Obtenção de nanopartículas fluorescentes de quitosana para potencial aplicação biomédica

A tecnologia de bioimagens aliada à nanomedicina é um campo de grande demanda no desenvolvimento de materiais que não necessitem de técnicas invasivas e que apresentem propriedades que permitam à sua aplicação biológica. A quitosana (Q) é um biopolímero que apresenta aplicações biomédicas interessantes devido a sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e baixa toxicidade. Em contrapartida, sua baixa eficiência quântica de fluorescência natural limita sua utilização na área de bioimagem. Neste contexto, este trabalho teve como foco o estudo da fluorescência de nanopartículas de quitosana obtidas através de tratamento hidrotérmico em diferentes temperaturas e tempos de exposição utilizando ácido clorídrico (HCl), ácido cítrico (AC) e ácido acético (AAc) como solventes. Posteriormente, às nanopartículas de Q-HCl foi incorporado o fármaco metotrexato (MTX). As partículas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), distribuição de tamanhos de partícula pela técnica de espalhamento de luz dinâmico (DLS) e carga de superfície (potencial Zeta). No estudo das propriedades fotoluminescentes das partículas de quitosana, estas foram caracterizadas por espectroscopia de UV-visível, por espectroscopia de fluorescência e quanto à eficiência quântica. Já com as nanopartículas incorporadas com MTX foi avaliada a eficiência de incorporação do fármaco. As sínteses com HCl e AC foram efetivas na formação de nanopartículas, comprovadas pela análise de DLS. Os espectros de FTIR demonstraram que a estrutura característica da quitosana foi mantida e que houve interação com o ácido. Os espectros de UV-visível e de fluorescência para Q-HCl e Q-AAc mostraram que a diminuição do tamanho das nanopartículas é acompanhada de uma mudança no formato e intensidade das bandas de absorção, excitação e emissão. O aumento da intensidade fluorescente foi comprovado pela determinação da eficiência quântica das partículas, evidenciando que o tratamento hidrotérmico potencializa suas propriedades fotoluminescentes, apresentando um aumento de 75 vezes para as NPs Q-HCl sintetizadas nas condições de 150°C por 120 minutos. Através da análise térmica foi observado que a incorporação do MTX proporcionou uma melhora na estabilidade térmica das nanopartículas. Por fim, a análise morfológica por MEV mostrou correlação com os diâmetros médios obtidos por DLS, demonstrou o formato esférico das nanopartículas de Q-HCl e Q-AC, bem como o aumento dos tamanhos das nanopartículas de quitosana após incorporação do MTX. A interação entre fármaco e quitosana também foi observada nos espectros de FTIR e a incorporação de MTX às NPs Q-HCl foi de 72,9%, acompanhado de alteração nos formatos das nanopartículas.