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Previous issue date: 2014-04-30 / The impact of Nanotechnology is constantly raising in different areas of
science, with the development of new products that bring benefits in comparison with
the alternatives available in the market. When encapsulated in nanoparticles,
anticancer drugs can achieve several advantages, most importantly the possibility of
reducing the amount of drug administered through targeting strategies, which are not
accomplished by conventional medication. Passive targeting is related to leaky
vasculature in pathological sites, and active targeting comprehends the attachment of
specific ligands, anchored in nanoparticles surface, to recognize and bind receptors
overexpressed in cancer cells. Coencapsulation of anticancer drugs in the same
pharmaceutical carrier can coordinate pharmacokinetics of encapsulated drugs. In
the present work, liposomal formulations targeted to folate receptor with paclitaxel
(PTX) and imatinib (IB) coencapsulated were obtained, aiming to combine cytotoxic
and antiangiogenic effects of the drugs, respectively. New analytical method was
developed and validated for simultaneous quantification of IB and PTX. Soy
phosphatidylcholine liposomes were prepared, with cholesterol and DSPEmPEG(
2000), to obtain long circulation particles. DSPE-PEG(2000)-FA was obtained
by an unpublished method of synthesis, and this product was further used in the
formulation by post-insertion technique. Cytotoxic effect and VEGF gene suppression
were studied in vitro in two different cell lines, MCF7 (breast adenocarcnioma) and
PC3 (prostatic adenocarcinoma), after treatment with liposomal vesicles. Analytical
procedures were developed with isocratic elution, 6,5 minutes runs, with linearity,
specificity, precision and accuracy. Quantification limit was 750 Ng/mL and 1000
Ng/mL for IB and PTX, respectively. After extrusion, liposomes had mean diameter
close to 100 nm and low polidispersion index. Post-insertion of folic acid attached to
lipid anchor procedure increased polidispersion, because the procedure lasted 24h.
Drug to lipid ratios were 1:26 and 1:27 (IB and PTX respectively). Lyophilized
formulations containing trehalose remained stable after 60 days of storage in terms
of %EE. Synthesis of DSPE-PEG(2000)-FA was confirmed by RMN, FT-IR and ESIMS
techniques. Liposomal PTX was more cytotoxic (p<0,05) than free drug in MCF7
cell line, after both 24h and 48h of exposion, for all tested concentrations. Targeted
formulation containing folic acid ligand, had more impact on cell viability reduction
(p<0,05) than non targeted liposomes (LPIP), also after 24h. On PC3 cell line cell
viability reduction was greater (p<0,01) when the cells were exposed to targeted
vesicles loaded with 1 and 10 Ng/mL of IB and PTX, after 24 and 48h. VEGF gene
expression was reduced in MCF7 and PC3 (p<0,05), and once more targeted
vesicles showed better results than non-targeted liposomes. It is, thus, plausible to
conclude, through in vitro experiments results, that the attachment of folic acid to
liposomal formulations, resulting in multi-functional liposomes, is an interesting
strategy to achieve enhanced internalization and accumulation of drugs in targeted
cells. This was observed by the enhancement of cytotoxic and antiangiogenic effects
in breast and prostate cell lines. / A nanotecnologia tem ganhado cada vez mais destaque em várias áreas da
ciência, no sentido de desenvolver novos produtos que possam trazer benefícios em
comparação com alternativas já existentes no mercado. Uma série de vantagens
emergem da nanoencapsulação de fármacos quimioterápicos, principalmente, a
possibilidade de diminuição da dose administrada através de estratégias de
direcionamento. Dentre elas, podem ser citadas a vetorização passiva, relacionada
ao aumento da permeabilidade vascular em regiões tumorais, e a vetorização ativa,
que significa o uso de ligantes específicos, cujos receptores são superexpressos em
células tumorais, e que ficam ancorados na superfície de nanoestruturas. A
coencapsulação de fármacos antitumorais é altamente relevante, uma vez que
permite a utilização de diferentes abordagens para eliminação de tumores e a
sincronização da farmacocinética dos agentes coencapsulados. No caso deste
trabalho, o objetivo foi a associação do efeito citotóxico do paclitaxel (PTX) ao efeito
antiangiogênico do imatinibe (IB), encapsulados no mesmo lipossoma direcionado
para o receptor folato, superexpresso em vários tumores sólidos. Foi desenvolvido e
validado novo método analítico para quantificação simultânea do IB e do PTX. Os
lipossomas foram desenvolvidos usando fosfatidilcolina de soja (PC) como lipídio
estrutural, colesterol e DSPE-mPEG(2000), este último para conferir efeito de longa
circulação. Foi desenvolvido método inédito de síntese da molécula DSPEPEG(
2000)-AF, âncora lipídica ligada ao ácido fólico destinada a
biorreconhecimento. Essa molécula foi adicionada à formulação por pós-inserção.
