Nanopartículas magnéticas e lipídicas para liberação direcionada de quercetina no câncer de cólon

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Macedo, Júlia Borges de
• Orientador(a): Ferrari, Priscileila Colerato
• Banca de defesa: Miranda, José Ricardo de Arruda , Boscardin, Patricia Mathias Doll
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual de Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmaceuticas
• Departamento: Departamento de Ciências Farmacêuticas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Sistemas de liberação; Câncer colorretal; Nanopartículas magnéticas; Quercetina; Otimização de formulações; Drug Delivery Systems; Colon cancer; Quercetin; Magnetic Nanoparticles; Formulation optimization
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
• Link de acesso: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/4219

Sistemas de liberação nanoparticulados podem aumentar a efetividade terapêutica e reduzir a toxicidade do tratamento convencional do câncer de cólon ao aprimorar propriedades farmacocinéticas, como a absorção e a liberação a partir do direcionamento passivo e ativo do fármaco. O superparamagnetismo de nanopartículas magnéticas (NPM) aparece como alternativa promissora de terapia magneto térmica promovendo a morte de células tumorais por hipertermia com possibilidade de controle e direcionamento por campo magnético externo. Por outro lado, as nanopartículas lipídicas (NLS) são úteis para carrear antitumorais lipofílicos, como a quercetina (QC). A estratégia de funcionalização polimérica permite melhorar a estabilidade e o direcionamento de nanopartículas, por isso, este trabalho buscou desenvolver NPM e NLS revestidas com quitosana e quitosana conjugada ao ácido fólico (QSAF) para liberação de QC. Após a síntese de QSAF e seleção da melhor metodologia de funcionalização, foi conduzido um planejamento fatorial 3^2, identificando os parâmetros que mais influenciam na produção de NPM e NLS e otimizando as formulações. Os sistemas foram caracterizados por microscopia de varredura, espalhamento dinâmico de luz e potencial Zeta, além da eficiência de encapsulação e teor de fármaco quantificados por métodos validados de espectrofotometria UV-Vis e cromatografia líquida de alta eficiência. O QSAF foi caracterizado confirmando a ligação entre os grupos funcionais (R-NH2 e R-COOH) com uma eficiência de 72,92%. O método de funcionalização por agitação shaker e separação magnética de NPM-QS (FM3), e funcionalização in situ de NLS-QS em sonicador por gotejamento (FL3) obtiveram tamanhos de 483,57 nm (PDI 0,49) e 508,45 nm (PDI 0,53), com carga de 29,97 mV e 9,51 mV, respectivamente. Após o planejamento fatorial, notou-se que as NPMs têm o potencial Zeta influenciado positivamente pela concentração de QS, seguido da interação QS-temperatura com significância estatística. A otimização de resposta máxima de potencial Zeta e mínima de diâmetro médio (d = 1), permitiu selecionar a formulação com 2 mg.mL-1 de QS preparada a 30oC. Por outro lado, a NLS selecionada como resposta otimizada máxima de potencial Zeta, EE e teor, e mínima de diâmetro médio e PDI, foi a formulação de 1 mg.mL-1 de QS e 10 minutos de sonicador. As formulações otimizadas apresentaram tamanho de 122,32 nm (DP ± 8,56) e 352,83 nm (DP ± 62,8), PDI de 0,46 (DP ± 0,05) e 0,23 (DP ± 0,17), potencial Zeta de +30,78 mV (DP ± 0,8) e +14,2 mV (DP ± 5,9), para NPM e NLS, respectivamente. As EE obtidas foram de 80,45% (NPM-QS-QC), 54,4% (NPM-QSAF-QC), 69,73% (NLS-QC-QS) e 83,82% (NLS-QC-QSAF). O ensaio de dissolução demonstrou um controle de liberação expressivo para as NPM-QS-QC (até 6,4% em 24h) e liberação do tipo burst para as NLS-QC-QS (até 77,2% em 1h), com pouca variação entre polímero não conjugado e conjugado. Conforme os resultados discutidos neste estudo, o planejamento experimental permitiu discutir variáveis importantes na produção destas nanopartículas e definir os melhores parâmetros das formulações de NPMs e NLSs funcionalizadas com quitosana e quitosana-folato. Ainda há a necessidade de investigações mais aprimoradas, porém este estudo espera ter contribuído nos avanços da nanotecnologia biomédica e na discussão de sistemas magnéticos e lipídicos, demonstrando o potencial das formulações nanoparticuladas de quercetina no tratamento do câncer.