounds acting as an inductor of the LAT, the first enzyme in the biosynthetic route of the CefC. Therefore, an adjusted variation on the lysine concentration in the production medium should provide improvement in the production of CefC. Besides lysine, the carbon and nitrogen sources also exert a crucial importance, once they are part of many regulating mechanisms from primary and secondary metabolism during fermentation. The objective in this paper is to investigate the influence of the presence and concentration of sources of carbon, L-lysine and composites related to the beta-lactam antibiotics biosynthetic route in S. clavuligerus ATCC 27064, with emphasis in the increase of the CefC production. Fermentation had been carried through varying the nature and concentration of certain composites in the production environment (sources of carbon, nitrogen, etc) and also the lysine and other compounds supplementation conditions along with the process. In relation to the sources of carbon and energy (limiting substrate), the results show that starch provides a higher production of total cephalosporins while glycerol has been more appropriate to cellular growth. The results allowed obtaining an appropriate standard medium to develop cephalosporins, ...(Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Hérida Regina Nunes Salgado / Banca: Rosimeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro / Banca: Maria José Vieira Fonseca / Resumo: O aztreonam é um antibiótico β-lactâmico, sintético, monocíclico, com atividade bactericida contra bactérias Gram negativas. Foi descoberto em 1978, sendo o primeiro antibiótico da família monobactâmica a ser terapeuticamente aprovado. Pode ser utilizado no tratamento de infecções do trato urinário, septicemia, meningite, infeções de pele, como feridas, úlceras, queimaduras, infecções intra-abdominais, tais como peritonite, endometrite, celulite pélvica e infecções respiratórias, como fibrose cística. Não é absorvido por via oral, apresenta meia-vida de 1-6 horas e biodisponibilidade de quase 100% por via intramuscular. Quanto ao mecanismo de ação, o aztreonam, assim como outros antibióticos β-lactâmicos, tem a capacidade de inibir o crescimento das bactérias ao interferir na síntese da parede celular. Apesar de ser uma substância bastante estudada com relação à sua atividade antimicrobiana, farmacocinética, farmacodinâmica e determinação em fluidos biológicos, há poucos estudos na literatura descrevendo o desenvolvimento de metodologia analítica para avaliação de aztreonam em pó liofilizado para solução injetável. Desta forma, este trabalho teve como objetivo principal o desenvolvimento de novos métodos analíticos para a análise de aztreonam na forma farmacêutica de pó liofilizado para solução injetável, que apresentem menor impacto ambiental e que sejam mais práticos, seguros e econômicos que os métodos já descritos. O aztreonam substância química de referência e amostra foram analisados qualitativamente quanto às características organolépticas, peso médio, ponto de fusão, umidade, cinzas sulfatadas, cromatografia em camada delgada indicativo de estabilidade, espectrofotometria de absorção na região do ultravioleta, espectrofotometria de absorção na região do infravermelho e cromatografia líquida de alta eficiência. Os métodos desenvolvidos foram validados segundo ... / Abstract: Aztreonam is a β-lactam antibiotic, synthetic, monocyclic with bactericidal activity against Gram-negative bacteria. It was discovered in 1978, and it was the first antibiotic of the monobactam family to be therapeutically approved. It can be used in the treatment of urinary tract infections, sepsis, meningitis, skin infections, such as wounds, ulcers, burns, intra-abdominal infections, such as peritonitis and cellulitis pelvic endometritis, and respiratory infections, such as cystic fibrosis. It is not absorbed orally and has a half-life of 1-6 hours and the bioavailability of almost 100% for intramuscularly administration. Regarding the mechanism of action, aztreonam, like other β-lactam antibiotics, has the ability to inhibit bacterial growth by interfering at a specific stage of the cell wall synthesis. Despite being a substance is highly studied and researched in relation to its antimicrobial activity, pharmacokinetics and pharmacodynamics, analytical methods in biological fluids, there are few studies in the literature regarding the development of analytical methodology for aztreonam lyophilized powder for injectable solution. Thus, this study aimed to develop new analytical methods for the analysis of aztreonam in lyophilized powder for injectable solution, which have the lowest impact on the environment as possible and that be more convenient, safer for operators and more economical than the analytical methodologies already described. Aztreonam chemical reference and sample were analyzed qualitatively about the organoleptic characteristics, weight, melting point, moisture, sulphated ash, thin layer chromatography indicative of stability, ultraviolet spectrophotometry, infrared spectrophotometry and high performance liquid chromatography. The developed methods were validated according national and international guidelines. It was determined quantitatively by ultraviolet spectrophotometry at 292 nm, using water as a solvent, with ... / Mestre

