Desenvolvimento e aplicação biológica de nanossistemas contendo o fotossensibilizante cloreto de alumínio ftalocianina

Abstract

Sistemas de liberação de fármacos com base em nanossistemas tornou-se um campo de interesse nas últimas décadas devido à sua capacidade de transporte e entrega de fármacos, proteção contra a degradação do princípio ativo e redução de efeitos colaterais. Entretanto, elucidar como os componentes de nanossistemas se comportam quando expostos a sistemas biológicos, é um passo fundamental a ser dado para que possamos compreender melhor como fazer seu uso clínico. O fotossensibilizante hidrofóbico alumínio-cloro ftalocianina (AlClFt) já foi utilizado no tratamento de câncer de língua, na eliminação de cáries dentárias, câncer de pulmão, entre outros, associada a nanossistemas para superar a hidrofobicidade de AlClFt. Entretanto, pouco se sabe sobre a consequência biológica da exposição à AlClFt, tanto in vitro quanto in vivo. No presente estudo foram realizadas três abordagens visando esclarecer a dinâmica biológica de nanossistemas contendo AlClFt. Na primeira abordagem micelas de Pluronic® F-127 contendo AlClFt (F-127/AlClFt), foram preparadas, caracterizadas fotofísicamente e testadas quanto à geração de oxigênio singleto e sua eficiência terapêutica contra células de adenocarcinoma de pulmão foi confirmada. A segunda abordagem visou estudar por espectrometria de massa a molécula AlClFt antes e após exposição a tecidos biológicos, além de desenvolver e validar método de cromatografia líquida de ultra alta eficiência para detecção de AlClFt em nanossistemas e matrizes biológicas. O método foi validado quanto à seletividade, linearidade, limites de detecção e quantificação, precisão e recuperação. A massa molecular de AlClFt identificada experimentalmente por espectrometria de massa foi menor do que a massa esperada indicando a perda do átomo de cloro quando em solução e a formação de aduto com solvente eluente (metanol) quando associada a cromatografia líquida. O método bioanalítico desenvolvido apresentou aplicabilidade e robustez para uso em estudos de biodistribuição. A terceira abordagem apresentou uma nanoemulsão magnética contendo AlClFt, sua caraterização, efetividade terapêutica in vitro nas linhagens de carcinoma de pulmão de células não pequenas e em macrófagos murinos, assim como sua biodistribuição in vivo avaliada por tomografia computadorizada por emissão de fóton único, fluorescência por imagem e por cromatografia líquida de alta eficiência. A caracterização físico-química de NE-MAG indicou a presença de duas subpopulações compondo o produto final: uma nanoemulsão não-magnética e uma nanoemulsão magnética. A instabilidade decorrente do isolamento das subpopulações, levou à realização do presente trabalho com o nanossistema contendo a mistura das duas subpopulações. A terapia fotodinâmica das células expostas a NE-MAG resultou na identificação de concentração citotóxica que diminui a viabilidade em 50% mais baixa do que já descrito para outras linhagens com o mesmo fotossensibilizante. A biodistribuição de componente magnético por emissão de fóton único indicou captação majoritária pelo fígado e baço em todos os tempos estudados (até 72 horas). A análise de fluorescência por imagem de AlClFt no nanossistema, mostrou intensa captação por fígado e pulmão enquanto que a quantificação analítica de AlClFt por cromatografia líquida indicou maior quantidade de AlClFt recuperado de fígado e rins. A diversidade do encontrado nas diferentes técnicas é justificada pela complexidade do nanossistema utilizado e reforça a importância da associação de técnicas para estudos de biodistribuição devido às diversas vantagens e limitações de cada técnica. Desta forma, as três abordagens utilizadas contribuem para a elucidação da dinâmica biológica de nanossistemas contendo AlClFt.