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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.75.2020.tde-13122019-174016
Documento
Autor
Nombre completo
Luiza Araújo Gusmão
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 2019
Director
Tribunal
Perussi, Janice Rodrigues (Presidente)
Ribeiro, Anderson Orzari
Chorilli, Marlus
Leitão, Andrei
Título en portugués
Inclusão supramolecular de Hipericina em β-ciclodextrina visando aplicação em terapia fotodinâmica
Palabras clave en portugués
β-ciclodextrina
acumulação
fototoxicidade
hipericina
solubilidade
terapia fotodinâmica
Resumen en portugués
A Terapia Fotodinâmica (TFD) é uma técnica baseada na interação de um corante não tóxico e sensível à luz, denominado fotossensibilizador (FS), com luz em comprimento de onda adequado que, na presença de oxigênio molecular gera espécies reativas capazes de provocar morte celular. Alguns FSs como a hipericina (HY) apresentam natureza hidrofóbica, que acarreta agregação em meios aquosos comprometendo sua aplicação em TFD. A obtenção de complexos de inclusão com ciclodextrinas (CD) pode melhorar as propriedades do FS como aumento da solubilidade e bioacumulação. O presente trabalho teve como objetivo a formação de um complexo de inclusão entre HY e β-ciclodextrina (β-CD) para melhorar a solubilidade da HY e estudar os efeitos dessa melhoria em suas propriedades químicas, fotoquímicas e biológicas, visando aplicação em TFD. A formação do complexo de inclusão β-CDHY foi confirmada por técnicas espectroscópicas de IV e RMN-1H. A solubilidade aquosa da HY foi aumentada e suas propriedades fotoquímicas (estabilidade química, fotoestabilidade, atividade fotodinâmica e rendimento quântico) não foram alteradas após a inclusão nas cavidades da β-CD. No entanto o complexo β-CDHY apresentou uma liberação in vitro seis vezes mais rápida do que a HY livre. Além disso, β-CDHY exibiu perfil de permeação cutânea mais lento, indicando possibilidade de aplicação para uso tópico, devido a maior retenção nas camadas mais superficiais da pele. A acumulação intracelular da HY livre e complexada, bem como a cito e fototoxicidade, foram avaliadas nas linhagens HeLa, Vero e MCF7. Em células HeLa houve um aumento de aproximadamente duas vezes na acumulação, o que proporcionou uma fototoxicidade 40% maior da β-CDHY em relação à HY livre nas doses 3, 6 e 10 J cm-2. Nas células MCF7, a acumulação foi a mesma para HY livre e complexada, mas houve uma redução em torno de 20% nos valores de IC50 quando o complexo foi incubado com as células e excitado nas doses luminosas 3 e 6 J cm-2. Para as células Vero verificou-se uma acumulação na ordem de 103 vezes menor quando comparado às células HeLa e MCF7, indicando que HY livre e complexada acumulam seletivamente em células tumorais. Os resultados obtidos sugerem, portanto, que a utilização de β-CD como sistema de entrega para a HY é eficaz e permite a aplicação do complexo formado (β-CDHY) em Terapia Fotodinâmica.
Título en inglés
Supramolecular inclusion of Hypericin in β-cyclodextrin for photodynamic therapy application
Palabras clave en inglés
β-cyclodextrin
bioavalability
hypericin
photodynamic therapy
phototoxicity
solubility
Resumen en inglés
Photodynamic Therapy (PDT) is a technique based on the interaction of a non-toxic and light-sensitive dye, called photosensitizer (PS), with light at an appropriate wavelength that in the presence of oxygen results in the formation of reactive species that causes cell death. Some PSs, e.g. hypericin (HY), are hydrophobic and causes aggregation in water media, affecting the PDT application. Obtaining of cyclodextrins (CD) inclusion complexes can improve some properties of PSs such as solubility and bioavailability. This study aimed to produce an inclusion complex between HY and β-Cyclodextrin (β-CD) to improve HY solubility and to study the effect of this improvement on its chemical, photochemical and biological properties for application in PDT. The inclusion complex β-CDHY formation was confirmed by FTIR and NMR-1H spectroscopy techniques. HY solubility was improved and its photochemical properties (chemical stability, photostability, photodynamic activity, and quantum yield) were not affected after being included in the β-CD cavities. The complex β-CDHY presented an in vitro release six times faster than HY free. Besides, β-CDHY exhibited a slower cutaneous permeation profile, indicating the possibility of being applied in topic uses due to the greater retention in superficial skin layers. Intracellular accumulation of free and complexed HY, as well as the cito and phototoxicity, were evaluated in HeLa, MCF7 e Vero cell lines. In HeLa cells there was nearby two times fold improvement in accumulation, leading to an increase of 40% in the phototoxicity of β-CDHY related to free HY in 3, 6 and 10 J cm-2. In MCF7 cells, the intracellular accumulation was the same for free and complexed HY, however, there was a decrease of about 20% in IC50 values when the complex was incubated within the cells under 3 and 6 J cm-2. In Vero cells it was obtained a cell uptake 103 times lower than the values for HeLa and MCF7, suggesting that free and complexed HY accumulate selectively in carcinogenic cells. Therefore, these results suggest that the use of β-CD as a drug delivery system for HY is effective and allows its application in Photodynamic Therapy.
 
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Fecha de Publicación
2020-01-07
 
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