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Adrianus Johannes Straanhof, Lucas Antonius Maria van der Wielen / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T06:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_JulianadeSouza_D.pdf: 5552134 bytes, checksum: f2234304e4f228a88bb1b83073350bfa (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho estuda a hidrólise enzimática da penicilina G (PenG) em ácido 6-aminopenicilânico (6-APA) e ácido fenil acético (PAA). Em um reator contra-corrente multi-estágio e em baixos valores de pH, a reação enzimática ocorre na fase aquosa e os produtos são separados entre a fase aquosa e a fase orgânica (acetato de butila). Além disso, em pH baixo, a cristalização do 6-APA ocorre quando concentrações de PenG são altas. Ambos fenômenos deslocam o equilíbrio no sentido de conversão do substrato, promovendo alta produtividade. A primeira etapa deste trabalho refere-se à avaliação da atividade e estabilidade da penicilina amidase a baixo pH e na presença de acetato de butila (BuAc). A enzima apresentou máxima atividade na faixa de pH 8,0 - 9,0 e permaneceu estável mesmo em pHs baixos (3,0 - 6,0) num período de incubação de até 32 dias. Embora a atividade enzimática sofra um decréscimo de aproximadamente 80%, isto não representa empecilho para sua utilização no emprego da hidrólise de PenG em processo contínuo e bifásico (água e BuAc) em pH baixo. O efeito de PenG, PAA e BuAc na cristalização do 6-APA e os parâmetros cinéticos de cristalização também foram avaliados. Os resultados mostraram que as impurezas não exerceram efeito sobre a cristalização de 6-APA, na faixa de pH entre 4 e 5 e nas concentrações de impurezas de 0,55 mM - 3,0 mM. A avaliação da cinética de cristalização possibilitou o uso de um modelo que pode predizer as taxas de cristalização de 6-APA. Um modelo quantitativo foi desenvolvido para o cálculo do pH e das concentrações do substrato e dos produtos nos estágios do reator contra-corrente. Os dados fornecidos pelo modelo podem ser utilizados para otimizar as condições de operação como: estágio de alimentação, vazão volumétrica das fases e concentração inicial do substrato. Na última etapa deste trabalho foi feita uma revisão bibliográfica sobre biorreatores extrativos em que são apresentadas as vantagens de cada configuração e as restrições dos processos biocatalíticos. Através desta revisão, foi verificado que o uso de um sistema, formado por agitadores acoplados a hidrocic1ones em série, pode representar uma opção adequada de reatores multi-estágio contra-corrente para a hidrólise de PenG em escala de laboratório / Abstract: This work studies the enzymatic hydrolysis of penicillin G (PenG) into 6-aminopenicillanic acid (6-APA) and phenylacetic acid (PAA). In a multi-stage countercurrent reactor and at low pH, the enzymatic reaction takes place in the aqueous phase and the products are separated between the aqueous phase and organic phase (butyl acetate - BuAc). Furthermore, 6-APA crystallization occurs at low pH when PenG concentrations are high. Both phenomena shift the equilibrium towards conversion of substrate, favoring high productivity. The first step of this work, concerns the evaluation of activity and stability of penicillin amidase at low pH and in the presence of butyl acetate (BuAc). The enzyme presented the maximum activity in the pH 8.0 - 9.0 and remained stable at low pHs (3.06.0) during at least 32 days. Although the enzyme activity decreased by 80%, this does not represent a drawback in the application of a biphasic (water and BuAc) and continuous PenG hydrolysis at low pH. The effect of PenG, PAA and BuAc in APA crystallization and the kinetic parameters were also analyzed. The results showed that impurities have no effect on APA crystallization, in the pH range 4 - 5 and in the impurity concentrations of 0.55 mM - 3.0 mM. The evaluation of crystallization kinetics allowed the use of a mo del that predicts the APA crystallization rates. A quantitative model was developed in order to calculate the pH and substrates and products concentrations in the countercurrent reactor. The data provided by the model can be used to optimize the operation conditions: stage of feed, flow rate of phases and initial substrate concentration. In the last step of this work, a literature review concerning extractive bioreactor was made. This review presents the advantages of each configuration and the restrictions of the biocatalytic processes. Through this review, a integrated system of mixers and hydrocydone was suggested as an appropriate option of multi-stage countercurrent reactor for PenG hydrolysis in laboratory scale / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador : Thales Rocha de Mattos Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-01T02:24:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Junqueira_MarcelodeSouza_M.pdf: 2074433 bytes, checksum: 5ed79fcb1eb67092dc6c9915b8713ca9 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A prescrição de antimicrobianos associados a antiinflamatórios é uma prática comum em odontologia, embora na maioria das vezes não haja justificativa para tal conduta. O objetivo deste trabalho foi avaliar, em estudo ex-vivoem ratos, os efeitos da betametasona e do diclofenaco sódico, nas concentrações plasmáticas e teciduais de amoxicilina. Foram utilizados 56 ratos Wistar machos (7 grupos, n= 8), com idade de 6 semanas. Esponjas de PVC (policlorovinil) foram implantadas em quatro pontos no dorso de cada animal. Sete dias depois, foram administradas, por via intragástrica: amoxicilina 25mg/Kg (grupo 1), diclofenaco sódico 2,5mgjKg (grupo. 