Design de plataformas multifuncionais baseadas no sistema NP@MOF (NP = nanopartículas fotoativas, MOF = metal-organic frameworks). Avaliação da potencialidade de uso em hipertemia - Silva, Caroline Moraes da (2023)
As Redes Metalorgânicas (Metal-Organic Frameworks, abreviado pelo acrônimo MOFs) são uma classe de polímeros de coordenação porosos formados pela coordenação entre moléculas orgânicas e íons/clusters metálicos. Nesta tese, uma série de MOFs baseados no ligante (i) 2-metilimidazol e íons Zn(II), (ii) 1,3,5-benzenotricarboxílico e íons Fe(III) e (iii) 2-butenodióico e íons Fe(III) foram obtidos, a saber: sistema ZIF-8 (i), MIL-100 (ii) e MIL-88A (iii), respectivamente. Dentro desse contexto, o objetivo central do trabalho foi investigar o uso de diferentes metodologias para a construção de nanoplataformas multifuncionais baseadas no sistema NP@MOF (NP = nanopartículas fotoativas) para serem utilizadas no tratamento de células cancerígenas pelo método de Hipertemia. Sendo assim, dois materiais baseados na partícula azul da Prússia funcionalizados com polivinilpirrolidona (PB-PVP) e citrato (PBcitrato) foram sintetizadas e a propriedade do efeito fototérmico foi investigada sob irradiação de laser no comprimento de 808 nm, variando os parâmetros tempo de irradiação (0 – 600 s) e potência do laser (1,0; 1,5 e 2,0 W cm-2). O trabalho prosseguiu então, no desenvolvimento de uma rota de preparação de três compósitos do tipo core-shell, nos quais o caroço (core) foi constituído pelas partículas fotoativas e a casca (shell), pelas redes metalorgânicas (i) ZIF-8, (ii) MIL-100, (iii) MIL-88A. A partir das técnicas de difração de raios X, imagem de microscopia de transmissão e varredura, espectroscopia por dispersão de elétrons, espalhamento de luz dinâmico e potencial zeta foi possível estabelecer a condição core-shell dos sistemas, o tamanho das partículas e a espessura do shell na superfície das partículas. O fármaco 6-mercaptopurina (6MP), um imunossupressor, foi incorporado no sistema compósito PB-PVP@ZIF-8@6MP pelo método in-situ com uma eficiência de encapsulação de 98,02%. Estudos de liberação controlado do fármaco em meio de solução tampão PBS (pH 5,0 e pH 7,0) indicam uma liberação de 14% em meio ácido (pH 5,0). Além da síntese, caracterização e estudo fototérmico e de liberação de fármaco, foi realizado o revestimento do compósito com membranas celulares de macrófagos (MM), dando origem à plataforma multifuncional PB-PVP@ZIF8@6MP@MM. Além disso, foi possível como esse mesmo material, a formação de bioadesivos a base de polpa de cebola (allium cepa L.) com a produção do material PB-PVP@ZIF8@6MP@FBC como proposta para uso tópico acrescentando propriedades medicinais (características antioxidantes, anticarcinogênicas e antimicrobianas das fibras de cebola) à nanoplataforma. Os materiais PBcitrato@MIL-100(Fe) e PB-PVP@MIL-100(Fe) foram obtidos com sucesso a partir de duas rotas sintéticas distintas: auto-montagem assistida por microondas e auto-montagem do tipo LBL (layer-by-layer). Alguns estudos adicionais ainda foram realizados, mas em sua fase preliminar como a formação do sistema PB-PVP@MIL-88A e a tentativa de obtenção de uma MOF inédita contendo íons Zn(II) e o fármaco 6-mercaptopurina como ligante, denominado de 1(Zn/6MP) e posteriormente PB-PVP@1(Zn/6MP).