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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35209
Tipo: | Dissertação |
Título: | Desenvolvimento, caracterização e avaliação da atividade antitumoral em células de adenocarcinoma mamário humano de nanocápsulas poliméricas contendo derivados de isatina |
Autor(es): | Formiga, Allessya Lara Dantas |
Primeiro Orientador: | Xavier Júnior, Francisco Humberto |
Primeiro Coorientador: | Gonçalves, Juan Carlos Ramos |
Resumo: | O câncer de mama é um dos tipos de tumores mais comuns e letais em todo o mundo. Devido à alta heterogeneidade, as células tumorais apresentam capacidade de desenvolver mecanismos de resistência aos tratamentos oncológicos. Por isso, o uso de isatinas tem ganhado notoriedade devido a sua ação antiproliferativa, principalmente inseridas em nanossistemas tecnológicos que favorecem sua endocitose por tumores. Por isso, o presente estudo objetivou desenvolver, caracterizar e avaliar a atividade antitumoral frente a células de adenocarcinoma mamário de nanocápsulas poliméricas (NCPs) contendo derivados de isatina. As isatinas (ISA7d, ISA8d e ISA11d) foram caracterizadas quanto aos grupos funcionais por FTIR e determinada a região de maior absorbância por espectroscopia no ultravioleta. A validação dos métodos de quantificação das isatina foi realizado por HPLC-UV, cujos resultados indicam que todos os métodos foram lineares, específicos, precisos, exatos e robustos. A solubilidade e o coeficiente de partição foram determinados, onde ISA8d (logP>1,05) apresentou maior coeficiente de partição em triglicerídeo de cadeia média (MCT) quando comparadas a ISA7d (>0,80) e ISA11d (>0,78) e a degradação dessas substâncias em matriz complexa ocorreu após 30 dias principalmente em temperaturas mais baixas (4°C). NCP foram produzidas por nanoprecipitação e otimizadas pelo design experimental Box-Behnken, considerando PCL (50, 100, 150mg), MCT (50, 175, 300mg) e Kolliphor®ELP (20, 60, 100mg) como variáveis independentes. A formulação otimizada apresentou tamanho de partícula de 239,8 ±1,3 nm, PdI de 0,12±0,02 e potencial zeta de -20,1±0,4 mV. O Kolliphor reduziu significativamente o tamanho das partículas (R²=0,985). Posteriormente, NCP foram funcionalizadas com quitosana (qNCP) e Lipoid-PEG (pNCP), onde houve a inversão de carga e neutralização dos sistemas, respectivamente, sem alterações significativas em seus tamanhos. A incorporação das isatinas não alteraram os parâmetros físico-químicos das NCPs, onde os espectros de infravermelho sugeriram a encapsulação das isatinas mantendo a forma esférica e uniforme das partículas em análise de superfície. A eficiência de encapsulação para todas as formulações foi acima de 97,2%, apesar de um baixo doseamento (<130,1 μg/mL). Testes de estabilidade não mostraram mudança significativa nas amostras armazenadas a 4°C por 90 dias. As NCPs demonstraram boa estabilidade com albumina, se complexando independentemente da concentração, exceto pelas pNCP que necessitavam de um meio mais concentrado de albumina (>20mg/mL). A partir de ensaios in vitro de citotoxicidade pelo MTT, as qNCPs foram as que exibiram maior toxicidade contra células de adenocarcinoma mamário humano (MCF-7), onde ISA7d, ISA8d, ISA11d apresentaram IC50 superior a 7,34 μg/mL, cuja a morte celular está atrelado à via da JNK. Assim, as NCPs funcionalizadas e estáveis foram produzidas, exibindo perfis variados de interação com albumina e alta eficácia anticancerígena, indicando seu potencial como sistema de entrega de fármacos. |
Abstract: | Breast cancer is one of the most common and lethal tumor types worldwide. Due to its high heterogeneity, tumor cells can develop resistance mechanisms against oncological treatments. Therefore, the use of isatins has gained prominence due to their antiproliferative activity, especially when incorporated into advanced nanocarrier systems that enhance tumor endocytosis. This study aimed to develop, characterize, and evaluate the antitumor activity of polymeric nanocapsules (PNCs) containing isatin derivatives against mammary adenocarcinoma cells. The isatins (ISA7d, ISA8d, and ISA11d) were characterized by FTIR spectroscopy to identify functional groups, and their maximum absorbance regions were determined by ultraviolet spectroscopy. The quantification methods were validated using HPLC-UV, demonstrating linearity, specificity, accuracy, precision, and robustness. Solubility and partition coefficient analyses indicated that ISA8d (logP >1.05) had a higher partition coefficient in medium-chain triglycerides (MCT) compared to ISA7d (>0.80) and ISA11d (>0.78), with degradation occurring after 30 days, especially at lower temperatures (4°C). PNCs were produced using the nanoprecipitation method and optimized through a Box-Behnken experimental design, considering PCL (50, 100, 150 mg), MCT (50, 175, 300 mg), and Kolliphor®ELP (20, 60, 100 mg) as independent variables. The optimized formulation exhibited a particle size of 239.8 ±1.3 nm, a PdI of 0.12±0.02, and a zeta potential of -20.1±0.4 mV. Kolliphor®ELP significantly reduced particle size (R²=0.985). Subsequently, PNCs were functionalized with chitosan (qPNCs) and Lipoid-PEG (pPNCs), leading to charge inversion and system neutralization, respectively, without significant changes in particle size. The incorporation of isatins did not alter the physicochemical parameters of the PNCs, with infrared spectra suggesting successful encapsulation while maintaining a spherical and uniform morphology, as confirmed by surface analysis. Encapsulation efficiency was above 97.2% for all formulations, despite low drug content (<130.1 μg/mL). Stability tests revealed no significant changes in samples stored at 4°C for 90 days. The PNCs demonstrated good stability with albumin, forming complexes independent of concentration, except for pPNCs, which required a higher albumin concentration (>20 mg/mL). In vitro cytotoxicity assays using MTT indicated that qPNCs exhibited the highest toxicity against human breast adenocarcinoma cells (MCF-7), with ISA7d, ISA8d, and ISA11d showing IC50 values above 7.34 μg/mL, with cell death associated with the JNK pathway. Thus, stable and functionalized PNCs were successfully developed, demonstrating distinct albumin interaction profiles and high anticancer efficacy, highlighting their potential as drug delivery systems. |
Palavras-chave: | Câncer de mama Isatina Nanopartícula polimérica Nanotecnologia Isatin Polymeric Nanoparticle Nanotechnology Breast Cancer |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Farmacologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35209 |
Data do documento: | 25-Fev-2025 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
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