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Title in Portuguese: Lipossomas com monolaurato de sorbitano e microagulhas como promotores de penetração cutânea de 5-Fluorouracil (5-FU) para o tratamento do câncer de pele
Author: Crisóstomo, Luiziana Cavalcante Costa Fernandes
Advisor(s): Eloy, Josimar de Oliveira
Co-advisor(s): Araújo, Tamara Gonçalves de
Keywords: Nanotecnologia
Absorção Cutânea
Carcinoma de Células Escamosas
Issue Date: 14-Apr-2021
Citation: CRISÓSTOMO, L. C. C. F. Lipossomas com monolaurato de sorbitano e microagulhas como promotores de penetração cutânea de 5-Fluorouracil (5-FU) para o tratamento do câncer de pele. 2021. 79 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2021.
Abstract in Portuguese: O câncer de pele não-melanoma é frequente e possui menor mortalidade. Após o diagnóstico, o tratamento mais comum é a remoção do tumor, o que pode gerar sequelas locais. A terapia fotodinâmica, criocirurgia e a imunoterapia também podem ser aplicadas como tratamento. O carcinoma celular escamoso (SCC, da sigla em inglês squamous cell carcinoma) representa 20% dos casos de câncer de pele não-melanoma, origina-se na epiderme, caracteriza-se como um tumor sólido mais frequente nas regiões de maior incidência solar. O fármaco 5-fluorouracil (5-FU) é frequentemente utilizado para o tratamento quimioterápico. Contudo, o 5-FU possui caráter hidrofílico, um obstáculo para o tratamento pela via tópica, já que é preciso que o fármaco atravesse a barreira do estrato córneo, altamente lipofílica. Como consequência o 5-FU chega ao seu local de ação em baixas concentrações, dificultando o sucesso terapêutico. Desse modo, existem estratégias para melhorar a penetração cutânea, como o uso de promotores de penetração, uso de nanocarreadores lipídicos, como os lipossomas, e a utilização de métodos físicos, como as microagulhas. O presente trabalho tem como principal objetivo desenvolver lipossomas com promotores de penetração para veiculação tópica do 5-FU e associando ou não ao uso de microagulhas para o tratamento do câncer de pele. Os lipossomas convencionais e com promotor de absorção monolaurato de sorbitano (Span 20) foram desenvolvidos pelo método clássico da hidratação do filme lipídico. As nanopartículas foram então caracterizadas quanto ao seu tamanho, índice de polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação do fármaco. A morfologia dos lipossomas foi observada utilizando microscopia de força atômica. A liberação do fármaco foi avaliada em membrana de celulose utilizando o aparato da célula de Franz. A citotoxicidade foi estudada utilizando o teste de MTT com a linhagem celular A431. O estudo de penetração cutânea do fármaco, de forma passiva e com microagulhas, foi realizado utilizando pele íntegra de orelha de suíno, com quantificação do fármaco em diferentes estratos utilizando cromatografia líquida de alta eficiência. Para o lipossoma contendo Span 20, os resultados de tamanho de partícula, índice de polidispersão, potencial zeta e eficiência de encapsulação foram de 88,08 ± 1,06 nm, 0,169 ± 0,006, -12,3 ±1,04 mV e 50,20 ± 10,20%, respectivamente. A liberação do 5-FU, em todos os grupos, foi acima de 80% após 8 h, e não houve diferença estatisticamente significativa. A citotoxicidade em células A431 correspondeu ao IC50 de 0,622185 ± 0,26, 30,52 ± 6,21, 24,65 ± 18,49, comparado o lipossoma com Span 20 para o lipossoma sem Span 20 e a solução de 5-FU, respectivamente. Nos estudos de penetração cutânea foi observada maior concentração do fármaco na camada de epiderme viável + derme, correspondendo a 2585,49 ± 275,98 ng/cm2 para o lipossoma com Span 20 na liberação passiva e 5018,05 ± 1696,52 ng/cm2 após tratamento prévio com microagulhas, sendo o grupo do lipossoma com Span 20 associado a microagulhas aquele que resultou em maior penetração cutânea de 5-FU. Diante dos resultado obtidos destacamos o sucesso no desenvolvimento dos lipossomas com promotor de absorção Span 20 para a encapsulação de 5-FU, bem como sua ação citotóxica, promovendo a melhora expressiva da penetração de 5-FU nas camadas da pele de forma passiva e principalmente com o tratamento prévio empregando microagulhas.
Abstract: Non-melanoma skin cancer is frequent and has lower mortality. After diagnosis, the most common treatment is to remove the tumor, which can lead to local sequels. Photodynamic therapy, cryosurgery and immunotherapy can also be applied as a treatment. Squamous cell carcinoma (SCC) represents 20% of cases of non-melanoma skin cancer, originates in the epidermis, is characterized as a solid tumor more frequent in the regions with the highest incidence of sunlight. The drug 5- fluorouracil (5-FU) is often used for chemotherapy treatment. However, 5-FU has a hydrophilic character, an obstacle for topical treatment, since it is necessary that the drug crosses the barrier of the stratum corneum, highly lipophilic. As a consequence, 5-FU arrives at its site of action in low concentrations, hindering therapeutic success. Thus, there are strategies to improve skin penetration, such as the use of penetration promoters, the use of lipid nanocarriers, such as liposomes, and the use of physical methods, such as microneedles. The present work has as main objective to develop liposomes with penetration promoters for topical delivery of 5-FU and associated or not with the use of microneedles for the treatment of skin cancer. Conventional liposomes and sorbitan monolaurate absorption promoter (Span 20) were developed by the classic method of hydrating the lipid film. The nanoparticles were then characterized in terms of their size, polydispersity index, zeta potential and drug encapsulation efficiency. The morphology of the liposomes was observed using atomic force microscopy. The drug release was evaluated on a cellulose membrane using the Franz cell apparatus. Cytotoxicity was studied using the MTT test with cell line A431. The study of the skin's penetration of the drug, passively and with microneedles, was carried out using intact porcine skin, with quantification of the drug in different strata using high-performance liquid chromatography. For the liposome containing Span 20, the results for particle size, polydispersity index, zeta potential and encapsulation efficiency were 88.08 ± 1.06 nm, 0.169 ± 0.006, -12.3 ± 1.04 mV and 50.20 ± 10.20%, respectively. The release of 5-FU, in all groups, was above 80% after 8 h, and there was no statistically significant difference. The cytotoxicity in A431 cells corresponded to the IC50 of 0.622185 ± 0.26, 30.52 ± 6.21, 24.65 ± 18.49, compared to the liposome with Span 20 for the liposome without Span 20 and the 5-FU solution, respectively. In skin penetration studies, a higher concentration of the drug was observed in the viable epidermis + dermis layer, corresponding to 2585.49 ± 275.98 ng/cm2 for the liposome with Span 20 in passive release and 5018.05 ± 1696.52 ng/cm2 after previous treatment with microneedles, the group of the liposome with Span 20 associated with microneedles being the one that resulted in the greatest cutaneous penetration of 5- FU. In view of the results obtained, we highlight the success in the development of liposomes with Span 20 absorption promoter for 5-FU encapsulation, as well as its cytotoxic action, promoting a significant improvement in the penetration of 5-FU in the skin layers in a passive way and mainly with the pretreatment using microneedles
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/58930
metadata.dc.type: Dissertação
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