Synthesis and characterization of functionalized liposomes with LQM168 and quantum dots

The pharmaceutical industry has been investing in the development of new strategies for obtaining drugs and pharmaceutical forms safer and effective to promote more effective chemotherapy for the patient. A new strategy that stands out is the development of hybrid molecules for providing an improved pharmacological effect and a decrease in toxicity; another strategy is the association of drugs with carrier systems in order to promote an improvement in the physicochemical properties of the molecules as well a targeted delivery. To increase the solubility and stability of LQM168 (which presents quinoline and thiazolidine nuclei with proven antitumor activity), the presente work aims to synthesize liposomes and liposomes functionalized with CdSe/CdS, associate with LQM168 and evaluate the formation of conjugates by microscopic, spectroscopic and electrochemical techniques. The cationic unilamellar liposomes and conjugates studied were synthesized by the hydration of lipid films method and characterized using AFM, UV-VIS and FTIR. Electrochemical studies for LQM 168 were performed in aprotic medium (DMF+TBAP) and in protic medium (PBS pH 7.0) in electrochemical system consisting on 3 electrodes (working electrode: glassy carbon; reference electrode: Ag|AgCl|Cl-; counter electrode: platinum wire). In VC studies, LQM 168 presented a reversible electrochemical profile with redox potential values favorable to physiological electron transfer processes (Eap: -0.056V and Ecp: -0.085V). In the behavior of LQM168 against ssDNA and dsDNA by VPD, an interaction of LQM168 with the guanine and adenine bases was observed without causing the DNA double strand break; in the presence of oxygen, LQM168 did not promote the generation of ERO’s. Interaction studies between LQM168 and liposomes by UV-VIS presented the band supression at 315nm and a batochromic and hypochromic band shift at 415nm; the complex formation was confirmed by FTIR due to a band supression at 815cm-1 for the C-Cl stretching and the permanence of the band at 1477cm-1 for the methyl in the position 4 of the ring. Cationic unilamellar liposomes are a promising alternative to overcome the physicochemical factors of LQM168 allowing increased stability and solubility in aqueous medium; The use of electrochemical techniques enable to propose a redox mechanism for LQM168, to classify the electrochemical behavior and the electrodic processes that occurred, as well to evaluate possible mechanisms of action that may be associated with the molecule. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior FAPEAL - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Alagoas A indústria farmacêutica vem investido no desenvolvimento de novas estratégias para obtenção de fármacos e formas farmacêuticas a fim de promover uma quimioterapia mais segura e eficaz para o paciente. Uma nova estratégia que vem se destacando é a elaboração de moléculas híbridas com a finalidade de proporcionar um efeito farmacológico potencializado e uma diminuição da toxicidade; outra estratégia bastante utilizada é a associação de fármacos a sistemas carreadores a fim de promover uma melhora das propriedades físico-químicas da molécula, assim como proporcionar uma entrega direcionada. Com a intenção de promover o aumento da solubilidade e estabilidade da LQM168 (a qual apresenta núcleos quinolina e tiazolidina, com atividade antitumoral comprovada), o presente trabalho tem como objetivo sintetizar lipossomas e lipossomas funcionalizados com CdSe/CdS, associálos a LQM168 e avaliar a formação dos conjugados. Os lipossomas catiônicos e os conjugados estudados foram sintetizados através do método de hidratação do filme lipídico e caracterizados utilizando AFM, UV-Vis e FTIR. Os estudos eletroquímicos para a LQM 168 foram realizados em meio aprótico (DMF+TBAP) e em meio prótico (PBS pH: 7,0) em um sistema eletroquímico constituído por 3 eletrodos (eletrodo de trabalho: carbono vítreo, referência: Ag|AgCl|Cl-, contra eletrodo: fio de platina). Nos estudos de voltametria cíclca (VC), a LQM 168 apresentou um perfil eletroquímico de natureza reversível com valores de potencial redox favoráveis aos processos fisiológicos de transferências de elétrons (Epa: -0,056V e Epc: -0,085V). No comportamento da LQM168 frente ao ssDNA e o dsDNA por voltametria de pulso diferencial (VPD), foi observado uma interação da LQM168 com as bases guanina e adenina sem ocasionar a quebra da fita de dupla hélice do DNA; a LQM168 em presença de oxigênio não promoveu a geração de ERO ́s. Os estudos de interação entre a LQM 168 e os lipossomas por UV-Vis demonstraram o suprimento da banda em 315nm e um deslocamento batocrômico e hipocrômico da banda em 415nm; a interação da LQM168 com lipossomas por fluorescência foi possível avaliar pela diminuição da intensidade da fluorescência; por FTIR, a caracterização do complexo foi verificada pelo suprimento das bandas em 815 cm-1 referente ao estiramento C-Cl e pela permanência da banda em 1477 cm-1 referente ao metil na posição 4 do anel tiazolidínico. Os lipossomas unilamelares catiônicos são uma alternativa promissora para driblar os fatores físico-químicos da LQM168 permitindo o aumento da sua estabilidade e solubilidade em meio aquoso. O uso de lipossomas e lipossomas-CdSe/CdS se demonstraram eficazes para o aumento da solubilidade e estabilidade da LQ168; a avaliação da formação dos conjugados foi comprovada pelo uso das técnicas de AFM, FTIR e UV-vis pela observação das mudanças de morfologia e dos espectros obtidos respectivamente. Através das técnicas eletroquímicas foi possível propor um mecanismo redox para LQM168, classificar o comportamento eletroquímico e os processos eletródicos ocorridos, assim como avaliar possíveis mecanismos de ação que podem estar associados à molécula.