Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Nor-β-lapachone (NβL), a derivative compound obtained from nor-lapachol, is an important anti-cancer prototype. This semisynthetic naphthoquinone has been described as cytotoxic agent against several cancer cell lines. Regrettably, the use of this molecule has been limited due to the poor lipid solubility of compounds from the quinone class. In order to overcome this difficulty, we propose the synthesis of poly (lactide-co-glycolide) (PLGA) microparticles for NβL delivery. In this work, we characterize NβL-loaded microcapsules fabricated using the emulsification/solvent extraction technique. Features such as surface morphology, particle size distribution, zeta potential, optical absorption, Raman and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, thermal analysis data, drug encapsulation efficiency, drug release kinetics and in vitro cytotoxicity were obtained. The microcapsules thus obtained showed appropriate morphological features (regular spherical shape, smooth surface and absence of pores). The presence of the compound inside the microcapsule was confirmed by Raman spectroscopy, and their release showed a biphasic profile. The first phase of the biphasic profile was due to dispersion of drug into the microcapsule surfaces. Quantum DFT calculations were also performed to estimate typical interaction energies between a single NβL molecule and the surface of the microparticles, with predicted binding energies varying from 6 kcal/mol to 52 kcal/mol. Spherical microcapsules with size of 1.03 Â 0.46 μm were produced with encapsulation efficiency of approximately 19%. The NβL-loaded PLGA microcapsules exhibited a pronounced initial burst release. After in vitro
treatment with PLGA microcapsules loaded with NβL, it can be seen the incorporation of the microcapsules in the first hour. The cytotoxic activity of NβL against a set of cancer cell lines was investigated. In particular, the use of NβL
against prostate PC3M cells was more effective when delivered in PLGA microcapsules compared to the free drug. In vivo assay, Sarcoma 180, reduces tumor weight approximately 37% in treated group with microcapsules loaded with NβL compared to negative control, without significant commitments in biochemical and hematological biomarkers. There was no free NβL absorption by the intraperitoneal route for the group treated with the free drug. These results suggest that PLGA microcapsules loaded with NβL can be used as an alternative delivery system to NβL administration at the prostate cancer therapy. / Nor-β-lapachona (NβL), uma naftoquinona semissintÃtica derivada do nor-lapachol, à um importante protÃtipo anticÃncer descrito como agente citotÃxico contra diferentes tipos de cÃlulas neoplÃsicas. Entretanto, o seu uso tem sido limitado devido à sua baixa lipossolubilidade caracterÃstica de compostos da classe das quinona. A fim de impulsionar sua utilizaÃÃo como agente terapÃutico, foi proposta a preparaÃÃo de micropartÃculas de PLGA (poli-Ãcido lÃctico-co-Ãcido glicÃlido) como sistema de entrega de NβL. Neste trabalho, caracterizamos as microcÃpsulas produzidas pela tÃcnica de emulsificaÃÃo e extraÃÃo por solvente, carregadas com NβL.
CaracterÃsticas como morfologia de superfÃcie, distribuiÃÃo de tamanho de partÃcula, potencial zeta, absorÃÃo Ãptica, espectroscopia Raman e infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), dados de anÃlise tÃrmica, eficiÃncia de encapsulaÃÃo, cinÃtica de liberaÃÃo do fÃrmaco e citotoxicidade foram obtidas. As microcÃpsulas assim obtidas apresentaram caracterÃsticas morfolÃgicas adequadas (forma esfÃrica regular, superfÃcie lisa e ausÃncia de poros em sua superfÃcie). A presenÃa de NβL nas microcÃpsulas foi confirmada por espectroscopia Raman e a sua liberaÃÃo apresentou um perfil bifÃsico, sendo que a primeira fase deste perfil corresponde à dispersÃo do fÃrmaco nas superfÃcies de microcÃpsulas. CÃlculos
DFT tambÃm foram realizados para estimar as energias de interacÃÃo normal entre um Ãnico NβL molÃcula e a superfÃcie das micropartÃculas, com energias de ligaÃÃo previstos variando de 6 kcal / mol a 52 kcal / mol. MicrocÃpsulas esfÃricas com um
tamanho de 1,03 Â 0,46 μm foram produzidas com uma eficiÃncia de encapsulamento de aproximadamente 19% e uma rÃpida liberaÃÃo do conteÃdo encapsulado nas primeiras horas. ApÃs tratamento in vitro com microcÃpsulas de PLGA carregadas com NβL, pode-se observar a incorporaÃÃo das microcÃpsulas na
primeira hora. A atividade citotÃxica de microcÃpsulas de NβL contra um painel de linhagens de cÃlulas neoplÃsicas foi investigada. Em particular, a utilizaÃÃo de microcÃpsula contendo NβL contra cÃlulas tumorais de prÃstata da linhagem PC3M mostrou-se mais citotÃxica sendo entregue em microcÃpsulas de PLGA quando comparada com a molÃcula livre. Estudo in vivo em modelo murino, Sarcoma 180, apresenta uma reduÃÃo de aproximadamente 37% do peso do tumor no grupo
tratado com microcÃpsulas de NβL comparado ao controle negativo, sem relevantes comprometimentos nos marcadores bioquÃmicos e hematolÃgicos. NÃo houve absorÃÃo de NβL livre por via intraperitoneal pelo grupo tratado com a droga livre.
Tais resultados nos sugerem que as microcÃpsulas de PLGA carregadas com NβL podem ser utilizadas como sistema de entrega alternativo na administraÃÃo NβL no tratamento do cÃncer da prÃstata.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10783 |
| Date | 29 January 2016 |
| Creators | Anderson Clayton SÃ Feitosa |
| Contributors | ClÃudia do à Pessoa, Bruno CoÃlho Cavalcanti, Valder Nogueira Freire, Maria JÃlia Barbosa Bezerra, Marcilia Pinheiro da Costa |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Biotecnologia (Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO), UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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