R ESULTADOS E D ISCUSSÃO
4.3. E STUDO DO P ERFIL DE L IBERTAÇÃO IN VITRO
4.4.3. E FEITO DOS DDS NO MODELO DE C ANCRO DE M AMA
4.4.3.2. L INHA C ELULAR H S 578T
. O IC50 do 5-FU livre às 48 h para a linha celular Hs578T, modelo de cancro de mama, é superior a
10 mM, como mostra na figura 4.24.
Figura 4.24. Valor do 5-FU livre às 48 h para a linha celular Hs578T, modelo de cancro de mama.
Na figura 4.25 são apresentados os resultados dos testes de viabilidade celular efetuados com os DDS preparados. Os resultados mostram o efeito dos DDS preparados na sua capacidade para diminuir a percentagem de biomassa.
(a) (b)
(c) (d)
Figura 4.25. Efeito do zeólitos NaY (a), NaA (b), HBeta (c) e ETS-10 (d) e dos respetivos DDS sobre a percentagem de biomassa (viabilidade) na linha celular humana Hs578T do modelo de CM.
A figura 4.25 a) mostra que o NaY na linha celular Hs578T afeta a viabilidade celular, apresentando uma viabilidade celular de 80 %. Os DDS com esta estrutura, preparados pelos dois métodos, apresentam um comportamento semelhante atingindo a viabilidade celular de 50 % na concentração mais elevada 0,010 µL/mL. O efeito de potenciação do 5-FU é de 26,7 vezes na fase líquida e 26,3 vezes na fase vapor.
Os zeólitos NaA (b), HBeta (c) e ETS-10 (d), não apresentam citotoxicidade nesta linha celular, não se verificando redução da percentagem de biomassa ao longo das 48 h de incubação.
A figura 4.25 b) apresenta os resultados obtidos para o sistemas 5-FU@NaA, verificando-se uma diminuição da percentagem de biomassa mais significativa no DDS preparados por impregnação (fase vapor), atingindo redução de 50 % nas concentrações mais elevadas, com uma eficiência do 5-FU de 53,5 vezes. No DDS preparado por encapsulamento (fase líquida) apenas se verifica redução de cerca de 25 % nas concentrações mais elevadas.
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0 25 50 75 100 125 [Zeolite], !g/ml % b io m a ss a 5-FU@NaY (FV) 5-FU@NaY (FL) NaY 0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0 25 50 75 100 125 [Zeolito], !g/ml % b io m a ss a 5-FU@NaAFV 5-FU@NaAFL NaA 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0 25 50 75 100 125 [Zeólito], !g/ml % b io m a ss a 5-FU@HBetaFV 5-FU@HBetaFL HBeta 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0 25 50 75 100 125 [Zeólito], !g/ml % b io m a ss a 5-FU@ETS-10FV 5-FU@ETS-10FL ETS-10
Pela análise dos resultados obtidos para os sistemas 5-FU@HBeta, figura M2 c), verifica-se que o DDS preparado por fase vapor atinge uma redução de 50 % numa concentração de 0,10 µL/mL, mostrando desta forma uma eficiência do 5-FU de 52,6 vezes. Em contrapartida, o DDS preparado por fase líquida não apresenta bons resultados uma vez que só apresenta redução de biomassa nas concentrações mais baixas.
Nos sistemas 5-FU@ETS-10 verifica-se que o sistema preparado por impregnação apresenta uma redução na ordem dos 50 % para a concentração de 0,025 µL/mL, o que implica um aumento de eficiência de 107 vezes. No sistema preparado em fase líquida a perda de biomassa não é tão significativa, atingindo-se apenas redução na ordem dos 30 %.
Numa análise global, a linha celular, Hs578T é influenciada principalmente pelos sistemas preparados por impregnação (fase vapor). Este resultado resultados é concordante com os obtidos na caraterização dos sistemas que mostram que os sistemas preparados por impregnação têm uma concentração de 5-FU mais elevada.
Na tabela 4.11 estão são apresentados os valores de potenciação obtidos em cada um dos sistemas testados nas linhas celulares CM MDA-MB-468 e Hs578T.
