Abstract Hydrogels are interesting for use in the treatment of topical wounds due to their virtually zero toxicity, and capacity for extended release of pharmaceuticals. Silver sulfadiazine (SSDZ) is the drug of choice in the treatment of skin burns. The aim of the study was to determine cytotoxicity, antimicrobial activity and stability of a PVA hydrogel with integrated silver sulfadiazine. SSDZ-hydrogels were prepared using 10% (w/w) PVA (either 89% or 99% hydrolyzed) and 1% (w/w) silver sulfadiazine. Cellular viability was assessed via MTS assays, antimicrobial activity via disk-diffusion and accelerated stability tests were carried out with analysis at 0, 30, 60, 90 and 180 days of storage at 40 ± 2 °C and a relative humidity of 75 ± 5%. The parameters evaluated included organoleptic characteristics, moisture, swelling ability, mechanical strength, FTIR, XRD, TGA and DSC, and silver release patterns via XRD and potentiometry. Cell viability tests indicated some cytotoxicity, although within acceptable levels. After 90 days of storage, SSDZ hydrogel samples exhibited a brown coloration, probably due to the formation of Ag or Ag2O nanoparticles. The SSDZ-loaded hydrogels suffered visual and physical changes; however, these changes did not compromise its use as occlusive wound dressings or its antimicrobial properties.

RESUMO Fibroína (FB) e nanocelulose bacteriana (BC) são produtos naturais que podem ser usados na biomedicina, nas indústrias eletrônicas e de alimentos e outras áreas. Todos eles apresentam biocompatibilidade, podendo ser utilizados para diversos fins. A mistura de fibroína e nanocelulose bacteriana foi projetada para produzir um material biocompatível para ser aplicado com um dispositivo médico. Por esse motivo, o objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades estruturais da mistura de BC e FB. Assim, FB foi extraída do Bombyx mori e a BC foi produzida por processo de fermentação utilizando Gluconacetobacter xylinus. As membranas compostas de BC-FB foram produzidas por contato de imersão por 24 horas, a 25 °C, em 100 rpm, sem agente reticulante. Após a produção, as amostras de membrana foram secas e caracterizadas por espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (espectroscopia FTIR), propriedades mecânicas, eficiência de intumescimento, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microtomografia computadorizada (µCt). Os resultados indicam que as membranas porosas com ligações de hidrogênio obtidas apresentaram morfologia porosa anisiotrópica, fechada e interconectada. As características morfométricas, que se assemelham a um favo de mel e consistem em uma estrutura longa com alta conectividade e alta porosidade total, amplificam as áreas de aplicações da mistura BC-FB, com potencial utilização com dispositivos optoeletrônicos, em áreas que variam desde ambiental à engenharia tecidual. Além disso, a produção por contato de imersão permitirá o processo de alta qualidade e o desenvolvimento de material de rótulo verde.

ABSTRACT Fibroin (FB) and bacterial nanocellulose (BC) are natural products, being used in biomedicine, electronics, food industries and other areas. Both show biocompatibility, able to be used for many different purposes. The blending of fibroin and bacterial nanocellulose was design to produce a biocompatible material to be applied with a medical device. For this reason, the objective of this work was to evaluate the structure properties of the blending of BC and FB. Thus, FB was extracted from Bombyx mori and BC was produced by fermentation process utilizing Gluconacetobacter xylinus. The membranes composed of BC-FB were produced by immersion contact for 24 hours, at 25°C, in 100rpm; without crosslinking agent. After the production the membrane samples were dried and characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR spectroscopy), mechanical proprieties, swelling efficiency, scanning electron microscopy (SEM) and computerized microtomography (µCt). Results indicate that the hydrogen-bonded porous membranes obtained displayed anisiotropic, closed and interconnected porous morphology. The morphometric characteristics, which resemble a honeycomb and consist of a long structure with high connectivity and high total porosity, amplify the areas of BC-FB blend applications, with potential utilization with optoelectronic devices, in areas ranging from environmental to tissue engineering. Furthermore, the production by immersion contact will allow the upscale process and the development of green label material.

ABSTRACT The use of biopharmaceuticals dates from the 19th century and within 5-10 years, up to 50% of all drugs in development will be biopharmaceuticals. In the 1980s, the biopharmaceutical industry experienced a significant growth in the production and approval of recombinant proteins such as interferons (IFN α, β, and γ) and growth hormones. The production of biopharmaceuticals, known as bioprocess, involves a wide range of techniques. In this review, we discuss the technology involved in the bioprocess and describe the available strategies and main advances in microbial fermentation and purification process to obtain biopharmaceuticals.

Estabilidade de enzimas é uma questão fundamental em indústrias biotecnológicas, farmacêuticas e cosméticas. As investigações sobre o assunto têm chamado a atenção por sua aplicação prática. A bromelina é uma tiol-endopeptidase, obtida a partir do abacaxi (Ananas comosus). É conhecida por suas aplicações clínicas e terapêuticas, especialmente para desbridamento seletivo de queimaduras, melhoria de ações antibiótica e de atividades anti-inflamatórias. Até o momento, a utilização da bromelina em aplicações farmacológicas industriais é limitada, devido à disponibilidade comercial, os custos, a sensibilidade ao pH e temperatura. Portanto, a maior compreensão da estabilidade desta enzima seria de grande interesse. O objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade da atividade da bromelina em vários pH (2,0 a 8,0) e em soluções de polietilenoglicol e de ácido poliacrílico. Observamos que a bromelina foi capaz de manter a sua estabilidade em pH 5.0, em todas as temperaturas estudadas. Soluções de PEG aumentaram a estabilidade da bromelina, enquanto que soluções de PAA obtiveram efeito oposto.