Os nanossistemas obtidos foram testados in vitro quanto à citotoxicidade e quanto à
inibição da expressão gênica de VEGF em células de adenocarcinoma mamário
(MCF7) e de próstata (PC3). O método analítico foi isocrático, com corrida de
apenas 6,5 minutos, linear, seletivo, preciso e exato, com limite de quantificação 750
Ng/mL para o IB e 1000 Ng/mL para o PTX. Os lipossomas tiveram diâmetro médio
próximo de 100 nm e baixo índice de polidispersão. Apenas após a inserção da
âncora ligada ao ácido fólico as amostras ficaram mais polidispersas, devido ao
tempo de agitação desse processo (24 h). O IB foi encapsulado na razão molar
fármaco:lipídio 1:26 e o PTX na razão 1:27. As formulações liofilizadas, usando o
crioprotetor trealose, mantiveram a estabilidade em termos de %EE após 60 dias de
armazenamento. O método desenvolvido para síntese do componente DSPEPEG(
2000)-AF foi bem sucedido, o que pôde ser verificado através dos espectros de
RMN, FT-IR e IES-EM, que evidenciam a formação de uma nova substância a partir
dos reagentes, que tem as características químicas esperadas. O paclitaxel
lipossomal foi mais citotóxico (p<0,05) para a linhagem MCF7, tanto em 24h como
em 48h, em comparação com o fármaco livre, em todas as concentrações testadas.
A formulação vetorizada com a âncora ligada ao ácido fólico, com IB e PTX
coencapsulados, foi mais citotóxica (p<0,05) que a não vetorizada (LPIP) nas
concentrações testadas, no tempo 24 h. Na linhagem PC3 a redução da viabilidade
celular causada pela vetorização ativa, em comparação com o resultado da
formulação não vetorizada, foi ainda maior (p<0,01) tanto em 24 como em 48h, nas
concentrações 1 e 10 Ng/mL. Houve redução, nas linhagens MCF7 e PC3, da
expressão gênica de VEGF, e também nesse caso o tratamento com a formulação
vetorizada causou maior efeito em comparação com a não vetorizada (p<0,05). É
razoável chegar-se à conclusão, através dos testes in vitro, de que o direcionamento
de fármacos nanoencapsulados ao receptor folato, através do emprego de
lipossomas multi-funcionais, é uma estratégia interessante no sentido de aumentar a
quantidade de fármaco que entra nas células, o que pôde ser observado através do
aumento dos efeitos citotóxico e anti-angiogênico em linhagens tumorais de mama e
próstata.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/7452 |
| Date | 30 April 2014 |
| Creators | Peres Filho, Marco Júnio |
| Contributors | Lima, Eliana Martins, Lima, Eliana Martins, Oliveira, Anselmo Gomes, Magalhães, Nereide Stela Santos, Batista, Aline Carvalho, Rocha, Matheus lavorenti |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Nanotecnologia Farmacêutica em Rede (FF), UFG, Brasil, Faculdade Farmácia - FF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Embargada pelo autor/orientador em 10/02/2015. Autorizado o povoamento pelo autor/orientador em 30/05/2017., -8945451959856925315, 600, 600, 600, 6010281161524209375, 6997636413449754996 |
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