Tabela 4.11. Valores de potenciação do 5-FU para cada um dos sistemas testados nas linhas celulares CM MDA-MB-468 e Hs578T.
IC50
5-FU (mM)
NaY NaA HBeta ETS-10
FL FV FL FV FL FV FL FV
MDA-MB-468 3,80 0,38 0,38 0,372 0,3247 - 0,372 0,1909 0,1872 Potenciação 10 10 10,2 11,7 - 10,2 19,9 20,3 Hs578T > 10 0,3745 0,38 - 0,1865 - 0,19 - 0,093
C
APÍTULO
5
C
ONCLUSÕESNeste trabalho foram desenvolvidos sistemas de libertação de fármacos tendo como suporte os diferentes tipos de zeólitos (NaY, NaA, HBea e ETS-10) e o 5-Fluorouracilo para o tratamento do cancro colorretal e cancro de mama.
A preparação dos DDS foi efetuada através de dois métodos distintos: por encapsulamento (fase líquida) e por impregnação (fase vapor). Ambos os métodos de preparação mostraram-se eficazes no encapsulamento do fármaco. O método por impregnação permite controlar a quantidade desejada de fármaco no DDS, sendo de 100 % de 5-FU para todas as estruturas. Nos sistemas preparados em fase líquida a quantidade de 5-FU foi de 75 % para o NaY, 58 % para o NaA, 66 % para o HBea e 76 % para o ETS-10.
Os DDS preparados foram caraterizados por diferentes técnicas espetroscópicas e analíticas. Os resultados mostraram que as estruturas zeolíticas não foram alteradas nos procedimentos experimentais utilizados para o encapsulamento do 5-FU. O fármaco mantém a sua identidade molecular.
Os estudos dos perfis de libertação do 5-FU dos DDS foram avaliados por HPLC. Os perfis de libertação do fármaco revelaram ser semelhantes entre si, verificando-se a libertação de 80 – 90 % do fármaco nos primeiros trinta minutos. Dos modelos cinéticos estudados, os resultados mostraram que o perfil de libertação segue o modelo cinético de Weibull.
As linhas humanas de cancro colorretal, HCT-15 e RKO e de cancro de mama, Hs578T e MDA-MB- 468 foram utilizadas nos estudos de viabilidade celular. As diferentes estruturas zeolíticas não apresentaram citotoxicidade nas linhas celulares. A potenciação do fármaco 5-FU foi quantificada para todas as linhas celulares com base nos valores de IC50. Os valores mais acentuados de potenciação
foram registados para a linha Hs578T e mais concretamente para os DDS de fase vapor.
Relativamente ás linhas celulares de CCR, os DDS mostraram eficácia na linha HCT-15, mas os valores de potenciação foram baixos. O sistema que apresentou melhores resultados foi o 5-FU@NaAFL
com um aumento de 5,35 vezes da eficácia do 5-FU livre. Em relação à linha RKO verificou-se que os DDS também aumentam a eficácia do 5-FU e comparativamente à linha HCT-15 apresentam melhores resultados de potenciação. Na RKO o DDS que mostra mais eficácia é o 5-FU@NaAFL com uma
Em relação ás linhas celulares de CM os DDS mostraram resultados muito interessantes principalmente na linha Hs578T. Na linha MDA-MB-468 os sistema que revelam melhor eficácia são os sistemas com o zeolito ETS-10, com uma potenciação de 20,3 vezes no de fase vapor e 19,9 vezes no de fase líquida. Os restantes sistemas apresentam potenciação na ordem das 10 vezes. Na linha Hs578T os DDS preparados por impregnação (fase vapor) funcionam muito melhor conseguindo-se valores de potenciação bastante elevados como 26,3 no 5-FU@NaYFV , 53,5 no 5-FU@NaAFV, 52,6 no 5-
FU@HBetaFV e 107 vezes no 5-FU@ETS-10FV. Relativamente à preparação por encapsulamento apenas
foi possível calcular o valor de potenciação para o 5-FU@NaYFL que é de 26,7 vezes.