2), betametasona 0,1 mg/Kg (grupo 3), diclofenaco sódico 2,5mg/Kg + amoxicilina 25 mg/Kg (grupo 4), betametasona 0,1mg/Kg + amoxicilina 25 mg/Kg (grupo 5), diclofenaco sódico 2,5mg/Kg + betametasona 0,1mgjKg (grupo 6) e 1,OmL de solução de cloreto de sódio a 0,90/0 (grupo 7 ou controle). Após 90 minutos, foram colhidos e colocados 2 tecidos granulomatosos e amostras séricas de cada animal em meio de cultura ágar Mueller-Hinton (MHA) inoculado com 108 unidades formadoras de colônia por ml (u.f.c/mL) de S. aureus. Os halos de inibição foram medidos após 18 horas de incubação dos tecidos granulomatosos e do soro sangüíneo e, através do teste microbiológico, foram obtidas as quantidades séricas e teciduais da amoxicilina. Os resultados mostraram que quando a amoxicilina foi administrada isoladamente produziu a mesma concentração tecidual e sérica que o grupo em que foi administrada associada com a betametasona. Porém, quando associada ao diclofenaco essas concentrações mostraram-se reduzidas. Concluiu-se que quando houver necessidade de associação da amoxicilina a um antiinflamatório, por curto período de tempo, deve-se dar preferência ao uso de betametasona em detrimento do diclofenaco sódico / Abstract: The prescription of antibiotics associated to anti-inflammatory is common in dentistry and its effects have been studied. Thus, the aim of this work was to evaluate the interaction among amoxicillin, sodium diclofenac and betametasone in tissues and serum, utilizing ex-vívo model. It was used 56 male Wistar rats (7 groups, n= 8), six weeks old, kept in acclimatized environment with food and water ad líbítum. It was implanted four sponges of PVC under the back skin of each animal. Seven days later, it was administered p.o.: amoxicillin 25mg/kg (group 1), sodium diclofenac 2.5mg/kg (group 2), betametasone 0.1mg/Kg (group 3), sodium diclofenac 2.5 mg/Kg + amoxicillin 25mg/Kg (group 4), betametasone 0.1mg/kg + amoxicillin 25mg/Kg (group 5), sodium diclofenac 2.5mg/Kg + betametasone 0.1mg/Kg (group 6) and 1.0mL of solution of sodium chloride 0.9% (group 7). After 90 minutes, the granulomatous tissues were collected and placed in MHA with S. aureus 108 c.f.u/mL. At the same time the blood was collected, centrifuged and 30µL of the serum placed in MHA with S. aureus 108 c.f.u/mL After 18 hours of incubation, the inhibition zones were measured. The tissue inhibition zones of the interaction between amoxicillin and sodium diclofenac showed a medium value of 21.44mm and a tissue concentration of 0.42µg/g, while amoxicillin and betametasone association showed 26.69mm and a tissue concentration of 1.39µg/g. The serum inhibition zones of the interaction between amoxicillin and sodium diclofenac showed a medium value of 21.19mm and a serum concentration of O.42µg/mL, while amoxicillin and betametasone association showed 25.53mm and a serum concentration of 1.41µg/mL. The amoxicillin and sodium diclofenac association had presented a lower tissue and serum concentration of the antibiotic in relation to its association with betametasone / Mestrado / Farmacologia, Anestesiologia e Terapeutica / Mestre em Odontologia

Orientador: Mara Correa Lelles Nogueira / Banca: Beatriz Meurer Moreira / Banca: Marina Baquerizo Martinez / Banca: Suzana Margareth Ajeji Lobo / Banca: Fátima Pereira de Souza / Resumo: O gênero Acinetobacter compreende bacilos Gram-negativos ubíquos na natureza e suas principais espécies, A. calcoaceticus, A. baumannii, A. pittii e A. nosocomialis, foram agrupadas no complexo Acinetobacter baumannii-Acinetobacter calcoaceticus (complexo ACB) por apresentarem alta similaridade genética e por serem de difícil diferenciação por métodos bioquímicos. As infecções mais causadas pelo complexo ACB são pneumonias e bacteremias e, para o tratamento destas, são muito utilizados os beta-lactâmicos, aminoglicosídeos e polimixinas. Entretanto, a resistência aos beta-lactâmicos e aminoglicosídeos tem aumentado em Acinetobacter spp., principalmente, devido à produção de enzimas chamadas beta-lactamases e enzimas modificadoras de aminoglicosídeos (EMAs). Neste contexto, os objetivos do estudo foram avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos, investigar genes de carbapenemases (blaOXA-23like, blaOXA-51like, blaOXA-58like, blaOXA24-40like, blaOXA-143like, blaOXA-48like, blaKPC, blaGES,blaVIM, blaIMPe blaSPM), e de EMAs [aac(3)-Ia, aac(3')-II, aaac(6')-Ih, aph(3')-VI, ant(2')-Ia, aph(3')-Ia e aac(6')-Ib] por PCR e determinar a similaridade genéticados isolados de A. baumannii por REP-PCR. Cem isolados do complexo ACB resistentes aos carbapenêmicos provenientes de pacientes admitidos em unidades de terapia intensiva (UTIs) do Hospital de Base de São José do Rio Preto (HB) foram encaminhados ao laboratório de Microbiologia da Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto (FAMERP), onde foram realizadas a extração de DNA, a identificação da espécie, a investigação dos genes e a tipagem molecular por REP-PCR. Todos os isolados apresentaram fenótipo de multirresistência e foram identificados como pertencentes à espécie A. baumannii. Os genes blaOXA-23like e blaOXA-51like foram detectados em 100% dos isolados, e, em todos, ISAba1 estava localizado "upstream" ao gene blaOXA-23like... / Abstract: The Acinetobacter genus comprises ubiquitous Gram-negative bacilli and its main species, A. calcoaceticus, A. baumannii, A. pittii and A. nosocomialis were grouped in the the Acinetobacter baumannii - Acinetobacter calcoaceticus Complex (ACB Complex) due to their high genetic similarity and for their difficult differentiation by biochemical methods. Most infections caused by ACB complex are pneumonia and bacteremias, and, to treat these, beta-lactams, aminoglycosides and polymyxins are widely used. Nevertheless, beta-lactams and aminoglycosides resistance has been increasing in Acinetobacter spp., mainly, due to the enzymes production called beta-lactamases and aminoglycosides modifying enzymes (AMEs). Thus, the study objectives were to evaluate the antimicrobial susceptibility profile, investigate the carbapenemases gene (blaOXA-23like, blaOXA-51like, blaOXA-58like, blaOXA24-40like, blaOXA-143like, blaOXA-48like, blaKPC, blaGES, blaVIM, blaIMPand blaSPM), the AMEs genes [aac(3)-Ia, aac(3)-II, aac(6')-Ih, aph(3')-VI, ant(2')-Ia, aph(3')-Ia and aac(6')-Ib], and to determine the genetic similarity by REP-PCR. One hundred carbapenem resistant isolates of ACB complex were sent to the Microbiology Laboratory of the Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto, where DNA extraction, species identification, PCRs and molecular typing by REP-PCR were carried out. All of the isolates showed multidrug resistance phenotype and were identified as A. baumannii. The genes blaOXA-23like and blaOXA-51like were present in 100% of the isolates andISAba1 was "upstream" to the blaOXA-23likegene. The AMES genes detected were aph(3')-VI (55%), aac(6')-Ib (46%), aac(3)-Ia (30%) and aph(3')-Ia (24%). The REP-PCR typing generated five groups (A, B, C, D and E) with 20 clusters. Of these, many were endemic clusters, because they were isolated during all the collection period and in all the HB's ICUs. Furthermore, the horizontal transmission ... / Doutor

Objetivos: Avaliar a adequabilidade do modelo farmacocinético-farmacodinâmico (PK-PD) (NOLTING et al., 1996b) para modelar o efeito bactericida da piperacilina (PIP) em ratos Wistar infectados experimentalmente com Escherichia coli ATCC 25922. Metodologia: Experimentos de Farmacocinética: Determinou-se as concentrações plasmáticas totais e livres teciduais de PIP, através de microdiálise (MD), após administração de 240 mg/kg i.v. bolus a ratos Wistar granulocitopênicos (ciclofosfamida) infectados no músculo esquelético (105 UFC/mL) com E. coli. As amostras de plasma e de MD foram analisadas por CLAE. As sondas de MD foram calibradas por retrodiálise. Experimentos de Farmacodinâmica: Os animais imunodeprimidos e infectados foram tratados com PIP nas doses de 120 ou 240 mg/kg, em intervalos de 4/4, 6/6 e 8/8 horas por 24 h. Em tempos pré-determinados, os animais foram sacrificados (n = 3/tempo), o músculo infectado foi retirado, homogeneizado e o número de UFC/mL foi determinado em placas de ágar-sangue, após diluições sucessivas. Um grupo não tratado foi utilizado como controle. Modelagem PK-PD: A partir dos dados farmacocinéticos e farmacodinâmicos obtidos, avaliou-se efeito de morte bacteriana em função do tempo com o auxílio do programa de regressão não-linear SCIENTIST® v.2.0. Resultados e Discussão: Os parâmetros farmacocinéticos após a administração de PIP (240 mg/kg) foram t½ de 40 ± 8 min; CL de 0,46 ± 0,021 (L/h/kg) e um Vdss de 0,30 ± 0,06 L/kg. O perfil de PIP livre tecidual foi previsto a partir dos parâmetros plasmáticos utilizando ajuste simultâneo dos dados de plasma e tecido e um fator de proporcionalidade de 0,342 ± 0,101. Os parâmetros do modelo PK-PD obtidos foram: EC50 de 1,31 ± 0,27 μg/mL e kmax 1,39 ± 0,20 h-1. Os valores dos parâmetros da modelagem PK-PD obtidos in vivo diferiram dos descritos na literatura para o mesmo antibiótico e bactéria quando simulados in vitro. Conclusões: O modelo Emax-modificado descreveu os perfis de crescimento e morte bacteriana em função do tempo obtidos nas diferentes posologias testadas sendo adequado para modelagem PK-PD da piperacilina nas condições experimentais investigadas. / Purpose: The objective of this study was to model the killing effect of a β-lactam antibiotic, piperacillin (PIP), in neutropenic and E. coli ATCC 25922 infected rats after different dosing regimens using a modified Emax PK-PD model. Methodology: Pharmacokinetic studies: Total plasma and free tissue concentrations of PIP, determined by microdialysis, were investigated after i.v. bolus of 240 mg/kg of the drug to immunecompromised (cyclophosphamide) and E. coli infected (107 CFU) Wistar rats. Microdialysis probes recoveries were determined by retrodialysis. Plasma and tissue samples were analyzed by HPLC. Pharmacodynamic studies: The infected rats were treated with iv