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Dados do Ministério da Saúde indicam que em 2020 625 mil novos casos de câncer foram diagnosticados no país; no mundo, o câncer é a segunda causa de morte por doenças (9,6 milhões em 2018). Espera-se que tanto a incidência quanto a mortalidade aumentem em um futuro próximo em virtude do aumento e envelhecimento da população e de mudanças em fatores de risco de câncer.
Em vista destes fatos, novos tratamentos são sempre desejáveis tanto do ponto de vista de novas drogas quando do ponto de vista de sua entrega à região tumoral. Com respeito ao conceito de drug delivery, uma consulta à literatura mostra um uso extensivo de materiais inorgânicos, como nanopartículas de sílica, e de polímeros naturais, como carboidratos. O presente projeto propõe o uso de poliestireno em virtude de sua alta hidrofobicidade e capacidade de interações do tipo pi-stacking, características desejáveis para o abrigo de drogas com esqueletos apolares e/ou portadoras de anéis aromáticos; assim, a modificação deste polímero poderia fornecer micelas com cavidades hidrofóbicas capazes de abrigar grandes quantidades de drogas.

A presente proposta pode ser dividida em quatro etapas:
a) Síntese de modificadores orgânicos polares sensíveis a ambientes com altas concentrações de H2O2 e funcionalização do poliestireno com estes modificadores. Esta parte será realizada com técnicas de atmosfera inerte, com os modificadores obtidos sendo caracterizados por ressonância magnética nuclear de 1H e 13C, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (quando necessário) e espectrometria de massas de alta resolução (quando necessário). Os polímeros obtidos serão caracterizados por ressonância magnética no estado sólido de 1H e 13C bem como análise elementar e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Análises que demandem equipamentos indisponíveis no parque instrumental do CCQFA serão feitas por instituições parceiras do proponente e dos colaboradores.
b) Avaliação da concentração micelar crítica em água dos materiais modificados obtidos. Esta etapa será realizada através de técnicas bastante acessíveis já descritas na literatura que envolvem análise espectroscópica no UV-Vis do hidrocarboneto aromático pireno.
c) Avaliação da destruição das micelas obtidas por meio altamente oxidante. Esta etapa fará uso, também, das técnicas espectroscópicas mencionadas no item “b”.
d) Avaliação do encapsulamento de drogas lipofílicas pelos materiais que apresentarem comportamento micelar. Nesta etapa será avaliado o encapsulamento de drogas com baixa solubilidade em água como ibuprofeno e naproxen. Eventualmente, também será avaliado o encapsulamento de metalofármacos obtidos em projeto de pesquisa do qual o proponente participa como colaborador. Como método de encapsulamento poderão ser utilizadas as técnicas de diálise ou de emulsão óleo em água. As micelas eventualmente obtidas serão estudadas por microscopia eletrônica de varredura para o estudo não só de suas morfologias, mas também de seus raios hidrodinâmicos antes e depois do encapsulamento dos fármacos propostos. Estas análises serão realizadas em instituições parceiras do proponente e dos colaboradores.

Os resultados obtidos irão apontar direções para o uso de polímeros hidrofóbicos modificados como agentes carreadores de fármacos. Espera-se também provar o conceito de destruição micelar através da oxidação de grupos polares por meios altamente oxidantes. Espera-se a obtenção de ao menos dois sistemas capazes de atuar da maneira desejada e que poderão ser otimizados tanto com respeito as suas concentrações micelares críticas quanto às capacidades de encapsulamento deles. Estes sistemas serão selecionados para projetos de pesquisa futuros envolvendo análises in vivo de seus comportamentos.