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Title: Desenvolvimento, caracterização e avaliação de nanoestruturas contendo fotosensitizador para o tratamento de lesões malignas e potencialmente malignas em modelos experimenteis.
Authors: Paula, Carina Silva de
metadata.dc.contributor.advisor: Mosqueira, Vanessa Carla Furtado
Mesquita, Ricardo Alves de
Keywords: Fototerapia
Nanopartículas
Issue Date: 2014
metadata.dc.contributor.referee: Ferreira, Lucas Antônio Miranda
Aguiar, Maria Cassia Ferreira de
Almeida, Soraya de Mattos Camargo Grossmann
Lopez, Renata Fonseca Vianna
Citation: PAULA, Carina Silva de. Desenvolvimento, caracterização e avaliação de nanoestruturas contendo fotosensitizador para o tratamento de lesões malignas e potencialmente malignas em modelos experimenteis. 2014. 141f. Tese (Doutorado em Ciências Farmacêuticas) - Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2014.
Abstract: Neste trabalho o fotossensitizador, cloro alumínio ftalocianina (AlClPc), foi incorporado em diferentes sistemas coloidais: nanocápsulas (NC) convencionais de ácido poli-D,L-lático (PLA), NC estericamente estabilizadas ou peguiladas com monometoxipolietilenoglicol-co-poli-D,L-lactídeo (PLA-PEG) e em nanoemulsões (NE) aniônicas e catiônicas utilizando-se a metodologia de precipitação seguida de evaporação do solvente. NC de PLA e PLA-PEG contendo AlClPc foram desenvolvidas e caracterizadas para o tratamento intravenoso de tumores sólidos em modelo animal usando a terapia fotodinâmica (TFD). As preparações de NC contendo AlClPc mostraram estreita distribuição de tamanho (monodispersão) com um índice de polidispersão médio de 0,13. O diâmetro médio, determinado por espectroscopia de correlação de fótons (ECF), variou em torno de 200 nm conforme a formulação e todas as formulações apresentaram potencial zeta negativo. A porcentagem de encapsulação de AlClPc foi próxima de 100% para todas as formulações. O perfil de liberação foi investigado para as nanoestruturas e foi observada uma liberação prolongada por 168 horas. A hemólise induzida pelo AlClPc livre ou pelo AlClPc-NC PLA foi baixa (< 10%), sendo que as NC PLA-PEG contendo AlClPc induziram maior hemotoxicidade (máximo de 37 %). A atividade antitumoral de AlClPc livre e incorporado em NC PLA e NC PLA-PEG foi avaliada em modelo murino de tumor sólido de Ehrlich, nas doses de 0,5 e 6,0 mg/kg de AlClPc e na dose de luz de 50 J/cm2. Os grupos controles apresentaram padrões macroscópicos e histológicos similares, enquanto, os tratados por terapia fotodinâmica induziram 70% e 68% de necrose no tumor após uma única aplicação de NC PLA e NC PLA-PEG nas doses mais altas de AlClPc, respectivamente, mostrando eficácia de NC-AlClPc no tratamento experimental por PDT em nosso modelo animal. Por outro lado, NE e NC aniônicas e catiônicas foram desenvolvidas e caracterizadas para utilização no tratamento tópico de desordens potencialmente malignas da mucosa oral, visando aplicações no tratamento futuro da leucoplasia. Nanoestruturas catiônicas compostas de estearilamina (EA) ou dodecilamina (DA) foram preparadas por nanoemulsificação espontânea. O procedimento resultou em NE monodispersas com diâmetro médio das gotículas de aproximadamente 273 nm. NC também foram preparadas e comparativamente apresentaram tamanho médio muito semelhante (263 nm). As nanoestruturas compostas de DA e EA apresentaram um potencial zeta de +17 e +76 mV, respectivamente. AlClPc-carregada em nanoestruturas catiônicas exibiram porcentagem de encapsulação de 100%. A porcentagem de AlClPc liberada in vitro de NC EA e NE EA foi de 13% e 15%, respectivamente, após 156 horas. A hemólise induzida por nanoestruturas catiônicas apresentou-se aumentada em relação às nanoestruturas aniônicas. Ambas foram também caracterizadas quanto a penetração in vivo de AlClPc através da mucosa da língua e bolsa de hamster, sendo as mucosas analisadas por microscopia confocal. Entretanto, a NE catiônica preparada com dodecilamina apresentou menor penetração na mucosa quando comparado às demais formulações. Estudos de permeação e retenção in vitro foram realizados utilizando-se mucosa da bolsa jugal de hamster com leucoplasia induzida por 7, 12- dimetilbenzoantraceno (DMBA). Os estudos de permeação e retenção in vitro demonstraram que o AlClPc incorporado à NE e mesmo em solução consegue penetrar até as camadas viáveis da mucosa com leucoplasia induzida, permanecendo retido mesmo após 6 horas de sua aplicação. Os resultados obtidos sugerem, portanto, que as nanopartículas contendo AlClPc são um sistema de vetorização promissor para aplicações clínicas na TFD em alterações potencialmente malignas, como a leucoplasia oral. ______________________________________________________________________________________