bolus PIP 120 mg/kg or 240 mg/kg q8h, q6h, q4h. Three animals were sacrificed at predetermined times up to 24 hours. The infected muscle was removed, homogenized and the number of CFU/mL was determined by plate counting after 24 hours of incubation at 37ºC. A control group without treatment was used. PK-PD modeling: PIP killing effect as a function of time was fitted using the Emax-modified model with the aid of a non-linear regression computer program SCIENTIST® v.2.0. Results and Discussion: The pharmacokinetic parameters determined for PIP 240 mg/kg iv bolus were: t½ of 40 ± 8 min; CL of 0.46 ± 0.021 (L/h/kg) and Vdss of 0.30 ± 0.06 L/kg. Piperacillin free tissue levels were predicted using plasma data ina a simultaneous fitting with a proportionality factor of 0.342 ± 0.101. The parameters derived from PK-PD modeling were: bacterial killing rate (kmax) of 1.39 ± 0.20 h-1 concentration to produce 50% of de maximum effect (EC50) of 1.31 ± 0.27 μg/mL. The PK-PD parameters determined in vivo were different from those reported for the same bacteria and drug in vitro. Conclusions: The Emax model adequately described PIP antibacterial effect in animals for the different dosing regimens investigated.

Objetivos: Avaliar a adequabilidade do modelo farmacocinético-farmacodinâmico (PK-PD) (NOLTING et al., 1996b) para modelar o efeito bactericida da piperacilina (PIP) em ratos Wistar infectados experimentalmente com Escherichia coli ATCC 25922. Metodologia: Experimentos de Farmacocinética: Determinou-se as concentrações plasmáticas totais e livres teciduais de PIP, através de microdiálise (MD), após administração de 240 mg/kg i.v. bolus a ratos Wistar granulocitopênicos (ciclofosfamida) infectados no músculo esquelético (105 UFC/mL) com E. coli. As amostras de plasma e de MD foram analisadas por CLAE. As sondas de MD foram calibradas por retrodiálise. Experimentos de Farmacodinâmica: Os animais imunodeprimidos e infectados foram tratados com PIP nas doses de 120 ou 240 mg/kg, em intervalos de 4/4, 6/6 e 8/8 horas por 24 h. Em tempos pré-determinados, os animais foram sacrificados (n = 3/tempo), o músculo infectado foi retirado, homogeneizado e o número de UFC/mL foi determinado em placas de ágar-sangue, após diluições sucessivas. Um grupo não tratado foi utilizado como controle. Modelagem PK-PD: A partir dos dados farmacocinéticos e farmacodinâmicos obtidos, avaliou-se efeito de morte bacteriana em função do tempo com o auxílio do programa de regressão não-linear SCIENTIST® v.2.0. Resultados e Discussão: Os parâmetros farmacocinéticos após a administração de PIP (240 mg/kg) foram t½ de 40 ± 8 min; CL de 0,46 ± 0,021 (L/h/kg) e um Vdss de 0,30 ± 0,06 L/kg. O perfil de PIP livre tecidual foi previsto a partir dos parâmetros plasmáticos utilizando ajuste simultâneo dos dados de plasma e tecido e um fator de proporcionalidade de 0,342 ± 0,101. Os parâmetros do modelo PK-PD obtidos foram: EC50 de 1,31 ± 0,27 μg/mL e kmax 1,39 ± 0,20 h-1. Os valores dos parâmetros da modelagem PK-PD obtidos in vivo diferiram dos descritos na literatura para o mesmo antibiótico e bactéria quando simulados in vitro. Conclusões: O modelo Emax-modificado descreveu os perfis de crescimento e morte bacteriana em função do tempo obtidos nas diferentes posologias testadas sendo adequado para modelagem PK-PD da piperacilina nas condições experimentais investigadas. / Purpose: The objective of this study was to model the killing effect of a β-lactam antibiotic, piperacillin (PIP), in neutropenic and E. coli ATCC 25922 infected rats after different dosing regimens using a modified Emax PK-PD model. Methodology: Pharmacokinetic studies: Total plasma and free tissue concentrations of PIP, determined by microdialysis, were investigated after i.v. bolus of 240 mg/kg of the drug to immunecompromised (cyclophosphamide) and E. coli infected (107 CFU) Wistar rats. Microdialysis probes recoveries were determined by retrodialysis. Plasma and tissue samples were analyzed by HPLC. Pharmacodynamic studies: The infected rats were treated with iv bolus PIP 120 mg/kg or 240 mg/kg q8h, q6h, q4h. Three animals were sacrificed at predetermined times up to 24 hours. The infected muscle was removed, homogenized and the number of CFU/mL was determined by plate counting after 24 hours of incubation at 37ºC. A control group without treatment was used. PK-PD modeling: PIP killing effect as a function of time was fitted using the Emax-modified model with the aid of a non-linear regression computer program SCIENTIST® v.2.0. Results and Discussion: The pharmacokinetic parameters determined for PIP 240 mg/kg iv bolus were: t½ of 40 ± 8 min; CL of 0.46 ± 0.021 (L/h/kg) and Vdss of 0.30 ± 0.06 L/kg. Piperacillin free tissue levels were predicted using plasma data ina a simultaneous fitting with a proportionality factor of 0.342 ± 0.101. The parameters derived from PK-PD modeling were: bacterial killing rate (kmax) of 1.39 ± 0.20 h-1 concentration to produce 50% of de maximum effect (EC50) of 1.31 ± 0.27 μg/mL. The PK-PD parameters determined in vivo were different from those reported for the same bacteria and drug in vitro. Conclusions: The Emax model adequately described PIP antibacterial effect in animals for the different dosing regimens investigated.

