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Master's Dissertation
Full name
Raphael Dias de Castro
Knowledge Area
Date of Defense
São Paulo, 2018
Barbosa, Leandro Ramos Souza (President)
Araujo, Daniele Ribeiro de
Ferreira, Fabio Furlan
Mertins, Omar
Title in English
Production and characterization of cationic cubosomes
Keywords in English
Drug delivery
Ionic liquid
Abstract in English
Cubosomes are nanostructures formed by the self-assembly of a lipid an aqueous solution, under certain experimental circumstances. Nanoparticles have been widely used as carriers of hydrophobic drugs, acting as a drug delivery method, with the potential to solve problems related to the drug, such as low solubility and instability. Theses facts are specially related to the cubic crystalline structure of these particles, in particular their large usable hydrophobic volume. The production of cubosomes relies on the self-assembly of lipids in excess of water, aided by the presence of a polymer acting as a emulsifier. The physicochemical properties of such particles can be characterized mainly by scattering techniques, namely small angle x-ray scattering (SAXS), dynamic light scattering (DLS), conventional and cryogenic transmission electron microscopy (TEM) and ζ (zeta) potential. This project aims the investigation of cubosomes production in the absence and presence of ionic liquids functionalized with alkyl chains, in order to produce cationic nanoparticles suitable for gene therapy, as in the case of DNA transfection. Cubosomes were prepared with two different lipid/polymer/water systems: phytantriol or monoolein stabilized with Puronic F127 in excess of water or buffer. Ionic liquid [C14mim][Cl] and cationic surfactant TTAB was added to these formulations and it was verified that the final dispersions contained cationic cubosomes. Particles positively charged with sizes between 300 nm and 350 nm and cubic crystalline internal structure were obtained and characterized.
Title in Portuguese
Produção e caracterização de cubossomos catiônicos
Keywords in Portuguese
Entrega controlada
Líquido iônico
Abstract in Portuguese
Cubossomos não nanopartículas formas pela fase de auto-associação de um lipídio em solução aquosa, sob certas condições experimentais. Nanopartículas tem sido amplamente utilizadas como carreadores de fármacos hidrofóbicos, atuado como um método de entrega controlada, como potencial de resolver problemas relacionados ao fármaco, como baixa solubilidade e instabilidade. Esses benefícios estão especialmente relacionados com a estrutura interna cristalina dessas partículas, em particular, seu grande volume hidrofóbico. A produção de cubossomos baseia-se na auto-associação de lipídios em excesso de água, auxiliada pela presença de um polímero como estabilizador. As propriedades físico-químicas dessas partículas podem ser caracterizadas principalmente por técnicas de espalhamento, nomeadamente espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS), espalhamento de luz dinâmico (DLS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), criogênica ou por contrastação negativa, e potencial ζ (zeta). Este projeto tem como objetivo investigar a produção de cubossomos na ausência e presença de líquidos iônicos funcionalizados com cadeias alquílicas, objetivando a produção de nanopartículas catiônicas compatíveis com uso em terapia gênica, como no caso de transfecção de DNA. Cubossomos foram preparados com dois sistemas diferentes: monoleína e phytantriol estabilizados com Pluronic F127 em excesso de água ou tampão. O líquido iônico [C14mim][Cl] e o surfactante catiônico TTAB foram adicionados a essas formulações e foi verificado que as soluções finais eram compostas por cubossomos catiônicos. Partículas carregadas positivamente com tamanhos entre 300 nm e 350 nm foram obtidas e caracterizadas.
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