Enzyme stability is critical in biotechnology, pharmaceutical and cosmetic industries. Investigations on this subject have drawn attention because of its practical application. Bromelain is a thiol-endopeptidase, obtained from pineapple (Ananas comosus), known for its clinical and therapeutic applications, particularly to selective burn debridement and improvement of antibiotic action and anti-inflammatory activities. To date, the use of bromelain in pharmacological or industrial applications is limited, due to commercial availability, costs, and sensitivity to pH and temperature. Therefore, a better understanding of enzyme stability would be of great interest. The aim of this study was to evaluate bromelain activity and stability in several pH (2.0 to 8.0) and in polyethylene glycol and polyacrylic acid solutions. We observed that bromelain was able to maintain its stability at pH 5.0 for the temperatures studied. PEG solutions increased bromelain stability, but PAA solutions had the opposite effect.

Esforços para diminuir o risco de transmissões de infecções incluem programas nos quais os desinfetantes desempenham papel crucial. As superfícies de materiais médico-hospitalares, se não estiverem diretamente ligados à transmissão de doenças, podem contribuir, potencialmente, para uma contaminação cruzada secundária. Cada instrumento ou superfície do estabelecimento do ambiente de saúde que entra em contato com um paciente é um disseminador potencial de infecção. Para estudar e comparar o comportamento dos microrganismos selecionados foram realizados ensaios de determinação do tempo de redução decimal. Os maiores valores D determinados, foram: (i) 0,1% dicloroisocianurato de sódio (NaDCC) (pH 7.0) - E. coli e A. calcoaceticus (D = 5,9 min); (ii) hipoclorito de sódio (pH 7,0) à 0,025% para B. stearothermophilus (D = 24 min), E. coli e E. cloacae (D = 7,5 min); e à 0,05% para B. stearothermophilus (D = 9,4 min) e E. coli (D = 6,1 min). Este estudo estabelece que as suspensões estudadas são indicação da eficácia de desinfecção recomendada pela legislação, mas os resultados podem variar de produto para produto. Para desinfecção de mãos clorexidina pode ser utilizada, pois apresentou valores D baixos. Para desinfecção de nível intermediário de equipamentos e instrumentos recomenda-se a utilização de NaDCC, devido à estabilidade e baixo efeito corrosivo para equipamentos e materiais. Glutaraldeído, apesar de muito aceito para processos esterilizantes, tem eficácia comparável a soluções de formaldeído.

Efforts to diminish the transmission of infections include programs in which disinfectants play a crucial role. Hospital surfaces and medical devices are potential sources of cross contamination, and each instrument, surface or area in a health care unit can be responsible for spread of infection. The decimal reduction time was used to study and compare the behavior of selected strains of microorganisms. The highest D-values for various bacteria were obtained for the following solutions: (i) 0.1% sodium dichloroisocyanurate (pH 7.0) - E. coli and A. calcoaceticus (D = 5.9 min); (ii) sodium hypochlorite (pH 7.0) at 0.025% for B. stearothermophilus (D = 24 min), E. coli and E. cloacae (D = 7.5 min); at 0.05% for B. stearothermophilus (D = 9.4 min) and E. coli (D = 6.1 min). The suspension studies were an indication of the disinfectant efficacy on a surface. The data in this study reflect the formulations used and may vary from product to product. The expected effectiveness from the studied formulations shows that the tested agents can be recommended for surface disinfection as stated in present guidelines and emphasize the importance and need to develop routine and novel programs to evaluate product utility.

Devido ao número crescente de surtos de infecção hospitalar, torna-se proeminente o estabelecimento de um programa de sanitização que liste os agentes químicos a serem empregados e o modo de aplicação mais efetivo. Validação da eficácia de descontaminação é uma tarefa ao mesmo tempo importante e desafiadora. Para estudar e comparar o comportamento dos microrganismos selecionados foram realizados ensaios de concentração inibitória mínima (CIM). A CIM capaz de reduzir o bioburden inicial (>6 log10) foi: 59 - 156 mg/L de quartenários de amônia; 63 - 10000 mg/L de clorexidina, 1375 - 3250 mg/mL de glutaraldeído, 39 - 246 mg/L de formaldeído, 43750 - 87500 mg/L de etanol 1250 - 6250 mg/L de PVPI, 150 - 4491 mg/L de compostos liberadores de cloro e 469 -2500 mg/L de peróxido de hidrogênio.

Due to the growing number of outbreaks of infection in hospital and nurseries, it becomes essential to set up a sanitation program that indicates that the appropriate chemical agent was chosen for application in the most effective way. Validating the effectiveness of decontamination and disinfection is an important and often challenging task. In order to study and compare the behavior of selected microorganisms, they were submitted to minimal inhibitory concentration (MIC). The MIC intervals, which reduced bacteria populations over 6 log10, were: 59 to 156 mg/L of quaternary ammonium compounds (QACs); 63 to 10000 mg/L of chlorhexidine; 1375 to 3250 mg/L of glutaraldehyde; 39 to 246 mg/L of formaldehyde; 43750 to 87500 mg/L of ethanol; 1250 to 6250 mg/L of iodine in polyvinyl-pyrolidone complexes, 150 to 4491 mg/L of chlorine-releasing-agents (CRAs) and 469 to 2500 mg/L of hydrogen peroxide. Chlorhexidine showed non inhibitory activity over germinating spores. A. calcoaceticus showed resistance to the majority of the agents tested, followed by E. cloacae and S. marcescens.