Orientador: Mara Correa Lelles Nogueira / Banca: Renata Cristina Picão / Banca: Eleni Gomes / Resumo: Pseudomonas aeruginosa é um bacilo Gram-negativo, aeróbio, não formador de esporos encontrado no solo, água, plantas e animais, incluindo os seres humanos, onde provoca infecções oportunistas. Infecções causadas por P. aeruginosa são de difícil tratamento devido a sua virulência e resistência a vários antimicrobianos. Os carbapenêmicos são geralmente ativos contra P. aeruginosa multirresistentes, mas as altas taxas de resistência a estas drogas estão se tornando comuns e podem indicar a produção de metalo-betalactamases (MβLs). O propósito deste estudo foi detectar e identificar, em cepas de P. aeruginosa resistentes a carbapenêmicos genes que codificam a produção de MβLs (blaSPM, blaIMP e blaVIM) e ESBLs (blaCTX-M e blaGES), e avaliar a similaridade genética entre as cepas. Foram avaliadas sessenta cepas de P. aeruginosa resistentes aos carbapenêmicos isoladas de pacientes do Hospital de Base de São José do Rio Preto, no período de junho de 2009 a dezembro de 2009. Os testes de sensibilidade foram realizados de acordo com a padronização do "Clinical and Laboratory Standards Institute" (CLSI) (2009) utilizando o método de disco-difusão. O teste fenotípico para a produção de MβLs foi realizado através do método de aproximação de discos, com os substratos ceftazidima e imipenem e com o inibidor de MβLs 2-MPA. A detecção dos genes de MβLs blaIMP, blaVIM e blaSPM e de ESBLs blaCTX-M e blaGES foi realizada por PCR, e a identificação através de seqüenciamento. A avaliação da similaridade genética entre as cepas foi realizada nas amostras produtoras de MβL e ESBLs do tipo CTX-M através de PFGE. No teste de suscetibilidade por disco-difusão 98,3% (59/60) das cepas apresentaram resistência ao imipenem e 75% (45/60) ao meropenem. Polimixina B foi o único agente a inibir o crescimento de 100% das amostras... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Pseudomonas aeruginosa is a versatile microorganism, with low nutritional demands and easy proliferation in culture medium. It's a Gram-negative bacillus, aerobic, nonsporulated and it can be isolated from soil, water, plants and animals, including humans. P. aeruginosa infections are hard to treat because of its virulence and resistance to various antimicrobials. Carbapenens are usually active against multiresistant P. aeruginosa, but high levels of resistance to these antibiotics are becoming common and it can indicate metallo-beta-lactamases presence (MβLs). The purpose of this study was to detect and identify, in P. aeruginosa strains, MβL and ESBL encoding genes (blaSPM, blaIMP, blaVIM, blaCTX-M and blaGES) and to determine genetic similarity between the carrier strains. The study was done analyzing sixty P. aeruginosa strains resistant to carbapenens isolated at Hospital de Base de São José do Rio Preto, in the period of june/2009 to December/2009. The isolates were submitted to disc-diffusion susceptibility test, as standardized by the "Clinical and Laboratory Standards Institute" (CLSI) (2009). The phenotypic test for MβL production was performed by means of the double disk synergy method, having ceftazidime and imipenem used as substratum and 2-MPA as an inhibitor. The polymerase chain reaction (PCR) was used to detect the MβLs genes (blaIMP, blaVIM, blaSPM) and the ESBL genes (blaCTX-M and blaGES) and sequencing was carried out for their identification. The genetic similarity between the strains was evaluated in samples which were positive for MβLs and ESBLs genes using the PFGE technique. In disc-diffusion susceptibility test, 98,3% (59/60) of the strains were imipenem resistant and 75% (45/60) were meropenem resistant. All isolates were inhibited by Polymixin B. Tracheal aspirate were the most frequent isolated clinic specimen, with 40% (24/60) of total. / Mestre

