Surface modification of silica based mesoporous nanopartciles for application as molecular vehicles

Abstract

Apesar dos tratamentos quimioterápicos vigentes, os principais fármacos antitumorais da atualidade são utilizados em doses limitadas, pois não possuem especificidade no combate às células cancerosas, atingindo também células sadias do corpo humano. As características hidrofóbicas de muitos desses fármacos dificulta ainda mais sua utilização. Nesse aspecto, as nanotecnologias ligadas à química e a biologia oferecem novas maneiras de superar tais barreiras em virtude do desenvolvimento de nanomateriais capazes de transportar o farmaco especificamente ao alvo biológico. No presente Projeto serão desenvolvidos nanocarreadores esféricos de sílica mesoporosa contendo grupos fenila (hidrofóbicos) em seu interior, cuja função é adsorver fármacos hidrofóbicos através de interações do tipo Van Der Walls no interior dos poros desses nanomateriais, mantendo sua integridade físico-química e, liberando-os posteriormente, às células alvo de maneira específica. Para otimização desses sistemas, faz-se necessário funcionalizar a superfície externa das nanopartículas com o polietilenoglicol (PEG), de modo a camuflá-las do sistema imunológico e evitar efeitos biológicos indesejáveis. Portanto, propõe-se nesse Projeto a funcionalização externa das nanopartículas porosas de sílica com PEGs com cadeias poliméricas curtas e longas, avaliar sua influência na hemólise de células vermelhas do sangue e seu comportamento físico-químico em diferentes meios potenciais de aplicação.Despite existing chemotherapy treatments, the main antitumor drugs nowadays are used in limited doses because they have no specificity in fighting cancer cells, affecting healthy cells of the human body . The hydrophobic characteristics of many of these drugs further complicates their use. In this context, nanotechnology related to chemistry and biology offer new ways to overcome these barriers due the development of nanomaterials capable of carrying the pharmaco specifically to the biological target. In this Project spherical mesoporous silica nanocarriers will be developed containing phenyl groups ( hydrophobic ) in its interior , whose function is to adsorb hydrophobic drugs inside the pores through interactions like Van Der, maintaining its physical and chemical integrity and subsequently releasing the latter to target cells in a specific manner. To optimize these systems, it is necessary to functionalize the outer surface of the nanoparticles with polyethylene glycol (PEG) in order to camouflage them from the immune system and prevent undesirable biological effects. Therefore, it is proposed the outer functionalization of porous silica nanoparticles with PEG with short and long polymer chains , evaluate its influence on hemolysis of red blood cells and their physical and chemical behavior and potential application in different ways