A potenciação do fármaco quando encapsulado em estruturas zeoliticas confirma o que foi mencionado acercas dos sistemas drug delivery, que estes sistemas devido à libertação controlada do fármaco permitem aumentar a eficácia terapêutica.
P
RESPETIVASF
UTURASApós o termino do presente trabalho é possível sugerir algumas ideias para trabalhos futuros no âmbito de melhorar os sistema de libertação de fármacos baseados em zeólitos. Os resultados obtidos neste trabalho deixam em aberto algumas linhas de investigação para o aperfeiçoamento na preparação de sistemas de libertação de fármacos e sua avaliação em linhas celulares. Assim, de seguida, apresentam-se algumas sugestões de trabalho futuro.
Estudos de simulação molecular para conhecer as interações do fármaco com as estruturas zeolíticas. Utilização de marcadores nos sistemas que permitam avaliar a localização dos DDS nas diferentes linhas celulares.
Preparação de biomembranas com os DDS com o objectivo de controlar a libertação e entrega do fármaco no local específico do cancro, prevenindo a degradação do fármaco ao longo do percurso percorrido.
Uso de marcadores específicos na preparação dos DDS de forma a ser permitir seguir o percurso destes e tentar perceber o mecanismo de entrada nas células, bem como verificar se a entrada ocorre unicamente em células infetadas.
Testar a conjugação de dois fármacos, introduzir dois fármacos anti-tumorais nas cavidades zeoliticas que depois de administradas atuam separada e sequencialmente, na tentativa de um tratamento mais eficaz, mais especifico.
B
IBLIOGRAFIA[1] Prontuário Terapêutico – 10 (2011) Infarmed Fonte: http://www.infarmed.pt/portal/pls/portal/!PORTAL.wwpob_page.show?_docname=7118264.PDF (consultado dia 9 Setembro 2013)
[2] Heidelberger, C., Chaudhuri, N.K., Danneberg P.B., Mooren, D., Griesbach, L., Duschinsky, R., Schnitzer, R. J., Scheiner, J., Nature, 179 (1957), pp. 663-666.
[3] Grem, J.L., Investigational New Drugs, 18 (2000), pp. 299-313.
[4] Puoci, F., Iemma, F., Cirillo, G., Picci, N., Matricardi, P. And Alhaique, F., Molecules, 12 (2007), pp. 805-814.
[5] Zhang, N., Yin, Y., Xu, S-J. and Chen, W-S., Molecules, 12 (2008), pp. 1551-1569.
[6] Akhdar, H., Loyer, P., Rauch, C., Corlu, A., Guillouzo, A., Morel, F., European Journal of Cancer, 45 (2009), pp. 2219-2227.
[7] Farquharson, S., Gift, A., Shende, C., Inscore, F., Ordeway, B., Farquharson, C. and Murren, J., Molecules, 13 (2008), pp. 2608-2627.
[8] Longley, D.B., Harkin, D.P. and Johnston, P.G., Nature Reviews Cancer, 3 (2003), pp. 330-338. [9] Walko, C.M. and Lindley, C., Clinical Therapeutics 27 (2005), pp. 23-44.
[10] Duncan, A.L. and Bell, H.K., Journal of Plastic, Reconstructive and aesthetic Surgery 60 (2007), pp. 690-691.
[11] http://www.sbcd.org.br/procedimentos/597 (consultado dia 9 Setembro 2013)
[12] Global status report on noncommunicable diseases 2010 (http://www.who.int/nmh/publications/ncd_report_chapter1.pdf consultado dia 23 Setembro 2013) [13] Hanahan, D. and Weinberg, R.A., Cell, 100 (1), 2000, pp. 57-70.
[14] Ilyas, M., Straub, J., Tomlinson, I.P.M. and Bodmer, W.F., European Journal of Cancer, Vol. 35, 14 (1999), pp. 1986-2002.
[15] Kumar, V., Robbins Basic Pathology, 9 Ed. Saunders.
