Nanocarreadores magnéticos revestidos de copolímeros termossenssiveis: obtenção de micelas anfifílicas para a liberação controlada de fármacos

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo utilizar a nanotecnologia como uma abordagem alternativa para aperfeiçoar a ação farmacológica no tratamento oncológico, visando a liberação controlada de moléculas bioativas em um determinado alvo terapêutico. A partir de nanopartículas superparamagnéticas de magnetita, sintetizadas por coprecipitação e revestidas com os polímeros anfifílicos, poli(ε-caprolactona) em bloco com poli(N-vinilcaprolactama), a parte interna de poli(ε-caprolactona) atuará como reservatório para moléculas bioativas pouco solúveis em água e uma superfície hidrofílica de poli(N-vinilcaprolactama que controlará a liberação do fármaco de acordo com a temperatura. Com o propósito de que, ao aplicarmos um gradiente de campo magnético nas nanopartículas revestidas, os momentos magnéticos da magnetita irão alinhar-se em direção ao campo. Com isso, é possível direcionar as nanopartículas ao alvo terapêutico e o movimento browniano das nanopartículas causará atrito, gerando calor e ocasionando o tratamento de hipertermia, permitindo que as macromoléculas atinjam sua temperatura crítica e, pelo processo denominado sinerese, o copolímero irá contrair e eliminará o fármaco de maneira controlada no alvo terapêutico. As nanopartículas funcionalizadas foram avaliadas pelas técnicas de espectroscopia vibracional no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Difratometria de raios X (DRX), termogravimetria (TG) e por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espalhamento Dinâmico da Luz (DLS) e Potencial Zeta (PZ). Esta abordagem visa obter uma melhor eficácia e segurança no tratamento, diminuir os efeitos colaterais e aumentar o índice de efetividade do tratamento. Como resultado, proporcionará uma melhor qualidade de vida aos pacientes acometidos por essas doenças.

The present study aims to use nanotechnology as an alternative approach to enhance pharmacological action in oncological treatment, focusing on the controlled release of bioactive molecules at a specific therapeutic target. Superparamagnetic magnetite nanoparticles, synthesized by coprecipitation and coated with amphiphilic polymers, poly(ε-caprolactone)-block-poly(N-vinylcaprolactam), have the inner part of poly(ε-caprolactone) acting as a reservoir for poorly water-soluble bioactive molecules, and a hydrophilic surface of poly(N-vinylcaprolactam) controlling drug release according to temperature. The application of a magnetic field gradient to the coated nanoparticles causes the magnetite's magnetic moments to align with the field, enabling the directed delivery of nanoparticles to the therapeutic target. The Brownian motion of the nanoparticles generates heat through friction, leading to hyperthermia treatment. This allows macromolecules to reach their critical temperature, triggering a controlled drug release at the therapeutic target through a process called syneresis, where the copolymer contracts and eliminates the drug in a controlled manner. The functionalized nanoparticles were evaluated using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffractometry (XRD), thermogravimetry (TG), scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS), and zeta potential (PZ). This approach aims to achieve better efficacy and safety in treatment, reduce side effects, and increase the treatment's effectiveness rate, ultimately leading to an improved quality of life for patients affected by these diseases.