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Type: Tese
Title: Desenvolvimento de nanopartículas pH-responsivas à base de goma do cajueiro e doxorrubicina com potencial de aplicação contra o câncer
Title in English: Development of pH-responsive nanoparticles based on cashew gum and doxorubicin with potential application against cancer
Authors: Ribeiro, Irisvan da Silva
Advisor: Paula, Regina Célia Monteiro de
Co-advisor: Paula, Haroldo César Beserra de
Keywords in Brazilian Portuguese : Polissacarídeo;Pró-fármaco;Amida;Base de Schiff
Keywords in English : Polysaccharide;Prodrug;Amide;Schiff Base
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Issue Date: 2023
Citation: RIBEIRO, Irisvan da Silva. Desenvolvimento de nanopartículas pH-responsivas à base de goma do cajueiro e doxorrubicina com potencial de aplicação contra o câncer. 2023. 134 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Abstract in Brazilian Portuguese: Pró-fármacos poliméricos obtidos a partir da conjugação polissacarídeo-fármaco via ligações covalentes pH-responsivas são uma estratégia promissora para a administração de fármacos anticancerígenos no local alvo (células cancerosas), devido ao microambiente ácido em células e tecidos tumorais. O presente trabalho propôs a síntese de pró-fármacos a partir da goma do cajueiro e da doxorrubicina via reação de formação da base de Schiff e reação de amidação com química de carbodiimida. Os pró-fármacos sintetizados foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, ressonância magnética nuclear de hidrogênio, cromatografia liquida de alta eficiência e cromatografia de exclusão por tamanho. A eficácia da síntese dos pró-fármacos foi determinada por espectroscopia UV-vis. A eficiência de fármaco ligado foi de 64%, 74% e 75% para os pró-fármacos sintetizados via formação da ligação amina, amida e imina, respectivamente. Os pró-fármacos apresentaram capacidade de auto-organização em meio aquoso com concentração de associação crítica inferior a 200 µg mL–1. As nanopartículas de pró-fármacos foram obtidas pelo método ultrassônico direto em tampão fosfato e/ou água deionizada e foram caracterizadas por espalhamento dinâmico de luz, microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. A distribuição de tamanho das nanopartículas foi unimodal e o potencial zeta negativo, o diâmetro hidrodinâmico em tampão fosfato variou de 160 a 245 nm e o diâmetro das nanopartículas secas variou de 20 a 135 nm. As nanopartículas de pró-fármacos apresentaram perfil de liberação prolongada e dependente do pH. As nanopartículas dos pró-fármacos apresentaram atividade citotóxica contra células do câncer colorretal humano (HCT-116) e câncer de mama humano (MCF-7) e citotoxicidade inferior à da DOX livre contra células não tumorais de fibroblastos murinos (L929). Além disso, o ensaio de absorção intracelular confirmou que as nanopartículas dos pró-fármacos foram absorvidas pelas células HCT-116.
Abstract: Polymeric prodrugs obtained from polysaccharide-drug conjugation via pH-responsive covalent bonds are a promising strategy for the administration of anticancer drugs at the target site (cancer cells), due to the acidic microenvironment in tumor cells and tissues. The present work proposed the synthesis of prodrugs from cashew gum and doxorubicin via Schiff base formation reaction and amidation reaction through the carbodiimide chemistry. The synthesized prodrugs were characterized by infrared spectroscopy, hydrogen nuclear magnetic resonance, high-performance liquid chromatography and size exclusion chromatography. The efficiency of prodrug synthesis was determined by UV-vis spectroscopy. The drug conjugation efficiency was 64%, 74% and 75% for prodrugs synthesized via amine, amide and imine bond formation, respectively. The prodrugs exhibited the ability to self-organize in aqueous media with critical association concentration lower than 200 µg mL–1. Prodrug nanoparticles were obtained by direct ultrasonic method in phosphate buffer and/or distilled water and were characterized by dynamic light scattering, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The size distribution of the nanoparticles was unimodal, with a negative zeta potential. The hydrodynamic diameter in phosphate buffer ranged from 160 to 245 nm, and the diameter of dry nanoparticles ranged from 20 to 135 nm. The prodrug nanoparticles showed a extended and pH-dependent release profile. The nanoparticles of the prodrugs GC-S-DOX and GCCM-D-DOX exhibited cytotoxic activity against human colorectal cancer cells (HCT-116) and human breast cancer cells (MCF-7), with lower cytotoxicity than DOX against non-tumor murine fibroblast cells (L929). Furthermore, the intracellular uptake assay confirmed that GC-S-DOX (cashew gum-Schiff base-doxorubicin) prodrug nanoparticles were absorbed by HCT-116 cells.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76051
Author's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5685-832X
Author's Lattes: https://lattes.cnpq.br/8327110321913771
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7617-0343
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/5685898279302235
Co-advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9960-5509
Co-advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/6764134575010065
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DQOI - Teses defendidas na UFC

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