Curcuminoides modificados: atividades biológicas e caracterização físico-química em sistemas lipossomais

Abstract

O tratamento de doenças como o câncer e a leishmaniose é dificultado em função da presença de células resistentes a quimioterapia medicamentosa, além de uma gama de efeitos colaterais gerados ao paciente. Sendo assim, busca-se por um tratamento mais efetivo e com menor toxicidade. Neste trabalho, realizou-se a síntese de três curcuminoides modificados (CM), denominados (3E,5E)-3,5-dibenzilidenopiperidin-4-ona (PPQ),(3E,5E)-3,5-bis(4-clorobenzilideno)piperidin-4-ona (PPQ Cl) e (3E,5E)-3,5-bis(4-dimetilamino)benzilideno)piperidin-4-ona (DMA). Essas substâncias foram avaliadas quanto as suas atividades antioxidantes, antitumorais, antileishmania e suas interações com o DNA nas formas livres. Além disso, os CM foram estudados enquanto inseridos em dois sistemas lipossomais de constituições distintas: dimiristoilfosfatidilcolina (DMPC) e dimiristoilfosfatidilserina (DMPS). A influência dos CM nas propriedades físico-químicas dos sistemas citados foi monitorada através de: Infravermelho com Transformada de Fourier nos modos Refletância Total Atenuada (ATR-FTIR) Transição de Fase; Espectrofotometria de Ultravioleta Visível (UV-vis), e Potencial Zeta (PZ). DMA apresentou maior potencial antioxidante, com uma IC50 de 0,6 mg/mL, quando comparado a PPQ e PPQ Cl (IC50 de 5,0 e 7,5 mg/mL, respectivamente). A inserção em lipossomas potencializou a atividade antioxidante de todos os CM, sendo maior em sistemas de DMPS comparado aos de DMPC. PPQ e PPQ Cl, testados em 50 M na sua forma livre provocaram 91% de redução da viabilidade de células de glioma de rato (C6) enquanto que DMA promoveu 12% de redução. Em lipossomas de DMPC, os CM restringiram o movimento molecular lipídico, na sequência decrescente PPQ>PPQ Cl> DMA estando esses localizados na região apolar lipídica. Todos os CM deslocaram o PZ de DMPC para valores mais positivos e promoveram aumento da turbidez lipossomal na ordem DMA> PPQ Cl> PPQ. No sistema de DMPS, os CM não influenciaram os movimentos moleculares lipídicos estando localizados próximos à região polar lipídica. PPQ e DMA deslocaram a carga superficial de DMPS para valores mais positivos, enquanto PPQ Cl, para valores mais negativos. Todos os CM aumentaram a turbidez dos lipossomos de DMPS na ordem DMA> PPQ Cl> PPQ.Os resultados obtidos neste trabalho contribuem com o design de carreadores eficientes para uso como sistemas de liberação prolongada baseados em CM.Diseases such as cancer and leishmaniasis present difficulties in their treatment due to resistant cells and, along with this, several side effects are reported. Thus, it is currently sought for a more effective treatment and less toxicity. In this work, three modified curcuminoids (CM) were synthesized, called (3E, 5E)-3,5-dibenzylidenepiperidin-4-one (PPQ), (3E, 5E)-3,5-bis (4-chlorobenzylidene) piperidin- 4-one (PPQ Cl) and (3E, 5E)-3,5-bis (4-dimethylamino) benzylidene) piperidin-4-one (DMA). These substances were evaluated for their antioxidant, antitumor, antileishmania activities and their interactions with DNA in free forms. In addition, the CM were inserted into two distinct liposomal constitutions: dimyristoylphosphatidylcholine (DMPC) and dimyristoylphosphatidylserine (DMPS). The influence of the CM on the physicochemical properties of the mentioned systems was studied through the instrumental techniques of Infrared with Fourier Transform in the Attenuated Total Reflectance modes (ATR-FTIR) through the analysis of frequency and bandwidth shifts and Phase Transition for evaluation of the shifts frequency as a function of temperature, Visible Ultraviolet Spectrophotometry (UV-vis) for system turbidity evaluation and Zeta Potential (PZ) to evaluate the surface charge of the lipid bilayer. The in vitro antioxidant and antitumor potentials of the systems were monitored by DPPH and MTT colorimetric methods, as well as by cell counting. DMA was the CM with the highest antioxidant potential, with an IC50 of 0.6 mg/mL, compared to 5.0 mL/mL and 7.5 mg/mL for PPQ and PPQ Cl, respectively. In addition, all CM showed better antioxidant activity when incorporated into liposomal systems, standing out in DMPS compared to DMPC systems. Regarding the antitumor activity, the free-form CM PPQ and PPQ Cl stood out with approximately 91% reduction in rat glioma (C6) cell viability at a concentration of 50 uM, compared to 12% reduction caused by DMA. In the liposomal system consisting of DMPC, it was observed that CM restricting molecular motion in the decreasing sequence PPQ> PPQ CI> DMA. According to the data obtained by ATR, the CM seem to be inserted in the lipid nonpolar region. Regarding the surface charge of the lipid bilayer, the three CM made the DZP system PZ values more positive. Still for DMPC, the turbidity of these liposomes increased in the presence of CM, in the order DMA> PPQ CI> PPQ. In the DMPS system, the CM did not influence the molecular movements and appear to be located in the polar lipid region. PPQ and DMA made the system surface load more positive, while PPQ Cl more negative. All CM made the DMPS system more turbid, in the same order as in DMPC. The results obtained in this work should contribute to the design of efficient modified curcuminoid carriers for use as extended drug delivery systems for antitumor treatment.