Objetivos: Avaliar a adequabilidade do modelo farmacocinético-farmacodinâmico (PK-PD) (NOLTING et al., 1996b) para modelar o efeito bactericida da piperacilina (PIP) em ratos Wistar infectados experimentalmente com Escherichia coli ATCC 25922. Metodologia: Experimentos de Farmacocinética: Determinou-se as concentrações plasmáticas totais e livres teciduais de PIP, através de microdiálise (MD), após administração de 240 mg/kg i.v. bolus a ratos Wistar granulocitopênicos (ciclofosfamida) infectados no músculo esquelético (105 UFC/mL) com E. coli. As amostras de plasma e de MD foram analisadas por CLAE. As sondas de MD foram calibradas por retrodiálise. Experimentos de Farmacodinâmica: Os animais imunodeprimidos e infectados foram tratados com PIP nas doses de 120 ou 240 mg/kg, em intervalos de 4/4, 6/6 e 8/8 horas por 24 h. Em tempos pré-determinados, os animais foram sacrificados (n = 3/tempo), o músculo infectado foi retirado, homogeneizado e o número de UFC/mL foi determinado em placas de ágar-sangue, após diluições sucessivas. Um grupo não tratado foi utilizado como controle. Modelagem PK-PD: A partir dos dados farmacocinéticos e farmacodinâmicos obtidos, avaliou-se efeito de morte bacteriana em função do tempo com o auxílio do programa de regressão não-linear SCIENTIST® v.2.0. Resultados e Discussão: Os parâmetros farmacocinéticos após a administração de PIP (240 mg/kg) foram t½ de 40 ± 8 min; CL de 0,46 ± 0,021 (L/h/kg) e um Vdss de 0,30 ± 0,06 L/kg. O perfil de PIP livre tecidual foi previsto a partir dos parâmetros plasmáticos utilizando ajuste simultâneo dos dados de plasma e tecido e um fator de proporcionalidade de 0,342 ± 0,101. Os parâmetros do modelo PK-PD obtidos foram: EC50 de 1,31 ± 0,27 μg/mL e kmax 1,39 ± 0,20 h-1. Os valores dos parâmetros da modelagem PK-PD obtidos in vivo diferiram dos descritos na literatura para o mesmo antibiótico e bactéria quando simulados in vitro. Conclusões: O modelo Emax-modificado descreveu os perfis de crescimento e morte bacteriana em função do tempo obtidos nas diferentes posologias testadas sendo adequado para modelagem PK-PD da piperacilina nas condições experimentais investigadas. / Purpose: The objective of this study was to model the killing effect of a β-lactam antibiotic, piperacillin (PIP), in neutropenic and E. coli ATCC 25922 infected rats after different dosing regimens using a modified Emax PK-PD model. Methodology: Pharmacokinetic studies: Total plasma and free tissue concentrations of PIP, determined by microdialysis, were investigated after i.v. bolus of 240 mg/kg of the drug to immunecompromised (cyclophosphamide) and E. coli infected (107 CFU) Wistar rats. Microdialysis probes recoveries were determined by retrodialysis. Plasma and tissue samples were analyzed by HPLC. Pharmacodynamic studies: The infected rats were treated with iv bolus PIP 120 mg/kg or 240 mg/kg q8h, q6h, q4h. Three animals were sacrificed at predetermined times up to 24 hours. The infected muscle was removed, homogenized and the number of CFU/mL was determined by plate counting after 24 hours of incubation at 37ºC. A control group without treatment was used. PK-PD modeling: PIP killing effect as a function of time was fitted using the Emax-modified model with the aid of a non-linear regression computer program SCIENTIST® v.2.0. Results and Discussion: The pharmacokinetic parameters determined for PIP 240 mg/kg iv bolus were: t½ of 40 ± 8 min; CL of 0.46 ± 0.021 (L/h/kg) and Vdss of 0.30 ± 0.06 L/kg. Piperacillin free tissue levels were predicted using plasma data ina a simultaneous fitting with a proportionality factor of 0.342 ± 0.101. The parameters derived from PK-PD modeling were: bacterial killing rate (kmax) of 1.39 ± 0.20 h-1 concentration to produce 50% of de maximum effect (EC50) of 1.31 ± 0.27 μg/mL. The PK-PD parameters determined in vivo were different from those reported for the same bacteria and drug in vitro. Conclusions: The Emax model adequately described PIP antibacterial effect in animals for the different dosing regimens investigated.

