Nanocápsulas de núcleo lipídico e nanopartículas de proteína vegetal fluorescentes : estudo de captação em culturas celulares

Abstract

A captação de nanocápsulas de núcleo lipídico (LNC) e nanopartículas de proteína de algodão (GONP) foi avaliada em células de câncer de mama MCF7. As GONP foram produzidas por reticulação a partir de concentrado proteico de algodão e cloreto de cálcio. O estudo de pré-formulação revelou que o pH inicial e concentração de reticulante interferem no tamanho e polidispersão das partículas, sendo o sistema mais estável obtido em pH 3,0 e 9 mM de CaCl2. As GONP são esféricas, com superfície levemente rugosa, têm pH de 3,91 ± 0,14, potencial zeta de -20,1 ± 0,608 mV, um diâmetro aproximado de 273,8 ± 12,8 nm (Zave) e PdI de 0,168 ± 0,51 por PCS; 191,5 ± 23,3 nm e Span de 1,93 ± 0,29 por DL e 113,7 nm por MET. A análise de MEVEDS confirmou que os componentes majoritários da estrutura são C, Ca e Cl. Cada mL de suspensão possui 7,00 x 1012 ± 0,2477 partículas. O mecanismo de formação das partículas envolve forças hidrofóbicas e reticulação com íons Ca2+ e sua estabilidade é de 48 h. Para os estudos de captação em células MCF7, foram produzidas GONPf fluorescentes com rod123 e LNCf com PCL covalentemente ligada à roB por deposição interfacial do polímero pré-formado. Os estudos de viabilidade celular por MTT revelaram que GONPf não é tóxica para macrófagos RAW 264.7 e células MCF7 entre 0,152 e 3,056x10-2 m2 de superfície aplicada e LNCf, entre 0,157 e 0,785x10-2 m2, com uma DL50 de 1,02x10-2 m2. A captação das partículas foi avaliada após 24 h de incubação a 37°C/5% CO2 e demonstrou ser dose-dependente. As LNCf são captadas por endocitose mediada por caveolina e as GONPf, por um mecanismo misto envolvendo macropinocitose, endocitose dependente de clatrina e endocitose dependente de caveolina. A presença de tensoativo na superfície das LNCf é a causa provável para a menor captação em relação às GONPf.

Lipid-core nanocapsules (LNC) and Gossypium nanoparticles (GONP) cellular uptake were assessed in breast cancer cells MCF7. GONP were produced by cross-linking a cotton seed proteic concentrate with calcium chloride. Pre-formulation study demonstrated that initial pH and CaCl2 concentration affect the size and polydispersion of nanoparticles. Best result was obtained with pH 3.0 and 9 mM de CaCl2. GONP were spherical, with a slightly rough surface, pH = 3.91 ± 0.14, zeta potential = -20.1 ± 0.608 mV and diameter of 273.8 ± 12.8 nm (Zave) and PdI de 0.168 ± 0.51 measured by PCS; 191.5 ± 23.3 nm and Span 1.93 ± 0.29 measured by laser diffraction and 113.7 ± 10.7 nm measured by TEM. SEM-EDS analysis confirmed that C, Ca e Cl were the main constituent of GONP. Each mL of GONP suspension has 7.00 x 1012 ± 0.2477 particles. Hydrophobic interaction and cross-linking with calcium ions were the basis for GONP formation and the system is stable for 48 h. For cellular uptake studies, fluorescent particles were produced with rhodamine 123 (GONPf). LNCf were prepared by interfacial polymer deposition with PCL covalent linked with rhodamine B. MTT assay showed that GONPf were nontoxic to RAW 264.7 macrophages and MCF7cells in dosis between 0.152 e 3.056x10-2 m2 of applied surface and LNCf, between 0.157 e 0.785x10-2 m2 and LD50 = 1.02x10-2 m2. Nanoparticle uptake was evaluated after 24 h incubation at 37°C/5% CO2 and is dose dependent. LNCf are internalized by caveolin mediated endocytosis. GONPf, on the other hand were internalized by a macropinocytosis, clathrin dependent endocytosis and caveolin dependent endocytosis. Surfactant presence at LCNf surface may contribute to a less extent uptake relative to GONPf.