Síntese, caracterização de biomateriais a base de macromoléculas na presença de

Abstract

RESUMO: Estratégias vêm sendo desenvolvidas para associar fotossensibilizadores (FS) insolúveis em água em sistemas de liberação controlada de fármacos. Neste Capítulo, avaliamos a formação, caracterização, estudos de sorção de fármacos e a citotoxicidade de complexos polieletrolíticos (PECs) de quitosana (CHT)/sulfato de condroitina (SC) carregados com nanopartículas (NPs) de poliestireno-b-poli (ácido acrílico) (PS-b-PAA) carregadas com ftalocianina de alumínio cloro (AlClPc). Os PECs foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR), calorimetria diferencial exploratória (DSC), difração de Raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A ancoragem/carregamento das NPs PS-b-PAA na superfície do PEC foram confirmadas por MEV. Além disso, as imagens ópticas distinguiram as estruturas dos PECs contendo PS-b-PAA ou PS-b-PAA/AlClPc do PEC não carregado. Estudos cinéticos e de equilíbrio investigam a capacidade de adsorção do PEC/PS-b-PAA em relação à AlClPc. A eficiência de encapsulamento atingiu 95% em 190 µg mL–1 de AlClPc após 15 min. A isoterma de Brunauer-Emmett-Teller (BET) e a cinética de pseudo-segunda ordem ajustaram-se bem aos dados experimentais. As NPs de PS-b-PAA nas superfícies do PEC aumentam a biodisponibilidade da AlClPc. Em adição a estrutura do PEC estabilizou as nanoestruturas de PS-b-PAA/AlClPc. Os materiais apresentaram citocompatibilidade em células saudáveis (VERO - células epiteliais renais) e citotoxicidade contra células cancerosas (HT-29 - célula câncer colorretal, CCR). Pela primeira vez, foi associado NPs PS-b-PAA/AlClPc a uma matriz polissacarídica hidrofílica e citocompatível (neste caso, de CHT/SC). Esses materiais apresentam potenciais para serem utilizados em estratégias de tratamento do câncer, por meio da terapia fotodinâmica.

ABSTRACT: Strategies for incorporating water-insoluble photosensitisers (PS) in drug delivery systems have been extensively studied. In this Chapter, we evaluate the formation, characterisation, drug sorption studies, and cytotoxicity of chitosan (CHT)/chondroitin sulphate (CS) polyelectrolyte complexes (PECs) coated with polystyrene-block-poly(acrylic acid) (PS-b-PAA) nanoparticles (NPs) loaded with chloroaluminum phthalocyanine (AlClPc). The PECs were characterised by infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). The PS-b-PAA NPs on the PEC surface was confirmed by SEM. Additionally, optical images distinguished the PEC structures containing PS-b-PAA or PS-b-PAA/AlClPc from the unloaded PEC. Kinetic and equilibrium studies investigate the sorption capacity of the PEC/PS-b-PAA toward AlClPc. The encapsulation efficiency reached 95% at 190 µg mL–1 AlClPc after only 15 min. The Brunauer-Emmett-Teller (BET) isotherm and pseudo-second-order kinetic fitted well to the experimental data. The PS-b-PAA NPs on the PEC surfaces increase the AlClPc bioavailability and the PEC structure stabilizes the PS-b-PAA/AlClPc nanostructures. The materials were cytocompatible upon healthy VERO (kidney epithelial cells), and cytotoxic against colorectal cancerous cells (HT-29 cells). For the first time, PS-b-PAA/AlClPc with a hydrophilic and cytocompatible was associated to a polysaccharide matrix. We suggest the use of these materials in strategies to treat cancer by using photodynamic therapy.