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Title: Estudo físicoquímico da associação do inibidor de serinoproteases BTCI com fluido magnético
Authors: Xavier, Mary-Ann Elvina
Orientador(es):: Lacava, Zulmira Guerrero Marques
Coorientador(es):: Freitas, Sônia Maria de
Assunto:: Enzimas proteolíticas
Inibidores enzimáticos
Feijão-de-corda
Issue Date: 21-Dec-2012
Citation: XAVIER, Mary-Ann Elvina. Estudo físicoquímico da associação do inibidor de serinoproteases BTCI com fluido magnético. 2012, ix, 76 f., il. Dissertação (Mestrado em Biologia Animal)—Universidade de Brasília, Brasília, 2012.
Abstract: Com o intuito de desenvolver novos materiais para tratamento do câncer, o objetivo deste trabalho foi associar dois componentes, sendo um com atividade anticarcinogênica comprovada: o BTCI e nanopartículas de maghemita recobertas por dextrana (MagDex) e caracterizar magnética e biofisicamente o complexo formado. A atividade antitumoral do BTCI foi comprovada contra células MCF-7 e essa molécula associada às nanopartículas biocompatíveis pode ser direcionada para um local sítio específico e lisar células tumorais no processo de magnetohipertermia. A caracterização do complexo foi feita pelos métodos: microscopia eletrônica de transmissão e de varredura, espalhamento de luz dinâmico (diâmetro hidrodinâmico, potencial zeta e polidispersividade), fluorescência (número de sítios e constante de associação), dicroismo circular, ensaios enzimáticos colorimétricos para avaliação da atividade inibitória do BTCI, birrefrigência magnética estática, ensaios de associação do inibidor. De acordo com análises de diâmetro hidrodinâmico, o BTCI complexou com as nanopartículas de MagDex. A constante de associação do complexo foi de 104 M-1 em pH 4,0 e 103 M-1 em pH 7,4 e pH 10,0. Segundo os parâmetros termodinâmicos, nessas três condições de pH, a associação do complexo foi espontânea, dirigida entropicamente com contribuições de associações hidrofóbicas e ligações de hidrogênio. A associação de BTCI a MagDex não alterou o conteúdo das estruturas secundárias, nem a atividade inibitória do BTCI complexado contra suas enzimas cognatas de forma expressiva. Adicionalmente, BTCI-MagDex manteve as características magnéticas de MagDex, como a maior resposta de susceptibilidade magnética a campos de (300 Oe), mesmo após diluições. O ensaio de sedimentação magnética sugere que 80% do BTCI associa às nanopartículas. Em conclusão, os resultados obtidos nesse trabalho sugerem que BTCI-MagDex apresenta características físico-químicas que favorecem a estabilidade e atividade do BTCI e a manutenção das propriedades magnéticas das nanopartículas, condição esta que é fundamental para estudos futuros que visem a aplicação desse sistema na terapia contra o câncer.
Abstract: In order to develop new materials for the treatment of cancer, the objective was to associate two components, one with proven anticancer activity: the BTCI and maghemite nanoparticles coated with dextran (MagDex) and magnetic and biophysically characterize the complex formed. The antitumor activity of BTCI was proven against MCF-7 cells and this molecule associated with biocompatible nanoparticles can be targeted to a specific site location and kill tumor cells in the process of magnetohipertermia. The characterization of the complex was made by the methods: transmission electron microscopy and scanning electron microscopy, dynamic light scattering (hydrodynamic diameter, zeta potential and polydispersity), fluorescence (number of sites and association constant), circular dichroism, enzymatic colorimetric assays for assessment inhibitory activity of BTCI, static magnetic birefringence, tests of association of the inhibitor. According to analysis of hydrodynamic diameter, BTCI formed a complex with MagDex nanoparticles. The association constant of the complex was 104 M-1 at pH 4.0 and 103 M-1 at pH 7.4 and pH 10.0. According to the thermodynamic parameters, these three pH conditions, the association of the complex was spontaneous, entropically driven with contributions from hydrophobic associations and hydrogen bonding. The association of BTCI-MagDex did not alter the content of secondary structures, nor the inhibitory activity of the complexed BTCI against their cognate enzymes significantly. Additionally, BTCI-MagDex kept MagDex magnetic characteristics, such as susceptibility response to magnetic fields (300 Oe), even after dilution. The test of magnetic sedimentation suggests that 80% of BTCI associated with nanoparticles. In conclusion, the results suggest that BTCI-MagDex has physicochemical characteristics that favor the stability and activity of BTCI and maintenance of the magnetic properties of nanoparticles, a condition which is critical for future studies aimed at applying this system in therapy against cancer.
Description: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2012.
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