Desenvolvimento, caracterização e avaliação in vitro de nanopartículas de pibca revestidas com o polissacarídeo levana

Abstract

A utilização de polissacarídeos vem sendo descrita como uma alternativa exitosa no desenvolvimento de nanossistemas para se alcançar sítio-específicos. A levana é um exopolissacarídeo que pode ser produzida por alguns micro-organismos. Ela possui várias atividades biológicas entre essas imunoestimulante, substituto de plasma sanguíneo, agente prolongador da ação de fármacos, dentre outras. O presente trabalho visou desenvolver nanopartículas do polímero Isobutilcianoacrilato (PIBCA) revestidas com levana. O estudo iniciou a partir da obtenção da levana (pela fermentação da Zymomonas mobilis), liofilização e em seguida sua utilização para o desenvolvimento das nanopartículas (Np-Lev). As Np-Lev foram obtidas utilizando o PIBCA, pela técnica de polimerização por emulsão aniônica, e foram caracterizadas quanto ao tamanho, potencial zeta e análise morfológica. Tanto as Np-Lev como a levana foram caracterizadas por meio de difração por raio-X, espectroscopia de infravermelho e análise termogravimétrica. Foram realizados os estudos de estabilidade a longo prazo, sob condições forçadas e ciclo congelamento/descongelamento para verificar as condições de vida de prateleira das NP-Lev. Ademais, foi avaliada a citotoxicidade e a captura celular das Np-Lev em células do tipo MDA-MB-231 (células de câncer de mama) e B16F10 (células de melanoma). Foi evidenciada a obtenção de nanopartículas inéditas: obtidas por levana e o PIBCA. Foi possível obter 24g de levana por litro de caldo fermentado. As nanopartículas revestidas pela levana apresentaram formas esféricas, tamanho de 243,9 ± 2,3 nm, potencial zeta de -12 ± 0,7mV. Pela técnica de espectroscopia de energia dispersa, o carbono e o oxigênio foram os elementos químicos encontrados nas Np-Lev. Na análise de infravermelho foram observados que as Np-Lev apresentaram uma extensa banda referente ao grupamento OH e uma banda que deve-se a água formada. Essas bandas são também evidenciadas nos espectros da levana. Na análise termogravimétrica observa-se que a temperatura nas Np-lev aumenta no início da degradação térmica (em torno de 5–6◦C) comparada a levana e pela calorimetria diferencial de varredura tanto a levana como as Np-Lev apresentam curvas características de eventos endotérmicos e exotérmicos correlacionados a temperatura com a degradação das amostras. Pela análise de difração de raio-X, em ambas amostras, os picos de cristalinidade foram semelhantes, sendo que a Np-Lev apresentou um pico a 6,18ɵ, diferente da levana que não apresenta pico abaixo de 10ɵ. Foram obtidas nanopartículas estáveis de acordo com suas caracterizações e quando armazenadas sob temperatura ambiente ou sob refrigeração, apresentando instabilidade quando submetidas a alterações constantes de temperaturas durantes as primeiras 48 horas (ciclo congelamento/descongelamento). As Np-Lev foram mais citotóxicas que a levana, provavelmente por facilitar a internalização das nanopartículas no interior das células, com isso favorecendo a atividade antiproliferativa da levana. Assim, foi verificado que a levana produzida pôde ser utilizada para produção de nanopartículas de PIBCA, que essas Np-Lev apresentaram estabilidade durante sete meses (sob temperatura ambiente e refrigeração) e também tiveram atividade anticarcinogênica frente a linhagens de células de câncer de mama e melanoma.