Novos polímeros Rod-Coil-Rod : síntese, encapsulamento e caracterização físico-química em sistemas nanoestruturados

• Autor(a) principal: Santos, Marinalva Cardoso dos
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/10410
• topic: lipossomos; polímero; Rod-Coil-Rod; interações moleculares; caracterização; liposomes; polymer; molecular interactions; characterization

As doenças, incluindo as associadas às infecções virais, tais como HIV, HSV e COVID-19, propiciam a necessidade de investigar e produzir novos modelos de liberação prolongada de fármacos que atendam critérios de biocompatibilidade, especificidade e de menor toxicidade. Neste âmbito, são relevantes os nanocarreadores de fármacos baseados em lipídios e polímeros, tais como os lipossomos contendo polímeros supramoleculares do tipo Rod-Coil-Rod. Os lipossomos são vantajosos, por apresentarem os critérios acima descritos bastante estabelecidos, e os polímeros por promoverem alternância e versatilidade dos blocos tanto rígidos (Rod), quanto flexíveis (Coil). A partir destas informações, este trabalho objetivou, a partir da síntese de três novos polímeros sintéticos do tipo Rod-Coil-Rod, o colesterol-poli (óxido etileno)-triptofano (Col- PEO-Trip), colesterol-poli (óxido etileno)-1,2,3-triazol-galactose (Col-PEO-Gal) e o colesterol- poli (óxido etileno)-1,2,3-triazol-n-acetilglicosamina (Col-PEO-GlicNAc), o estudo das suas interações em lipossomos constituídos de asolecitina de soja (Aso), através de caracterizações espectroscópicas, espectrofotométrica e termoanalítica. A síntese do Col-PEO-Trip foi proposta neste trabalho e, gerou rendimento de 75%. O Col-PEO-Gal e Col-PEO-GlicNAc cedidos, também foram obtidos com rendimentos próximos a 75%. Os polímeros incorporados nos lipossomos tiveram seus efeitos monitorados pelas técnicas de: infravermelho com transformada de Fourier com reflectância total atenuada horizontal (HATR-FTIR), ressonância magnética nuclear de ¹H (RMN de 1H) e de 31P (RMN de 31P), potencial zeta (ζ), espalhamento de luz dinâmico (DLS), espectrofotometria no ultravioleta visível (UV-Vis) e calorimetria de varredura diferencial (DSC). Os dados de HATR-FTIR demonstraram que, o Col-PEO-Trip em lipossomos de Aso interagiu preferencialmente com a região de interface lipídica, provocando variações do número de onda/largura de banda de 5,78 cm-1/ 21,38 cm-1 e 15,43 cm-1/ 19,99 cm-1, dos estiramentos νs C=O e νs COC, respectivamente. O Col-PEO-Gal variou o número de onda do νas N+(CH3)3 em 19,29 cm-1 e o Col-PEO-GlicNAc, em 28,93 cm-1. Considerando-se o efeito das porções glicídicas, o GlicNAc, constituinte do Col-PEO-GlicNAc, gerou interações mais significativas que a Gal, porção do Col-PEO-Gal, do tipo dipolo-dipolo e ligações de hidrogênio, com a região polar da membrana de Aso. Os resultados de RMN de 1H mostraram que, o Col-PEO-Trip aumentou o tempo de relaxação longitudinal (T1), dos hidrogênios da colina lipídica (N+(CH3)3; 3,2 ppm), na região polar dos lipossomos em 12%, tornando-a mais móvel. De outro lado, o polímero que contém a porção Gal, reduziu o T1 em 5,62%, tornando-a menos fluida; enquanto o que contém a porção GlicNAc, aumentou o T1 em 11,23 %, deixando a região polar mais fluida. A análise de RMN de 31P constatou a forma do espectro dos lipossomos, típica de fase hexagonal (HII), e que não foi alterada pela adição do Col-PEO-Trip. A presença do Col-PEO-Gal na membrana alterou a forma do espectro, que se tornou típica de estado de fase em bicamada (L). A inserção do Col- PEO-GlicNAc no lipossomo não alterou a forma do espectro de RMN, mantendo a fase lipídica como sendo HII. A análise da largura do pico de RMN de 31P indicou efeito de acréscimo em 45,60% após inserção do Col-PEO-Trip, redução da largura em 22,05%, provocada por Col-PEO- Gal, e aumento da largura após interação na membrana com Col-PEO-GlicNAc, em 76,41%. Os dados de potencial ζ mostraram que os polímeros Col-PEO-Trip, Col-PEO-Gal e Col-PEO- GlicNAc promoveram uma variação de 8,9 nm, 32,25 nm e 12,8 nm, respectivamente, neste parâmetro, favorecendo a redução da hidrofobicidade da superfície lipossomal e, conservando os valores de carga superficial negativa, os quais são recomendados para as formulações para tratamento de infecções virais. Os valores obtidos via DLS demonstraram que a presença dos três polímeros reduziu os tamanhos de lipossomos, quando comparado aos lipossomos de Aso (controle). O Col-PEO-Trip reduziu o diâmetro dos lipossomos em 49,60 %, o Col-PEO-Gal em 74 %, tornando um modelo promissor nos estudos de ultrapassagem da Barreira hematoencefálica (BHE), e o Col-PEO-GlicNAc em 28,79%. Os valores de variação de entalpia (ΔH), obtidos por DSC, indicaram que os polímeros Col-PEO-Trip, Col-PEO-Gal e Col-PEO-GlicNAc aumentaram os valores deste parâmetro, em módulo, de -0,10 J/g (controle) para -0,16 J/g, -0,13 J/g e -0,22 J/g, respectivamente. O Col-PEO-Trip, Col-PEO-Gal e Col-PEO-GlicNAc, aumentaram a temperatura de transição de fase principal (Tm) de seus modelos correspondentes em |8,08| ° C, |6,4| ° C e |5,2| ° C, na devida ordem. Assim, promoveram alterações nas forças de van der Waals, ao ordenar a região apolar dos lipossomos. De forma geral, os polímeros reduziram a fluidez, na ordem Col- PEO-Gal > Col-PEO-Trip > Col-PEO-GlicNAc e, aumentaram a estabilidade dos lipossomos de Aso. Os novos sistemas lipossomais, demonstraram diferentes interações intermoleculares, como as dipolares e ligações de hidrogênio e, formas de empacotamento, tanto em relação ao controle, como entre si. Tais características os tornam promissores para estudos de atividades biológicas, em prol do tratamento de doenças, tais como as infecções virais.