Cubossoma funcionalizado com biopolímeros: desenvolvimento como carreador do anticancerígeno epirrubicina

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dc.contributor.advisorMertins, Omar [UNIFESP]
dc.contributor.advisor-coMathews, Patrick
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/1954400993734545pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8704899939986920pt_BR
dc.contributor.authorPimenta, Bárbara Vilela [UNIFESP]
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4219101864110011pt_BR
dc.coverage.spatialSão Paulopt_BR
dc.date.accessioned2024-01-15T17:54:51Z
dc.date.available2024-01-15T17:54:51Z
dc.date.issued2023-12-08
dc.description.abstractObjetivo: Desenvolvimento de cubossomas funcionalizados com biopolímeros, com propriedades pH-responsivas, como material para encapsular e transportar epirrubicina, visando a futura aplicação pela via oral. Metodologia: Para a produção dos cubossomas, foram utilizados a monooleína e o surfactante Pluronic F127, além de quitosana-N-arginina e o alginato. Adicionou-se também epirrubicina em solução de etanol. As partículas foram produzidas e dispersas em dois valores de pH (2,5 e 7,4). As dispersões foram estudadas quanto ao seu tamanho e carga de superfície; também foi avaliada a interação entre os cubossomas com e sem polímeros e a albumina sérica bovina. As análises foram feitas empregando-se técnicas de espalhamento de luz e potencial zeta, calorimetria por titulação isotérmica e calorimetria diferencial de varredura. Os estudos sobre a estrutura cristalina das partículas foram feitos utilizando crio-microscopia eletrônica de transmissão (cryo-TEM) e espalhamento de raio-X a baixo ângulo (SAXS). Então, foram realizados experimentos para determinação do encapsulamento e liberação de fármaco, empregando-se o método de diálise. Resultados: A adição dos biopolímeros alterou os valores de potencial zeta das partículas em ambas as condições de pH estudadas; o tamanho dos cubossomas também sofreu alteração após a incorporação dos polímeros, especialmente em pH 7,4. A interação termodinâmica entre os cubossomas funcionalizados e a albumina foi efetiva e modulada pelo pH, e também proporcionou um aumento na estabilidade térmica da proteína, evidenciada pelo aumento em sua temperatura de transição. As análises da estrutura interna evidenciaram uma transição parcial de fase cubica cristalina na presença do fármaco em pH 7,4. O percentual de encapsulamento de epirrubicina foi de 86% e o perfil de liberação determinado mostrou liberação prolongada do fármaco, sugerindo um potencial aplicativo das nanopartículas. Conclusão: As análises físico-químicas evidenciaram o efeito pH-responsivo dos cubossomas funcionalizados com biopolímeros, que conduziram à mudanças no tamanho e carga de superfície. A interação entre os cubossomas e a albumina também ocorreu efetivamente, tanto em pH 2,5 quanto em 7,4, graças ao perfil de carga inerente aos biopolímeros. As análises da estrutura cristalina indicaram simetria cúbica, com transição de fase em pH 7,4, na presença de epirrubicina. A porcentagem de encapsulamento e o perfil de liberação do fármaco evidenciaram a potencialidade de aplicação dos cubossomas funcionalizados como sistemas drug delivery a serem administrados em via oral.pt_BR
dc.description.abstractObjective: Development of cubosomes functionalized with biopolymers, with pH-responsive properties, as a material to encapsulate and carry epirubicin for future applications via oral administration. Methodology: To produce the cubosomes, monoolein and Pluronic F127 surfactant were used, in addition chitosan-N-arginine and alginate. Epirubicin was also added in an ethanol solution and samples were produced and dispersed in two pH values (2.5 and 7.4). The dispersions were studied for their size and surface charge. The interaction between cubosomes with and without biopolymers and bovine serum albumin was evaluated. Analyses were performed using light scattering, zeta potential, isothermal titration calorimetry, and differential scanning calorimetry. Studies about the crystalline structure of the particles were conducted using cryo-electron microscopy (cryo-TEM) and small-angle X-ray scattering (SAXS). Encapsulation and drug release experiments were performed using the dialysis method. Results: The addition of biopolymers changed the zeta potential values of the particles at both studied pH conditions. The size of the cubosomes also changed after the incorporation of polymers, especially at pH 7.4. The thermodynamic interaction between the functionalized cubosomes and albumin was effective and pH modulated, and it increased the thermal stability of the protein, as evidenced by an increase in its transition temperature. The analysis of the particles internal crystalline structure unveiled a partial cubic phase transition in presence of the anticancer drug at pH 7.4. The percentage of epirubicin encapsulation was 86%, and the determined release profile showed prolonged release of the drug, suggesting the potential application of these nanoparticles. Conclusion: The physicochemical analyses evidenced the pH-responsive effect of cubosomes functionalized with biopolymers, leading to changes in size and surface charge. The interaction between functionalized cubosomes and albumin was effective at both pH 2.5 and 7.4, thanks to the inherent charge profile of the biopolymers. Analyses of the crystalline structure evidenced cubic symmetry with a partial phase transition at pH 7.4 in the presence of epirubicin. The percentage of encapsulation and the drug release profile demonstrated the potential application of functionalized cubosomes as oral drug delivery systems.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)pt_BR
dc.description.sponsorshipIDFAPESP: 2021/00971-2pt_BR
dc.emailadvisor.custommertins@unifesp.brpt_BR
dc.format.extent61 fpt_BR
dc.identifier.citationPIMENTA, Bárbara Vilela. Cubossoma funcionalizado com biopolímeros: desenvolvimento como carreador do anticancerígeno epirrubicina. 2023. 61 f. Dissertação (Mestrado em Biologia Molecular) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifesp.br/handle/11600/70483
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de São Paulopt_BR
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesspt_BR
dc.subjectCubossoma pH-responsivopt_BR
dc.subjectTransição de fasept_BR
dc.subjectSistema gastrointestinalpt_BR
dc.subjectAlbuminapt_BR
dc.subjectNanopartícula cristalinapt_BR
dc.titleCubossoma funcionalizado com biopolímeros: desenvolvimento como carreador do anticancerígeno epirrubicinapt_BR
dc.title.alternativeBiopolymers-functionalized cubosome: development as a carrier for epirubicin anticancer drugen
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesispt_BR
unifesp.campusEscola Paulista de Medicina (EPM)pt_BR
unifesp.graduateProgramCiências Biológicas (Biologia Molecular)pt_BR
unifesp.knowledgeAreaBiofísicapt_BR
unifesp.researchAreaNano biomateriais, nanopartículas cristalinaspt_BR
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