Caracterização e avaliação da citotoxidade de nanopartículas de ouro cobertas com citrato

Abstract

Apesar de seu conhecimento há milênios, a utilização de nanopartículas de ouro (AuNPs) na medicina, principalmente em estudos de diagnósticos e terapias, tais como: agente de entrega de droga e de contraste em imagenamento, terapia gênica, entre outros, têm se desenvolvido nos últimos anos. Os nanomateriais podem ser altamente reativos e desestabilizar a homeostase dos sistemas biológicos, devido a seu tamanho, forma, carga, composição e cobertura estabilizante. Assim, considerando a utilização de AuNPs na nanomedicina, este trabalho estudou AuNPs recobertas com citrato, quanto as suas características físico-químicas, estabilidade e toxicidade. Os resultados mostram que sua síntese foi eficiente na produção de nanopartículas polidispersas e esférica, com diâmetro médio de 35 nm, carga superficial negativa e diâmetro hidrodinâmico (DH) de 50 nm, único parâmetro que variou em função da temperatura de armazenamento, mantendo-se constante quando mantidas a 37 oC, porém houve uma aumento do DH quando estocadas a temperatura ambiente ou 4 °C, indicando agregação das mesmas. Exame macroscópico comprovou a precipitação das mesmas. É possível que esta agregação ocorra principalmente em função da diminuição do movimento browniano das partículas, que leva ao aumento da interação e reação interpartículas e sua consequente perda de estabilidade. Os testes citotoxicidade em fibroblastos murinos (NIH-3T3) demonstraram que a incubação com AuNPs por até cinco dias não alterou o índice celular, independentemente da concentração utilizada. Por outro lado, após este período, para concentração de ouro de 35 μg/mL, houve queda no índice celular, indicando a morte das células e/ou efeito citostático por parte das AuNPs. Os resultados indicam que as AuNPs recobertas com citrato são estáveis, porém apresentam citotoxicidade tempo e dose dependente. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Use of gold nanoparticles (AuNPs) in medicine particularly in diagnostic studies and therapies, such as drug delivery and imaging contrast agents, gene therapy, among others, have been developed in the last years. Nanomaterials can be highly reactive and destabilize homeostasis of biological systems due to its size, shape, charge, composition and stabilizing cover. Thus, considering use of AuNPs in nanomedicine, this paper studied AuNPs coated with citrate, as its physical and chemical characteristics, stability and toxicity. Results show that synthesis was efficient in producing polydisperse and spherical nanoparticles with average diameter of 35 nm, a negative surface charge and hydrodynamic diameter (DH) of 50 nm. Except for DH, no other parameters varied depending on storage temperature. In fact DH was constant when kept constantly at 37 °C, but there was an increase in DH when stored at room temperature or 4 °C, indicating their aggregation. Macroscopic examination proved the precipitation thereof. It is possible that this aggregation occurs mainly due to decrease in the Brownian motion of particles, which leads to increased interparticle interaction and reaction, and consequent loss of stability. Testing cytotoxicity in murine fibroblasts (NIH-3T3) demonstrated that incubation with AuNPs for up to five days did not affect cell content, regardless of concentration used. Moreover, after this period, for gold concentration of 35 μg/mL, there was a drop in Cell Index, suggesting cell death and/or cytostatic effect by the AuNPs. Results indicate that AuNPs coated with sodium citrate are stable but have time and dose-dependent cytotoxicity.