[16] Jemal, A., Bray, F., Center, M.M., Ferlay, J., Ward, E. and Forman, D., CA Cancer J Clin. 61 (2011), pp. 69-90.
[18] Terzić, J., Grivennikov, S., Karin, E., Karin, M., Gastroenterology, 138 (2010), pp. 2101-2114. [19] Gramont, A., Gramont, Ar., Chibaudel, B., Larsen, A.K., Tournigand, C., André, T., Clinical Colorectal Cancer, Vol. 10 (2011), pp. 218-226.
[20] Dosso, S., Sessa, C., Saletti, P., Cancer Treatment Reviews, 35 (2009) 160-166.
[21] Gómez-Raposo, C., Tévar, F.Z., Moyano, M.S., Gómez, M.L. and Casado, E., Cancer Treatment Reviews 36 (2010), pp. 451-457.
[22] Sledge, G.W. and Miller, K.D., European Journal of Cancer, 39 (2003), pp. 1668-1675. [23] Hanby, A.M., Clinical Oncology, 17 (2005), pp. 234-239.
[24] Irvin Jr., W.J. and Carey, L.A., European Journal of Cancer, 44 (2008), pp. 2799-2805.
[25] Kapp, A.V., Jeffrey, S.S., Langerød, A., Børresen-Dale, A., Han, W., Noh, D., Bukholm, I.RK., Nicolau, M., Brown, P.O. and Tibshirani, R., BMC Genomics, 7:231 (2006).
[26] Zhang, Y., Chan, H.F. and Leong, K.W., Advanced Drug Delivery Reviews 65(2003), pp. 104-120. [27] Sahoo, S.K. and Labhasetwar, V., Drug Delivery Today 8(2003), pp. 1112-1120.
[28] Tiwari, G., Tiwari, R., Sriwastawa, B., Bhati, L., Pandey, S., Pandey, P. and Bannerjee, S., International Journal of Pharmaceutical Investigation 2(2012), pp. 2-11.
[29] Allen, T.M. and Cullis, P.R., Science 303(2004), pp. 1818-1822.
[30] Nair, L.S., Laurencin, C.T., Advances in Biochemical Engineering Biotechnology, 102 (2006), pp. 47-90.
[31] Hoffman, A.S., Journal of Controlled Release 132(2008), pp. 153-163.
[32] Pescarmona, P.P., An Exploration of Silsesquioxanes and Zeolites using High – Speed Experimentation, Tese de Doutoramento, Technische Universiteit Delft, Holanda, 2003.
[33] Weitkamp, J., Solid State Ionics 131(2000), pp. 175-188.
[34] van Bekkum, H., Flanigen, E.M. and Jansen, J.C., Introduction to Zeolite Science and Practice, 2ª Edição, Elsevier Science Publishers, 2001.
[35] International Zeolite Association – IZA, http://www.iza-online.org/
[36] Auerbach, S.M., Carrado, K.A. and Dutta, P.K., Handbook of Zeolite Science and Technology, Marcel Dekker, Inc. 2003.
[37] Datt, A., Fields, D. and Larsen, S.C., The Journal of Physical Chemistry C 116 (2012), pp. 21382-21390.
[38] Kuznicki, S.M., Large pored crystalline titanium molecular sieves Zeolites, US Patent, 4,853,202,1989.
[39] E. D. Camarinha, Remoção de Cd2+ em solução aquosa usando titanossilicato ETS-10, dissertação de mestrado, Universidade de Aveiro, 2008.
[40] J. Rocha, M.W. Anderson, European Journal of Inorganic Chemistry, (2000) 801-818.
[41] Taufiqurrahmi, N., Mohamed, A.R., Bhatia, S., Journal of Nanoparticle Research, 13 (2011), pp. 3177-3189.
[42] Datt, A., Burns, E.A., Dhuna, N.A. and Larsen, S.C., Microporous and Mesoporous Materials 167 (2013), pp. 182-187.
[43] Braga, A.A.C. e Morgon, N.H., Descrições Estruturais Cristalinas de Zeólitos, Química Nova 30 (2007).