Orientadores: Mateus Borba Cardoso, Edvaldo Sabadin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T01:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JessicaFernandaAffonsode_M.pdf: 5384717 bytes, checksum: 6d1c629858f4001ec680da7a8614ad33 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O trabalho aqui descrito teve como objetivo a obtenção de um sistema com duplo poder de inibição bacteriana baseado em nanopartículas de prata (AgNPs) recobertas com sílica mesoporosa (SM) para subsequente funcionalização com antibióticos b-lactâmicos. O agente b-lactâmico utilizado durante o desenvolvimento do projeto foi a ampicilina. Além disso, o trabalho teve como foco: (1) analisar o possível sinergismo da utilização das AgNPs e do antibiótico b-lactâmico contra bactérias suscetíveis à ampicilina e (2) investigar uma possível ação bactericida dos sistemas sintetizados contra Escherichia coli resistente ao agente b-lactâmico escolhido. Durante o trabalho, duas sínteses distintas para a obtenção das AgNPs foram testadas. A primeira delas é baseada na redução química dos íon Ag+ por boroidreto de sódio (NaBH4) utilizando citrato de sódio como agente protetor. Através desse método, não foi possível recobrir as AgNPs com sílica. No entanto, essa metodologia possibilitou estudar o fenômeno de crescimento e agregação parcial das nanopartículas sintetizadas. Dessa forma, a segunda alternativa para sintetizar as AgNPs foi baseada na redução química dos íons Ag+ em etileno glicol (EG), na presença de polivinilpirrolidona (PVP). Essa estratégia permitiu o recobrimento das AgNPs com sílica e essas nanopartículas foram então utilizadas para os procedimentos de funcionalização com a ampicilina. Foram realizados experimentos de atividade biológica com as bactérias Escherichia coli e Escherichia coli resistente à ampicilina (Gram-negativas) e Staphylococcus aureus (Gram-positiva), através da incubação do material juntamente com as bactérias, seguida pela cultura das mesmas em placas de ágar. Todos os materiais sintetizados apresentaram propriedades antibacterianas, que aumentam com o aumento da concentração dos materiais utilizados. A partir dos ensaios biológicos, foi possível observar que as nanopartículas de prata recobertas com sílica mesoporosa (Ag@SiO2) possuem elevado efeito antimicrobiano, ocasionando 100% de redução do número de colônias para todas as bactérias estudadas. Além disso, é possível notar que a funcionalização com ampicilina aumentou as propriedades bactericidas das nanopartículas de sílica e, em altas concentrações, o sistema de prata funcionalizado com ampicilina (Ag@SiO2-Ampicilina), apresentou resultados semelhantes ao seu respectivo precursor sem funcionalização. Uma explicação viável para a menor eficiência do sistema Ag@SiO2-Ampicilina em baixas concentrações pode estar relacionada à oclusão dos poros da sílica mesoporosa, ocasionada pelo processo de funcionalização, impedindo assim a lixiviação da prata iônica. Apesar dos resultados satisfatórios obtidos para o sistema Ag@SiO2-Ampicilina, ainda é preciso investigar uma alternativa que não ocasione a obstrução dos poros da sílica e, dessa forma não reduza o efeito da prata presente no sistema estudado / Abstract: The work described here aimed to obtain a dual bacterial inhibition system based on silver nanoparticles (AgNPs) coated with mesoporous silica (MS) for further functionalization with b-lactams antibiotics. Ampicillin was the b-lactam chosen for the project development. Moreover, this work is focused on: (1) analyzing the possible synergism of using AgNPs combined with b-lactam antibiotic against ampicillin susceptible bacteria and (2) investigating a possible bactericidal action of the synthesized systems against Escherichia coli strain which is resistant to b-lactam. Two different methodologies for AgNPs synthesis were tested. The first one is based on the chemical reduction of Ag+ ions by sodium borohydride (NaBH4) in the presence of sodium citrate as capping agent, which did not allow the silica coating. However, it allowed us to study growth and partial aggregation of these nanoparticles. Therefore, the second alternative to synthesize AgNPs was based on the chemical reduction of Ag+ ions solubilized by ethylene glycol (EG) in the presence of polyvinylpyrrolidone (PVP). This strategy allowed us coating the AgNPs with silica and these nanoparticles were used for functionalization with ampicillin. Biological activity experiments were conducted with Escherichia coli and Escherichia coli resistant to ampicillin (Gram-negatives) and Staphylococcus aureus (Gram-positive), through nanoparticles incubation test in tubes containing the bacteria, followed by culturing on agar plates. All synthesized materials showed antibacterial properties, which increase with increasing concentration of the materials tested. From the biological tests, it is observed that silver nanoparticles coated with mesoporous silica (Ag@SiO2) have high antimicrobial effect, promoting 100% reduction in the number of colonies for all bacteria studied. Furthermore, it is noticed that the functionalization with ampicillin increased the bactericidal properties of silica nanoparticles, and in high concentrations, silver functionalized with ampicillin (Ag@SiO2-Ampicillin) presented similar results to its respective precursor without functionalization. One possible explanation for the lower efficiency of the Ag@SiO2-Ampicillin system at low concentrations may be related to the occluded pores of mesoporous silica, caused by the functionalization process, while preventing the leaching of ionic silver. Despite the satisfactory results obtained for Ag@SiO2-Ampicillin system, it is still necessary to investigate an alternative which does not cause occlusion of silica pores and, consequently, does not reduce the effect of silver in the studied system / Mestrado / Físico-Química / Mestra em Química