Dinâmica molecular de nanohorns de carbono (NHC): potenciais agentes carreadores de complexos antitumorais de Pt(II)

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Almeida, Eduardo Ribeiro
• Orientador(a): Santos, Hélio Ferreira dos
• Banca de defesa: Anconi, Cléber Paulo Andrade , Goliatt, Priscila Vanessa Zabala Capriles
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Nanohorns de carbono; Sistemas carreadores de fármacos; Cisplatina; Dinâmica molecular; Carbon nanohorns; Drug delivery systems; Cisplatin; Molecular dynamics
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/9580

A quimioterapia envolvendo fármacos a base de Pt(II), como a cisplatina, tem demonstrado resultados efetivos no combate a células cancerosas, apesar dos severos efeitos colaterais devido à alta toxicidade associada com a baixa seletividade desses agentes antitumorais. Uma potencial alternativa para contornar essa problemática ou reduzir os efeitos colaterais consiste da utilização dos sistemas carreadores de fármacos que podem, além de proteger e carrear altas doses de fármaco, também promover a sua liberação lenta e direcionada para os sítios tumorais. Nessa perspectiva, utilizando o método da dinâmica molecular, esse trabalho teve como objetivo a investigação e a caracterização do comportamento dinâmico de complexos de inclusão cddp@NHC, constituídos pela cisplatina (cddp) encapsulada em modelos de nanohorns de carbono (NHC), em solução aquosa. Com relação a esses nanocarreadores a base de carbono, avaliou-se tanto a potencialidade de modelos pristinos, que se diferenciavam em função do ângulo de abertura do cone, quanto de modelos oxidados (NHCox) e reduzidos (NHCh) que se distinguiam em termos do tamanho das nanowindows funcionalizadas resultantes de diferentes graus de oxidação e redução. Os resultados indicaram a presença de até 36 moléculas de água no interior das cavidades dos NHC pristinos, dependendo no ângulo de cone e da presença da cddp. Algumas dessas moléculas de solvente foram expulsas com a inclusão da cddp, apesar de mais de 10 terem permanecido confinadas. Em contraste, complexos com modelos de NHCox e NHCh comportaram até 17 e 15 moléculas de solvente, respectivamente. O aumento do grau de oxidação também se mostrou relevante para a ampliação da área acessível ao solvente e, consequentemente, para a redução da hidrofobicidade dos NHC. A obstrução das nanowindows funcionalizadas impossibilitou o efeito da liberação da cddp. Como reportado em estudos experimentais, as energias livre de ligação (ΔbG) calculadas apontaram que a formação de todos os complexos de inclusão estudados foi termodinamicamente favorável em solução aquosa, o que sugeriu a potencialidade dessas nanoestruturas como carreadoras de fármacos. Enquanto para os complexos com o NHC pristino mais favorável a ΔbG média foi de -35 e -79 kcal.mol⁻¹ para a inclusão de uma e duas cddp, no caso daqueles com os NHCox e NHCh, os referidos valores foram de -47 e -77 kcal.mol⁻¹ e de -40 e -74 kcal.mol⁻¹ respectivamente, sendo que a maior parte dessa estabilidade foi proveniente das contribuições de van der Waals.