Elaboração de nanossistemas poliméricos magnetoresponsivos aplicados na liberação de curcumina

Abstract

A curcumina é um composto polifenólico que possui diversos efeitos farmacológicos. No entanto, sua aplicabilidade clínica é dificultada por sua baixa solubilidade em água, rápido metabolismo e baixa biodisponibilidade após a administração oral. Desta forma, este trabalho propôs a encapsulação da curcumina em nanopartículas polimérico-magnéticas com a finalidade de aumentar sua biodisponibilidade e eficiência terapêutica. As nanopartículas magnéticas (NPMs) de MnFe2O4 foram sintetizadas via decomposição térmica, revestidas com citrato de sódio e em seguida funcionalizadas com multicamadas de quitosana e alginato de sódio por meio da técnica de deposição Layer-by-Layer (LbL). Conforme esperado, as NPMs de MnFe2O4 citratadas apresentaram estrutura cristallna com diâmetro de ~12 nm. As NPMs funcionalizadas com polímeros apresentaram distribuição estreita e diâmetro hidrodinâmico em torno de 200 nm. As inversões no potencial zeta (30 mV), após cada deposição, confirmaram a adsorção dos polímeros catiônico (quitosana) e aniônico (alginato de sódio) e a estabilidade no nanossistema. A eficiência da funcionalização, bem como as propriedades estruturais, morfológicas e superficiais das NPMs foram ainda confirmadas por meio das técnicas de FTIR, XPS, MET, TGA e ICP-OES. As NPMs antes e após a funcionalização apresentaram um comportamento superparamagnético, ideal para aplicação como sistema de liberação controlada/assistida de fármacos. A eficiência de encapsulação da curcumina foi determinada por espectroscopia de fluorescência, resultando em uma quantidade de ~100 g de curcumina por mg de nanopartícula. A liberação da curcumina por meio das NPMs funcionalizadas foi avaliada com base nos estímulos temperatura, pH do meio e campo magnético (hipertermia magnética). À medida que aumentou a temperatura e o pH do meio, observou-se um aumento na taxa de liberação da curcumina em um processo de dois estágios, seguindo o modelo descrito por Gallagher–Corrigan. Ao aplicar o campo magnético foi constatado que a interação interpartícula magnética reduzida na estrutura polimérica desempenhou uma liberação mais acelerada, quando comparado aos estímulos de temperatura e pH, via mecanismo de difusão, seguindo o modelo de liberação de primeira ordem. A avaliação da atividade citotóxica in vitro da curcumina foi determinada por meio do teste de MTT, observando que a curcumina livre e nanoencapsulada reduziram significativamente (P <0,0001) a viabilidade da célula MCF-7 no período de 72h. Os ensaios de nanocitotoxicidade mostraram ainda que o revestimento de polímero aumentou a biocompatibilidade do nanossistema. Após 6h de exposição observou-se a partir das imagens de MET a internalização das amostras (curcumina livre e MC@3Curc) no citoplasma, nas vesiculas e dentro do núcleo da célua MCF-7, apresentando, desta forma, sinais de citotoxicidade. Esses resultados sugerem o potencial do nanossistema polimérico- magnetoresponsivo sintetizado como uma alternativa para liberação da curcumina para fins biomédicos.