Preparation of PLGA nanoparticles containing carboplatin and their functionalization with folic acid-chitosan conjugate

Orientador: Francisco Benedito Teixeira PessineTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Carboplatina é um fármaco análogo da cisplatina, não-específico, que modifica a estrutura do DNA e inibe sua replicação, causando morte celular. Apesar do potencial efeito antineoplásico, a carboplatina provoca efeitos adversos como mielossupressão, trombocitopenia e a baixa captação celular pelas células de câncer contribui para sua baixa eficiência terapêutica. Este trabalho teve como objetivo a encapsulação da carboplatina utilizando nanopartículas de PLGA como sistema carreador, e TPGS como surfactante. Nanopartículas de PLGA recobertas com folato de quitosana (QTS-FOL) também foram preparadas, sendo utilizado planejamento experimental para a otimização de ambos os sistemas de nanopartículas. Para as partículas não-modificadas, os resultados mostraram que o diâmetro médio e o PDI são dependentes do tempo, amplitude de sonicação e volume da fase aquosa, enquanto o potencial Zeta é constante. A formulação otimizada foi estável por um período de 60 dias quando armazenada a 10ºC em água deionizada, e a diálise apresentou melhores resultados como método de purificação. Para as partículas funcionalizadas, o diâmetro médio, PDI e potencial Zeta foram dependentes do tempo de agitação e da concentração da solução de folato de quitosana. As melhores condições para liofilização das partículas, sem mudanças nos valores de diâmetro médio e PDI, foram obtidas com 96 h e 30% m/V de trealose. Ambas as formulações apresentaram boa estabilidade em tampão PBS pH 7,4. A partir da técnica de fluorescência, o ensaio com o corante SYBR Green I sugeriu que a carboplatina pode ter mantido sua capacidade de se ligar ao DNA após a encapsulação. Difusão e intumescimento são fenômenos envolvidos no processo de liberação da carboplatina a partir das nanopartículas de PLGAAbstract: Carboplatin is a cisplatin analogue and non-specific drug that modifies DNA structure and inhibits its replication, causing cell death. Despite the potential antineoplasic effect, carboplatin causes adverse effects as myelosuppression, thrombocytopenia and its lower cellular uptake by cancer cells contributes to its low therapeutic efficacy. The goal of this work was encapsulation of carboplatin using PLGA nanoparticles as carrier system, and TPGS as surfactant. Folic acid-conjugated chitosan-coated (FA-CS) PLGA nanoparticles were also prepared, using experimental design for optimization of both unmodified and surface modified nanoparticles. For PLGA nanoparticles, the results showed that mean particle size and PDI are dependents of time, amplitude of sonication and volume of aqueous solution, while Zeta potential is constant. The optimized formulation was stable over a period of 60 days when stored at 10ºC in deionized water, and dialysis showed better results as purification method. For surface modified nanoparticles, mean particle size, PDI and Zeta potential were dependent of stirring time and concentration of FA-CS solution. The best conditions for lyophilization of the particles, with no changes in mean particle size and PDI values, were obtained with 96 h and 30% w/V of trehalose. Both formulations showed good stability in PBS pH 7.4. By using fluorescence, the assay with SYBR Green I dye suggested that carboplatin could have maintained its capacity to bind DNA after encapsulation. Diffusion and swelling are involved phenomena in the release process of carboplatin from PLGA nanoparticlesDoutoradoQuimica InorganicaDoutor em Ciências140462/2014-7CNP