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Publicação
Photoswitchable materials for drug delivery
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Resumo(s)
Os materiais photoswitch têm recebido muita atenção nos últimos anos, devido à possibilidade de controlar os materiais de uma forma não invasiva mediante a exposição à luz. Uma molécula photoswitch, após ser irradiada com luz, pode sofrer uma transformação reversível na sua geometria, polaridade, rigidez e/ou índice de refração (doi:10.1002/chem.201805814)1.
Aductos de Stenhouse doador - aceitador - DASA - são moléculas photoswitch recentemente descobertas que podem mudar a sua polaridade e geometria com a exposição à luz. Assim, estas moléculas ao serem irradiadas com luz visível perdem a sua cor característica, ao contrário de outros photoswitch que normalmente isomerizam quando irradiadas com luz ultravioleta, o que é uma vantagem para aplicações in vivo. A combinação de biopolímeros e moléculas DASA é uma abordagem promissora para o desenvolvimento de um sistema de libertação transdérmica de fármacos, visto que os biopolímeros não são tóxicos, e biodegradáveis. Neste trabalho foram sintetizados filmes à base de colina e gelatina, contendo também o aducto DASA, com o objetivo de produzir um sistema de libertação de fármacos baseado na mudança de polaridade do DASA após irradiação com luz visível. Os filmes desenvolvidos apresentam propriedades semelhantes às do Ion-Jelly (doi:10.1039/b811647d)2, visto que se forma uma solução viscosa gelifica após arrefecimento à temperatura ambiente.
Os filmes preparados foram caracterizados quanto à sua estrutura química, física e estabilidade térmica. Para além disso foi estudada a sua capacidade de isomerização com irradiação de luz visível, a sua toxicidade e a capacidade de libertação de fármaco controladamente dos filmes.
Acreditamos que, com as propriedades de ion jelly dos filmes obtidos, juntamente com as mudanças efetivas do DASA após a exposição à luz, este novo material DASA pode servir como base para um novo sistema transdérmico de libertação de fármaco capaz de ser controlado por luz.
Photoswitchable materials have gathered a lot of attention in recent years, due to the possibility to control these materials non-invasively upon light exposure. A photoswitch molecule, after being irradiated with light, can undergo a reversible transformation in geometry, polarity, rigidity and/or refractive index (doi:10.1002/chem.201805814)1. Donor acceptor Stenhouse adducts – DASA - are a recently discovered photoswitch molecule that changes polarity and geometry upon light exposure. DASA can switch, losing their characteristic color, upon irradiation with visible light, an alternative to the UV light requested for other traditional photoswitch molecules, which is an advantage when used in applications in vivo. The combination of biopolymers and photoswitchable DASA is a promising approach for the development of a transdermal drug delivery system since they can be nontoxic and biodegradable. In this work, films based on choline and gelatin, in combination with the Stenhouse system (smart photo-switchable materials) were synthesized, with the aim to produce a drug delivery system based on the DASA change of polarity upon visible irradiation. The films present similar properties to Ion-Jelly (doi:10.1039/b811647d)2 as a viscous solution is formed, which can jellify after cooling at room temperature. The prepared films were characterized considering their chemical and physical structure and thermal stability. The photoswitch ability, toxicity and the capacity to deliver drug controllably of the films were also evaluated. We believe that with the ion-jelly properties of the obtained films, along with the effective changes of the DASA photoswitch upon light exposure, the new DASA material may serve as a base for a new photocontrolable transdermal drug delivery system.
Photoswitchable materials have gathered a lot of attention in recent years, due to the possibility to control these materials non-invasively upon light exposure. A photoswitch molecule, after being irradiated with light, can undergo a reversible transformation in geometry, polarity, rigidity and/or refractive index (doi:10.1002/chem.201805814)1. Donor acceptor Stenhouse adducts – DASA - are a recently discovered photoswitch molecule that changes polarity and geometry upon light exposure. DASA can switch, losing their characteristic color, upon irradiation with visible light, an alternative to the UV light requested for other traditional photoswitch molecules, which is an advantage when used in applications in vivo. The combination of biopolymers and photoswitchable DASA is a promising approach for the development of a transdermal drug delivery system since they can be nontoxic and biodegradable. In this work, films based on choline and gelatin, in combination with the Stenhouse system (smart photo-switchable materials) were synthesized, with the aim to produce a drug delivery system based on the DASA change of polarity upon visible irradiation. The films present similar properties to Ion-Jelly (doi:10.1039/b811647d)2 as a viscous solution is formed, which can jellify after cooling at room temperature. The prepared films were characterized considering their chemical and physical structure and thermal stability. The photoswitch ability, toxicity and the capacity to deliver drug controllably of the films were also evaluated. We believe that with the ion-jelly properties of the obtained films, along with the effective changes of the DASA photoswitch upon light exposure, the new DASA material may serve as a base for a new photocontrolable transdermal drug delivery system.
Descrição
Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2021, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.
Palavras-chave
Photoswitch DASA Light irradiation Transdermal delivery Ion-jelly Mestrado integrado - 2021