Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/54636
Type: Artigo de Periódico
Title: Enhanced antitumor efficacy of lapachol-loaded nanoemulsion in breast cancer tumor model
Authors: Sued Eustáquio Mendes Miranda
Janaína de Alcântara Lemos
Renata Salgado Fernandes
Juliana de Oliveira Silva
Flaviano Melo Ottoni
Danyelle M. Townsend
Domenico Rubello
Ricardo José Alves
Geovanni Dantas Cassali
Lucas Antônio Miranda Ferreira
André Luís Branco de Barros
Abstract: Lapachol (LAP) is a natural compound with various biological properties, including anticancer activity. However, its clinical application is limited due to the low aqueous solubility and potential adverse side effects. Nanoemulsions are drug delivery systems that can assist in the administration of hydrophobic drugs, increasing their bioavailability and protecting from degradation. Thus, this study aimed to prepare a LAP-loaded nanoemulsion (NE-LAP), and evaluate its antitumor activity. For this purpose, the nanoemulsion was prepared using a hot homogenization method and characterized morphologically by cryogenic transmission electron microscopy (cryo-TEM). Mean diameter, polydispersity index, and zeta potential was evaluated by DLS, encapsulation efficiency was measured by HPLC. Moreover, the short-term storage stability, the drug release and hemolysis in vitro was determined. Additionally, pharmacokinetic, toxicology and toxicity properties of 99mTc-NE-LAP were evaluated in a breast cancer (4T1) tumor model. The cryo-TEM showed spherical globules, and the physicochemical characterization of NE-LAP showed a homogeneous stable nanoemulsion with a mean diameter of ∼170 nm, zeta potential of around −20 mV, and encapsulation greater than 85 %. In vitro studies validated that encapsulation did not impair the cytotoxicity activity of LAP. The nanoemulsion was successfully radiolabeled and 99mTc-NE-LAP showed prolonged blood circulation and tumor affinity was confirmed by tumor-to-muscle ratio. Moreover, NE-LAP showed higher antitumor activity than the free drug and the treatment did not result in any signs of toxicity. Therefore, these findings suggest that NE-LAP can be considered an effective strategy for cancer treatment.
Abstract: Lapachol (LAP) é um composto natural com várias propriedades biológicas, incluindo atividade anticancerígena. No entanto, sua aplicação clínica é limitada devido à baixa solubilidade aquosa e aos potenciais efeitos colaterais adversos. As nanoemulsões são sistemas de liberação de fármacos que podem auxiliar na administração de fármacos hidrofóbicos, aumentando sua biodisponibilidade e protegendo-os da degradação. Assim, este estudo teve como objetivo preparar uma nanoemulsão carregada com LAP (NE-LAP) e avaliar sua atividade antitumoral. Para tanto, a nanoemulsão foi preparada pelo método de homogeneização a quente e caracterizada morfologicamente por microscopia eletrônica de transmissão criogênica (crio-TEM). O diâmetro médio, o índice de polidispersão e o potencial zeta foram avaliados por DLS, a eficiência de encapsulamento foi medida por HPLC. Além disso, a estabilidade de armazenamento a curto prazo, a liberação do fármaco e a hemólise in vitro foram determinadas. Além disso, as propriedades farmacocinéticas, toxicológicas e de toxicidade do 99mTc-NE-LAP foram avaliadas em um modelo de tumor de câncer de mama (4T1). O crio-TEM apresentou glóbulos esféricos, e a caracterização físico-química do NE-LAP mostrou uma nanoemulsão homogênea e estável com diâmetro médio de ~170nm, potencial zeta em torno de -20mV e encapsulamento maior que 85%. Estudos in vitro validaram que o encapsulamento não prejudicou a atividade de citotoxicidade do LAP. A nanoemulsão foi radiomarcada com sucesso e o 99mTc-NE-LAP mostrou circulação sanguínea prolongada e a afinidade do tumor foi confirmada pela relação tumor-músculo. Além disso, o NE-LAP apresentou maior atividade antitumoral do que o fármaco livre e o tratamento não resultou em nenhum sinal de toxicidade. Portanto, esses achados sugerem que o NE-LAP pode ser considerado uma estratégia eficaz para o tratamento do câncer.
Subject: Emulsões
Nanopartículas
Sistemas de liberação de medicamentos
Antineoplásicos
Neoplasias da mama
language: eng
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: FAR - DEPARTAMENTO DE ANÁLISES CLÍNICAS E TOXICOLÓGICAS
FAR - DEPARTAMENTO DE PRODUTOS FARMACÊUTICOS
ICB - DEPARTAMENTO DE PATOLOGIA
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.identifier.doi: https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110936
URI: http://hdl.handle.net/1843/54636
Issue Date: Jan-2021
metadata.dc.url.externa: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332220311288
metadata.dc.relation.ispartof: Biomedicine & Pharmacotherapy
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