ABSTRACT: In this work, the fotossensitizer chloroaluminum phthalocyanine (AlClPc) was incorporated in different colloidal systems: conventional nanocapsules of, poly(D,Llactide) (PLA), sterically stabilized or peguilated NC (monometoxipolyethylene glycol co- poly(D,L-lactide)) (PLA-PEG) and anionic and cationic nanoemulsions (NE), using the method of precipitation followed by solvent evaporation. PLA and PLA-PEG NC containing AlClPc were developed and characterized for the intravenous treatment of solid tumors in animal model by photodynamic therapy. The nanocapsules were produced by interfacial polymer deposition. The NC preparations containing AlClPc showed narrow distribution of size (monodisperse) with a mean polydispersive index of 0.13. The mean diameter ranged around of 200 nm, according to the formulation and determined by photon correlation spectroscopy. All formulations presented negative potential zeta. The encapsulation percentage of AlClPc was of 100% for all formulations. The release profile was investigated for all preparations and sustained release was observed for 168 hours. The hemolysis induced by free AlClPc or in PLA NC was extremely low (<10%), the NC PLA-PEG containing AlClPc induced higher hemotoxicity (maximum of 37%).The antitumoral activity of free AlClPc and incorporated in PLA NC and in PLA-PEG NC was assessed on murine model of solid Ehrlich tumor in doses of 0.5 and 6.0mg/kg of AlClPc and 50 J/cm2 of light. Control groups present similar macroscopically and histological patterns, while PDT treatment induced 70% e 68% of tumor necrosis after one single application of PLA NC and PLAPEG NC, respectively, in high doses, showing the efficacy of NC-AlClPc mediated PDT on the treatment of model malignant disease. On the other hand, anionic and cationic NE and NC were developed and characterized for used as a drug delivery system for the topical treatment of potentially malignant disease of oral mucosa, for the future treatment of leukoplakia. Cationic nanostructure composed of stearylamine (EA) or dodecylamine (DA) were prepared by spontaneous emulsification. The procedure resulted in monodispersed NE with a droplet size of approximately 273 nm. NC were also prepared and showed comparatively very similar average size (263nm).The nanostructures composed of DA and EA presented the mean zeta potential of +17 and +76 mV, respectively. AlClPc-loaded cationic nanostructures exhibited encapsulation percentage values close to 100%. Amount of AlClPc in vitro released of NC EA and NE EA was 13% and 15%, respectively, after 156 hours. Hemolysis induced nanostructures cationic presented increased compared to anionic nanostructures. The anionic and cationic nanostructures were also characterized in terms of AlClPc penetration across the hamster tongue and pouch mucosa and analyzed by confocal microscopy. However, cationic NE prepared with dodecylamine exhibited reduced penetration into the mucosa when compared to other formulations. In vitro permeation and retention studies were performed using mucosal hamster cheek pouch with oral leukoplakia induced by 7, 12- dimetil-benzoantraceno (DMBA). The in vitro retention and permeation studies demonstrated that AlClPc incorporated into the NE and free in solution can penetrate to the viable layers of the mucosa containing induced leukoplakia and remaining retained after 6 hours of application. The results suggest, therefore, that nanoparticles containing AlClPc is a promising drug delivery system for photodynamic therapy of potentially malignant disorders, as oral leukoplakia.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. CIPHARMA, Escola de Farmácia, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6501
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo autor(a), 24/04/2016, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 3.0, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.
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