dc.creator | Ebani, Patrícia Regina | |
dc.date.accessioned | 2022-06-07T14:02:53Z | |
dc.date.available | 2022-06-07T14:02:53Z | |
dc.date.issued | 2021-10-08 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/24643 | |
dc.description.abstract | Zinc phthalocyanine (ZnPc) is a promising second-generation photosensitizer (PS) that exhibits advantageous properties that include low toxicity, high chemical and photochemical stability, strong absorption in the red region of the spectrum in which the tissue exhibits optimal transparency, high triplet quantum yields, long-lived triplet excited state, high singlet oxygen quantum yields and satisfactory therapeutic effects. The main obstacle for ZnPc to be used as a drug in photodynamic therapy (PDT) is the low level of physiological acceptance due to its highly hydrophobic nature, resulting in poor solubility in body fluid and consequently low bioavailability and aggregation. To overcome these drawbacks, the third-generation of PS, which is composed of a second-generation PS conjugated or encapsulated in biodegradable/biocompatible nanoparticles (NP) have successfully emerged. Thus, the main of this work was to develop two new nanocarriers for ZnPc: carboxymethyl chitosan/ionic liquid imidazolium (ZnPc@CMC/IL) and maltoheptaose-b-polystyrene block glycopolymer (ZnPc@MH-b-PS), and evaluate their physicochemical properties, photodynamic activity, encapsulation efficiencies and drug release profile for use in PDT. The ZnPc@CMC/IL nanoparticles showed values of hydrodynamic radius (Rh) in the range of 67 - 76 nm, low polydispersity index, negative zeta potential, high drug loading and encapsulation efficiencies higher than 98%. The ZnPc@MH-b-PS nanoparticles showed Rh values in the range of 22 - 139 nm, suitable values of drug loading and encapsulation efficiency, a cleavable and redox-responsive profile and have been shown to be non-toxic towards Caenorhabditis elegans. Both nanocarriers showed spherical morphology and the ability to produce cytotoxic singlet oxygen (1O2) with values of singlet oxygen quantum yields appropriated for application in PDT. Concerning the drug release profile, the ZnPc@CMC/IL nanoparticles exhibits a diffusion-controlled sustained release profile being described by Higuchi model, while for ZnPc@MH-b-PS NPs showed a biexponential release profile, with a burst effect in the early stage, followed by a diffusion-controlled sustained release profile (Fickian behavior) in the late stage. The results showed that these bio-based NPs are appropriate as drug delivery systems and are a promising strategy to be employed in PDT. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Nanoparticles | eng |
dc.subject | Zinc phthalocyanine | eng |
dc.subject | Carboxymethyl chitosan | eng |
dc.subject | Maltoheptaose-b-Polystyrene copolymer | eng |
dc.subject | Photodynamic therapy | eng |
dc.subject | Nanopartículas | por |
dc.subject | Ftalocianina de zinco | por |
dc.subject | Carboximetilquitosana | por |
dc.subject | Copolímero Maltoheptaose-b-Poliestireno | por |
dc.subject | Terapia fotodinâmica | por |
dc.title | Design and characterization of polymer-based nanoparticles loaded with zinc phthalocyanine for use in photodynamic therapy | por |
dc.title.alternative | Design e caracterização de nanopartículas poliméricas carregadas com ftalocianina de zinco para uso em terapia fotodinâmica | por |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Ftalocianina de zinco (ZnFc) é um promissor fotossensibilizador (FS) de segunda geração que exibe propriedades vantajosas como baixa toxicidade, alta estabilidade química e fotoquímica, forte absorção na região vermelha do espectro, onde o tecido exibe transparência ótima, altos rendimentos quânticos de estado tripleto, estado excitado de longa duração, altos rendimentos quânticos de oxigênio singleto e efeitos terapêuticos satisfatórios. O principal obstáculo para a ZnFc ser usada como fármaco em terapia fotodinâmica (TFD) é o baixo nível de aceitação fisiológica devido a sua natureza altamente hidrofóbica, resultando em baixa solubilidade no fluido corporal e consequentemente baixa biodisponibilidade e agregação. Para superar estes inconvenientes, a terceira geração de FS, que é composta de uma segunda geração de FS conjugada ou encapsulada em nanopartículas biodegradáveis/biocompatíveis (NP) surge com sucesso. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi desenvolver dois novos nanocarreadores para o ZnFc: Carboximetilquitosana/Líquido Iônico imidazolíneo (ZnFc@CMQ/LI) e o glicopolímero em bloco maltoheptaose-b-poliestireno (ZnFc@MH-b-PS), e avaliar suas propriedades físico-químicas, atividade fotodinâmica, eficiência do encapsulamento e perfil de liberação de drogas para uso em TFD. As NPs ZnFc@CMQ/LI mostraram valores de raio hidrodinâmico (Rh) na faixa de 67 - 76 nm, baixo índice de polidispersão, potencial zeta negativo, alto carregamento de fármaco e eficiências de encapsulamento superiores a 98%. As NPs ZnFc@MH-b-PS mostraram valores de Rh na faixa de 22 - 139 nm, carregamento de drogas e eficiência de encapsulamento adequados, um perfil clivável e redox-responsivo e demonstraram ser não tóxicas para Caenorhabditis elegans. Ambos os nanocarreadores apresentaram morfologia esférica e capacidade de produzir oxigênio singleto citotóxico (1O2), com valores de rendimentos quânticos apropriados para aplicação em TFD. Com relação ao perfil de liberação de drogas, as NPs ZnFc@CMQ/LI apresentam um perfil de liberação sustentada, controlada por difusão, sendo descrita pelo modelo de Higuchi, enquanto que para as NPs ZnFc@MH-b-PS, o perfil de liberação é biexponencial, com um efeito burst no estágio inicial, seguido de um perfil de liberação sustentada controlada por difusão (comportamento Fickiano). Os resultados mostraram que as nanopartículas bio-based são apropriadas como sistemas de liberação de drogas e são uma estratégia promissora a ser empregada na terapia fotodinâmica. | por |
dc.contributor.advisor1 | Villetti, Marcos Antonio | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8504489050993642 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Frizzo, Clarissa Piccinin | |
dc.contributor.referee1 | Garcia, Irene Teresinha Santos | |
dc.contributor.referee2 | Bender, Caroline Raquel | |
dc.contributor.referee3 | Barreto, Pedro Luiz Manique | |
dc.contributor.referee4 | Giovanela, Marcelo | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3518126527637712 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |