ESTUDO DA EMBRIOTOXICIDADE DE NANOPARTÍCULAS DE SiO2 COM DOMPERIDONA

Resumo

Este trabalho, teve como objetivo o preparo de nanopartículas de sílica encapsuladas com domperidona. Para tanto foram sintetizadas nanopartículas esféricas de sílica pelo método de Stober com tamanho médio de 20 nm, caracterizados por meio da microscopia de transmissão. Também foram caracterizadas por espectroscopia de absorção na região do infravermelho e por espectroscopia absorção de UV_Vis que confirmaram o encapsulamento da domperidona na sílica. Por fim, foram realizados os estudos da toxicidade in vivo utilizando o Zebrafish como animal modelo. Estes ensaios mostraram que nem as nanopartículas de sílica puras e nem as nanopartículas de sílica encapsuladas com domepridona mostram efeito embriotóxico não mostrando nenhuma alteração teratogênica.

Palavras chaves

Nanopartículas de Sílica; Zebrafish; embriotóxico

Introdução

A utilização de nanopartículas de sílica tem se mostrado interessante devido a propriedade de confinamento quântico e a presença de poros que possibilitam o acoramento de fármacos As nanopartículas coloidais de sílica obtidas pela hidrólise de alcóxidos de silício de diferentes comprimentos de cadeia, catalisadas por amônia, em soluções alcoólicas contendo diferentes quantidades de água para produzir partículas com faixas de tamanho de algumas centenas de nanômetros, foram as primeiras nanopartículas coloidais inorgânicas monodispersas preparadas em solução e sistematicamente caracterizadas 90. O procedimento sintético utilizado consistiu Neste trabalho, as nanopartículas monodispersas de SiO2 foram sintetizadas utilizando o método apresentado originalmente por Stöber et al. 90, . Este processo consiste na hidrólise e condensação controlada de alcoóxidos de silício em meio alcoólico, normalmente o tetraetilortosilicato (TEOS). O alcoóxido precursor de silício foi dissolvido em etanol anidro (ou mesmo metanol), seguido pela adição de uma solução aquosa de amônia e mantido sob constante agitação em temperatura ambiente. Inicialmente, as moléculas de água (catalisadas pela amônia) hidrolisam os alcoóxidos, formando tetraedros de sílica hidratada, que em uma segunda etapa onde ocorre a policondensação, os tetraedros interagem entre si formando ligações Si-O-Si, resultando em um arranjo tridimensional de SiO2. O método original foi estudado por diversos grupos de pesquisa buscando nanopartículas menores que 100 nm com estreita distribuição de tamanho de partículas (Wang et al, 2006). Foi observado que o controle do tamanho era alcançado por meio da variação das concentrações de água, amônia e TEOS na solução.

Material e métodos

As nanopartículas de SiO2 foram sintetizadas pelo método da hidrólise e condensação controlada do tetraetilortosilicato (TEOS) em meio alcoólico, método de Stöber (ARANTES et al., 2012). Para tanto, 0,02 mol de TEOS foi dissolvido em etanol anidro (50 mL) e adicionado a esta solução, uma solução contendo 0,03 mol de hidróxido de amônia em 50 mL de etanol anidro. As soluções permaneceram sob agitação por 24 h em temperatura ambiente. Posteriormente, a dispersão coloidal foi centrifugada, lavada em etanol e seca em placa de petri a 50ºC. O encapsulamento do fármaco nas nanopartículas de sílica mesoporosas foi realizado pela simples mistura dos componentes. Para tanto, a solução aquosa de Domperidona foi misturada com as dispersões aquosas coloidais das nanopartículas sob agitação constante por 24h. E repetido o procedimento de lavagem e secagem anteriores. Foi realizado um estudo para a determinação da relação estequiométrica entre a sílica e a Domperidona utilizando um espectrômetro (UV-VIS Evolution 200, Thermo Scientific) foram realizadas espectroscopias de absorção na região do ultravioleta visível entre 200 e 800 nm para a determinação da constante de formação aparente (KF) do complexo Sílica-Domperidona. Neste ensaio serão preparadas soluções contendo sílica e domperidona com diferentes concentrações de sílica: 0,0 mg/L, 0,4 mg/L, 2,0 mg/L, 6,0 mg/L, 8,0 mg/L, 10,0 mg/L, 20,0 mg/L, 40,0 mg/L e 50,0 mg/L mantendo constante a concentração do domperidona em 20 µM. Por fim, o teste de toxicidade das nanopartículas de SiO2/Domperidona será realizado em embriões de Danio rerio (Zebrafish) no Laboratório de Biotecnologia e Fisiologia de Peixes (LABFISH), da Universidade Federal de Goiás, Regional Jataí (UFG-ReJ) sob coordenação da Profa. Dra. Monica R. F. Machado.