[44] Newsam, J.M., Treacy, M.M.J., Koetsier, W.T. and De Gruyter, C.B., Proc. R. Soc. Lond. A 420 (1988), pp. 375-405.
[45] Mintova, S., Valtechev, V., Onfroy, T., Marichal, C., Knozinger, H. and Bein, T., Microporous and Mesoporous Materials 90 (2006), pp. 237-245.
[46] Xia, Q.-H., Shen, S.-C., Kawi, S. and Hidajat, K., Journal of Catalysis 219 (2003), pp. 74-84. [47] Philippou, A., Rocha, J. and Anderson, M.W., Catalysis Letters 57 (1999), pp. 151-153.
[48] Anderson, M.W., Terasaki, O., Ohsuna, T., Malley, P.J.O., Philippou, A., Mackay, S.P., Ferreira, A., Rocha, J. and Lidin, S., Philosophical Magazine B 71 (1995), pp. 813-841.
[49] Gervasini, A., Picciau, C. and Auroux, A., Microporous and Mesoporous Materials 35-36 (2000), pp. 457-469.
[50] Krisnandi, Y.K., Southon, P.D., Adesina, A.A. and Howe, R.F., International Journal of Photoenergy 5 (2003), pp. 131-140.
[51] Lamberti, C., Microporous and Mesoporous Materials 30 (1999), pp. 155-163.
[52] Libertação modificada em sistemas matriciais sólidos contendo Ibuprofeno, Carla Lopes, Tese de doutoramento, Universidade do Porto, 2006.
[53] Costa, P. and Lobo, J.M.S., European Journal of Pharmaceutical Sciences 13 (2001), pp. 123– 133.
[54] Vilaça, N., Amorim, R., Martinho, O., Reis, R.M., Baltazar, F., Fonseca, A.F. and Neves I.C., Journal of Materials Science 46 (2011), pp. 7511-7516.
[55] Amorim, R., Vilaça, N., Martinho, O., Reis, R.M., Sardo, M., Rocha, J., Baltazar, F., Fonseca, A.F. and Neves, I.C., Journal of Physical Chemistry C 116 (2012), pp. 25642-25650.
[57] Tishmack P.A., Bugay D.E. and Byrn S.R., Journal of Pharmaceutical Sciences 92 (2003), pp. 441-474.
[58] Guisnet, M. e Ribeiro, F.R., Zeólitos – Um Nanomundo ao Serviço da Catálise, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 2004.
[59] Stuart, B., Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications, 1ª Edição, John Wiley and Sons, Chichester, 2004.
[60] Hornback, J.M., Organic Chemistry, 2ª Edição, Thomson, Belmont, 2006.
[61] Rocha F. R. P., Teixeira B. S. G., Estratégias para aumento de sensibilidade em espectrofometria UV-VIS, Quim. Nova 2004, 27, 5, 807-812.
[62] Perkampus, Heinz-Helmut; UV-VIS Spectroscopy and Its Applications, Springer-Verlag Berlin 1992.
[63] Renneckar S., Zink-Sharp A. G., Ward T. C. and Glasser W. G., Journal of Applied Polymer Science; 2004 Wiley Periodicals, Inc; Vol. 93, 1484-1492.
[64] S. Marques, Remoção de poluentes em solução aquosa por carvões activados, tese de Mestrado, Universidade de Lisboa, 2011.
[65] Miyata, T., Endo, A., Ohmori, T., Akiya, T. and Nakaiwa, M., Journal of Colloid and Interface Science 262 (2003), 116-125.
[66] Chen, S. and Wang, R., Vacuum 85 (2011), 909-914.
[67] Yao, N. and Wang, Z.L., Handbook of Microscopy for Nanotechnology, 1ª Edição, Kluwer Academic Publishers, Nova Iorque, 2005.
[68] Fonte: https://www.helmholtz-berlin.de/forschung/enma/solare-brennstoffe/analytische- methoden/gassorptionsmessungen_en.html (Consultada no dia 23 Julho 2013)