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Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento de nanocomplexos eletrolíticos de quitosana e metotrexato com potencial aplicação antirreumática e anticancerígena
Título em inglês: Development of chitosan and methotrexate electrolytic nanocomplexes with potencial anti-rheumatic and anticancer applications
Autor(es): Santos, Aline Teixeira dos
Orientador: Feitosa, Judith Pessoa de Andrade
Palavras-chave em português: Artrite reumatoide;Câncer;Nanocomplexos
Palavras-chave em inglês: Rheumatoid arthritis;Cancer;Nanocomplexos
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Data do documento: 2025
Citação: SANTOS, Aline Teixeira dos. Desenvolvimento de nanocomplexos eletrolíticos de quitosana e metotrexato com potencial aplicação antirreumática e anticancerígena. 2026. 108 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: A artrite reumatoide (AR) é uma doença autoimune caracterizada por inflamação sinovial crônica. Ela está associada com incapacidade progressiva, complicações sistêmicas, morte precoce e custos socioeconômicos. Um dos problemas relacionados ao tratamento são os efeitos colaterais indesejáveis. O metotrexato (MTX) é um medicamento antirreumático e anticâncer utilizado para o tratamento de AR e câncer de mama, leucemia, linfoma, pulmão, entre outros. Ele possui alguns efeitos colaterais sistêmicos, mesmo em baixas concentrações, devido, principalmente, ao acúmulo inespecífico do fármaco em alguns órgãos. Para minimizar os efeitos da administração tradicional desse fármaco, esse trabalho tem como objetivo desenvolver nanocomplexos eletrolíticos de quitosana e metotrexato com potencial aplicação antirreumática e anticancerígena. Os nanocomplexos eletrolíticos (NCEs) QTS/MTX foram caracterizados por Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (FTIR) e Análise Termogravimétrica (TGA), onde os sinais apresentados comprovam a presença dos materiais precursores nas nanoestruturas. A formação de nanopartículas foi observada pelo comportamento unimodal da distribuição de tamanhos obtidas por Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS). As amostras com razões molares de QTS/MTX 0,75 e 1 apresentaram um índice de polidispersão (IPD) abaixo de 0,3, ou seja, melhor homogeneidade dos tamanhos de partículas em solução. As partículas apresentaram diâmetro menor que 300 nm, o que viabiliza a utilização desses sistemas como nanocarreadores. Através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi possível comprovar que as nanoestruturas são esféricas. A eficiência do encapsulamento foi determinada por Espectroscopia de Absorção no Ultravioleta/Visível (UV-Vis). A eficiência e a carga de fármaco mais elevada foi apresentada para a amostra QTS/MTX 0,75, sendo de 79% e 62%, respectivamente. Foi analisada a estabilidade em solução por 6 meses na presença e ausência do estabilizante (Pluronic® F-127) e foi observado que as nanopartículas com razão QTS/MTX 1 apresentaram melhor estabilidade. Os testes com a linhagem células leucêmicas HL-60 e células não tumorais MRC-5 mostraram seletividade diferenciada na presença de F127. Os testes com Zebrafish mostraram que o NCE não apresenta toxicidade nas concentrações de 40, 200 e 400 µg k-g 1, apresentou reversão da fase inflamatória nas três concentrações e na fase neurogênica apenas na concentração de 400 e 400 µg kg-1. O teste em ratos mostrou que o NCE reduziu o edema e a migração leucocitária ocasionada pelo modelo artrítico, além demonstrar na análise bioquímica que o NCE ocasiona menor dano hepático comparado com o MTX livre. A histopatologia dos órgãos evidenciou que a utilização do NCE ocasionou a preservação morfologia renal e hepática. Os NCEs apresentam resultados promissores para aplicação antirreumática e anticancerígena.
Abstract: Rheumatoid arthritis (RA) is an autoimmune disease characterized by chronic synovial inflammation. It is associated with progressive disability, systemic complications, premature death, and socioeconomic costs. One of the challenges related to treatment is the occurrence of undesirable side effects. Methotrexate (MTX) is an antirheumatic and anticancer drug used in the treatment of RA, as well as breast cancer, leukemia, lymphoma, lung cancer, among others. It presents some systemic side effects, even at low concentrations, mainly due to the nonspecific accumulation of the drug in certain organs. To minimize the effects of traditional drug administration, this study aims to develop chitosan – methotrexate polyelectrolyte nanocomplexes with potential antirheumatic and anticancer applications. The polyelectrolyte nanocomplexes (PNCs) QTS/MTX were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetric Analysis (TGA), with the resulting signals confirming the presence of the formulation components within the nanostructures. Nanoparticle formation was observed through the unimodal size distribution obtained by Dynamic Light Scattering (DLS). Samples with QTS/MTX molar ratios of 0.75 and 1 presented a polydispersity index (PDI) below 0.3, indicating better homogeneity of particle sizes in solutions. The particles exhibited diameters below 300 nm, making these systems suitable for use as nanocarriers. Scanning Electron Microscopy (SEM) confirmed that the nanostructures are spherical. Encapsulation efficiency was determined by Ultraviolet-Visible Absorption Spectroscopy (UV-Vis), with the QTS/MTX 0.75 sample showing the highest drug encapsulation efficiency and loading, at 79% and 62%, respectively. Stability in solutions were analyzed over six months in the absence of the stabilizer Pluronic® F-127. Nanoparticles with a QTS/MTX ratio of 1 demonstrated better stability. Tests using HL-60 leukemia cells and nontumoral MRC-5 cells showed differentiated selectivity in the presence of F-127. Zebrafish tests showed that the PNC was non-toxic at concentrations of 40, 200, and 400 µg kg⁻¹, reversed the inflammatory phase at all three concentrations, and reversed the neurogenic phase only at the 400 µg kg⁻¹ concentration. In rat models, the PNC reduced edema and leukocyte migration induced by the arthritis model and showed, through biochemical analysis, that it causes less hepatic damage compared to free MTX. Histopathology of the organs showed that the use of NCE resulted in the preservation of renal and hepatic morphology. The PNCs show promising results for antirheumatic and anticancer applications.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84906
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0001-5379-7138
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/7078469292687311
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-4466-0452
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/5607366782144472
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
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