NANOPARTÍCULAS SUPERPARAMAGNÉTICAS DE ÓXIDO DE FERRO RECOBERTAS POR COPOLIÉSTER FUNCIONALIZADAS PARA APLICAÇÕES BIOMÉDICAS

Abstract

Introdução/Justificativa

O câncer engloba mais de 100 tipos de doenças malignas caracterizadas pelo crescimento descontrolado de células, que podem invadir tecidos adjacentes ou se espalhar para outras partes do corpo. Há décadas, as nanopartículas magnéticas (NPMs) de óxido de ferro vêm sendo estudadas por apresentarem grande potencial para aplicações biomédicas, especialmente na oncologia, no uso de agentes de contraste para imagem por ressonância magnética no realçamento de contraste negativo nos tecidos com a presença de tumores e não tumorais, em magneto hipertermia para destruição seletiva de células cancerosas e atuando no transporte vetorizado de fármacos quimioterápicos. Independente de suas aplicações biomédicas, para evitar a aglomeração das NPMs em células, tecidos e órgãos, que pode levar a embolismos, é essencial recobri-las com materiais biocompatíveis e não citotóxicos. Poliésteres derivados de lactonas e macrolactonas, como o copoliéster poli(globalide-co-ε-caprolactona) (PGlCL), têm sido explorados devido à sua biocompatibilidade, hidrofilicidade e biodegradabilidade.

Objetivos

Este trabalho teve como objetivo a modificação e a funcionalização do copoliéster PGICL com cisteína, a fim de atingir três objetivos associados a funcionalização das NPMs, que garantirão sua aplicação em nanomedicina, tais como: a) melhorar sua hidrofilicidade (diminuindo sua cristalinidade) para que seja carreado com mais facilidade no meio intracelular; b) permitir que grupos amina e tiol sejam pontos de ancoragem para constituírem partes de ligantes com receptores de superfície celular, tais como o ácido fólico (AF) que só são expressos em células tumorais e c) possibilitar a ligação desses grupos químicos em sistemas de "drug-delivery" com o análogo do AF, o quimioterápico metotrexato (MTX) para o tratamento de câncer de mama. Neste estudo, o PGlCL foi modificado com cisteína (PGlCL-Cys) e utilizado para recobrir NPMs de óxido de ferro (Fe3O4 - magnetita), visando futuramente em um segundo passo, a funcionalização com AF e MTX em aplicações como vetorização ativas em sistemas como “drug-delivery” e a posteriori, em ensaios in vitro de radiosensibilização em células de câncer de mama.

Materiais e Métodos

Soluções de Fe³⁺ e Fe²⁺ em HCl. Sob refluxo, adicionaram-se H₂O aquecida, NH₄OH (30mL, pH10, 90°C), PGICL em etanol. Agitou-se 45min, purificou-se com imã, lavou-se e armazenou as NPMs.

Resultados

A caracterização físico-química das NPMs recobertas com PGlCL-Cys foi realizada por espectroscopia no infravermelho, confirmando a presença de bandas características da cisteína (ligações C-S-C em 715,21 cm⁻¹ e C-N em 1573,1 cm⁻¹) e do recobrimento das NPMs (bandas de deformação angular da ligação Fe- O em 635,63 cm⁻¹ e ∼590 cm⁻¹, correspondentes aos sítios octaédricos e tetraédricos da magnetita, respectivamente). A Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) revelou que as NPMs de Fe3O4@PGlCL-Cys possuem um diâmetro médio de 11,44 nm e exibem comportamento superparamagnético.

Conclusão

Conclui-se que o método de coprecipitação e a síntese do copoliéster modificado com cisteína (PGlCL-Cys) foi eficaz, produzindo NPMs estáveis e monodispersas de modo que serão realizados futuramente outras caracterizações físico-químcias para avançar os estudos em ensaios biológicos in vitro para citotoxicidade e biocompatibilidade a fim de serem aplicadas no diagnóstico e tratamento de câncer de mama.