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dc.creatorMattiazzi, Lia Mallmann
dc.date.accessioned2022-05-30T18:06:13Z
dc.date.available2022-05-30T18:06:13Z
dc.date.issued2022-02-15
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/24587
dc.description.abstractThe development of new nanocarriers for the so-called third-generation photosensitizers (FS) has contributed significantly to the evolution of photodynamic therapy (PDT). Due to its maximum absorption at wavelengths within the phototherapeutic window range (600-800 nm), low photochemical degradation, and adequate singlet oxygen quantum yield (ФΔ), magnesium phthalocyanine (MgPc) is considered a promising FS for use in PDT. However, its high hydrophobicity and formation of aggregates decrease its photodynamic activity in a physiological environment. Thus, the encapsulation of MgPc in nanostructures becomes necessary to improve its bioavailability and increase its phototherapeutic activity. From these considerations, the main objective of this work is to encapsulate MgPc in polymeric micelles obtained from block copolymers based on maltoheptaose (MH) and evaluate its photodynamic activity. By way of comparison, the encapsulation of MgPc in poly-ɛ-caprolactone (PCL) nanocapsules was also performed. The physicochemical characterization of the nanostructured systems (MH-b-PS@MgPc, MH-b-PMMA@MgPc, and PCL@MgPc) was carried out by determining the values of hydrodynamic diameter, polydipersion index, zeta potential, the total content of MgPc, encapsulation efficiency and physical stability over time by LUMiSizer. The photodynamic activity of the nanoparticles was evaluated by monitoring the photochemical degradation reaction of the chemical suppressor 1,3-diphenylisobenzofuran (DPBF). The kinetic profile of in vitro release of MgPc from the nanostructures and the toxicity and biodistribution of the nanocarriers against the nematodes Caenorhabditis elegans were also evaluated. The nanostructures presented nanometric sizes, low polydispersion indices (which confirm the homogeneity of the systems), negative zeta potential with high modulus values, and encapsulation efficiency above 95%. Analysis by LUMiSizer revealed that the polymeric micelles are highly stable in aqueous medium, with an estimated physical stability of three years. Evaluating the photodynamic activity of the nanoparticles it was concluded that polymeric micelles containing FS are capable of generating singlet oxygen at satisfactory levels for use in PDT, with Ф𝛥� values close to those of unencapsulated MgPc. The nanostructures present a sustained FS release profile, with biexponential model kinetics. The toxicity study showed that the nanoparticles cause a small reduction in the larval development of C. elegans, but do not induce lethality when the worms are exposed to low concentrations, and that they are mostly located in intestinal cells. Considering these results, it is concluded that nanostructured systems based on maltoheptaose are promising carriers for MgPc, with potential use in PDT.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectNanocarreadorespor
dc.subjectFtalocianina de magnésiopor
dc.subjectCopolímeros em blocopor
dc.subjectMaltoheptaosepor
dc.subjectTerapia fotodinâmicapor
dc.subjectNanocarrierseng
dc.subjectMagnesium phthalocyanineeng
dc.subjectBlock coplymerseng
dc.subjectMaltoheptaoseeng
dc.subjectPhotodynamic therapyeng
dc.titleMicelas de copolímeros em bloco à base de maltoheptaose contendo ftalocianina de magnésio para aplicação em terapia fotodinâmicapor
dc.title.alternativeMaltoheptaose-based block copolymer micelles containing magnesium phthalocyanine for application in photodynamic therapyeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO desenvolvimento de novos nanocarreadores para os chamados fotossensibilizadores (FS) de terceira geração vêm contribuindo significativamente para a evolução da terapia fotodinâmica (TFD). Por apresentar máxima absorção em comprimento de onda dentro do intervalo da janela fototerapêutica (600-800 nm), baixa degradação fotoquímica e adequado rendimento quântico de oxigênio singleto (Ф𝛥), a ftalocianina de magnésio (MgPc) é considerada um FS promissor para utilização em TFD. Entretanto, sua alta hidrofobicidade e a formação de agregados diminuem sua atividade fotodinâmica em meio fisiológico. Assim, a encapsulação da MgPc em nanoestruturas torna-se necessária, a afim de melhorar sua biodisponibilidade e aumentar a sua atividade fototerapêutica. A partir dessas considerações, o principal objetivo deste trabalho é encapsular a MgPc em micelas poliméricas obtidas a partir de copolímeros em bloco baseados em maltoheptaose (MH) e avaliar a sua atividade fotodinâmica. A título de comparação também foi realizada a encapsulação da MgPc em nanocápsulas de poli--caprolactona (PCL). A caracterização físico-química dos sistemas nanoestruturados (MH-b-PS@MgPc, MH-b-PMMA@MgPc e PCL@MgPc) foi realizada através da determinação dos valores de diâmetro hidrodinâmico, índice de polidipersão, potencial zeta, teor total de MgPc, eficiência de encapsulamento e estabilidade física ao longo do tempo utilizando o equipamento LUMiSizer. A atividade fotodinâmica das nanopartículas foi avaliada a partir do monitoramento da reação de degradação fotoquímica do supressor químico 1,3-difenilisobenzofurano (DPBF). Também foram avaliados o perfil cinético de liberação in vitro da MgPc a partir das nanoestruturas, e a toxicidade e biodistribuição dos nanocarreadores frente aos nematódeos Caenorhabditis elegans. As nanoestruturas apresentaram tamanhos nanométricos, baixos índices de polidispersão (que confirmam a homogeneidade dos sistemas), potencial zeta negativo com altos valores em módulo e eficiência de encapsulamento acima de 95%. A análise por LUMiSizer revelou que as micelas poliméricas são altamente estáveis em meio aquoso, com estabilidade física estimada em três anos. Avaliando a atividade fotodinâmica das nanopartículas, concluiu-se que as micelas poliméricas contendo FS são capazes de gerar oxigênio singleto em níveis satisfatórios para o emprego em TFD, com valores de Ф𝛥 próximos aos da MgPc não encapsulada. As nanoestruturas apresentam perfil sustentado de liberação do FS, com cinética de modelo biexponencial. O estudo de toxicidade demonstrou que as nanopartículas causam uma pequena redução do desenvolvimento larval dos C. elegans, mas não induzem letalidade quando os vermes são expostos a baixas concentrações, e que as mesmas estão majoritariamente distribuídas em células intestinais. Considerando estes resultados conclui-se que os sistemas nanoestruturados baseados em maltoheptaose são carreadores promissores para a MgPc, com potencial emprego na TFD.por
dc.contributor.advisor1Villetti, Marcos Antonio
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8504489050993642por
dc.contributor.advisor-co1Burgo, Thiago Augusto de Lima
dc.contributor.advisor-co2Silva, Leandro Barros da
dc.contributor.referee1Garcia, Irene Teresinha Santos
dc.contributor.referee2Silva, Cristiane de Bona da
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6322763265178174por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentQuímicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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