Resultado e discussão

As nanopartículas de sílica com tamanho médio de 20nm e esféricas, caracterizados por microscopia de transmissão, Figura 1. Estas nanopartículas foram modificadas com Domperidona caracterizadas por espectroscopia de absorção de infravermelho e por espectroscopia absorção de UV-Vis, Figura 1. A partir dos espectros de UV-Vis pode-se confirmar a presença da Domperidona nas nanopartículas de sílica. Pois, as nanopartículas puras não apresentam máximos de absorção na região medida e a domperidona apresenta duas bandas em torno 210,0 e 286,0 nm e um ombro em 231 nm no espectro (SHABIAR, 2010; MOURA, 2012). Estas mesmas bandas puderam ser observadas no espectro das nanopartículas modificadas com a domperidona. Os espectros de FTIR da domperidona, das nanopartículas de SiO2 e das nanopartículas modificadas com a domperidona são mostrados na Figura 2. O espectro de FTIR da domepridona mostrou as bandas características em 3125 cm- 1, 1714 cm-1, 1486 cm-1, 1382 cm-1, e 1150 cm-1 devido as regiões de vibração dos grupos N-H, C=O, C-N, e C-O respectivamente (NAGPAL, 2016). Estas mesmas bandas puderam ser observadas nas nanopartículas modificadas com a domperidona. Por fim, foram realizados os estudos da toxicidade in vivo utilizando o Zebrafish (Danio rerio) como animal modelo. As Figuras de 4 demostra estes testes. Estes ensaios mostraram que nem as nanopartículas de sílica puras e nem as nanopartículas de sílica encapsuladas com Domperidona mostram efeito embriotóxico não mostrando nenhuma alteração teratogênica. No entanto, a Domperidona pura mostrou uma elevação frequência cardíaca dos embriões e a presença das nanopartículas de sílica provocou uma diminuição, já nos embriões testados com as nanopartículas modificadas com Domperidona apresentaram frequência cardíaca normal.

Espectro de absorção no infravermelho e UV-Vis

Espectros nanopartículas de SiO2 com domperidona. Microscopia eletrônica de transmissão das nanopartículas de SiO2 (A) e e (B) SiO2 com Domperidona.

Média da frequência cardíaca nos embriões em diferentes concentrações

Efeito dos tratamentos sobre a viabilidade (B), frequência cardíaca (C), embrionária. Efeito teratogênico (D).

Conclusões

A associação da domperidona com a nanopartícula de sílica promoveu um efeito sinérgico, pois a domperidona e a nanopartícula em suas formulas análogas promoveram taquicardia e braquicardia, respectivamente, o que na associação não foi observado. Podemos concluir que a utilização de nanopartículas como veículos para a administração de fármacos pode melhorar o desempenho e minimizar os possíveis efeitos tóxicos que estes causam aos seres aquáticos.

Agradecimentos

Ao PPGQ, ao LabFish

Referências

ARANTES, T. M.; PINTO, A. H.; LEITE, E. R.; LONGO, E.; CARMAGO, E.R. Synthesis and optimization of colloidal silica nanoparticles and their
functionalization with methacrylic acid. Coloids and Surfaces A, p. 209-217, 2012.

MOURA, J. I.; MOITA, G. C.; SILVA, E. C. O.; PAIVA, K. L. Aplicação da espectrofotometria clássica e derivativa na determinação de domperidona em formulações farmacêuticas. VII CONNEPI, p. 1-10, 2012

NAGPAL, M.; LOVELEEN KAUR, J.; CHANDER, J.; SHARMA, P.; Dissolution Enhancement of Domperidone Fast Disintegrating Tablet Using Modified Locust Bean Gum by Solid Dispersion Technique. Journal of Pharmaceutical Technology, Research and Management V. 4, p. 1–11, 2016

SHABIAR, G. A. Development and validation of a stability-indicating LC method for the determination of domperidone sorbic acid, and propylparaben in pharmaceutical formulatins. Journal of liquid chromatography & related technologies.v.33, p. 1802-1813, 2010