Desarrollo de nanopartículas poliméricas con corroles fluorescentes y fotosensibilizantes

Abstract

La terapia fotodinámica (TFD) es una técnica de tratamiento de determinados tipos de cáncer e infecciones, basada en el uso de fotosensibilizadores que, activados por luz de determinada longitud de onda, son capaces de producir especies reactivas de oxígeno. Estas especies, entre las que se cuenta el oxígeno singlete (1O2), generan citotoxicidad celular. La transparencia de los tejidos animales es máxima dentro de la denominada ventana terapéutica (600-1300 nm), por lo que es deseable encontrar fotosensibilizadores que absorban luz en este rango. Los compuestos porfirínicos, entre los que se incluyen los corroles, han demostrado elevada eficiencia en estudios fotodinámicos in vivo e in vitro debido a que poseen una buena absorción de luz en la región del rojo e infrarrojo cercano. Sin embargo, la mayoría de estos compuestos son hidrofóbicos, lo que limita sus aplicaciones terapéuticas y hace necesario vehiculizarlos adecuadamente, por ejemplo, introduciéndolos en nanopartículas poliméricas. El presente trabajo reporta un estudio exhaustivo del corrol 5,15-bis(2,3,4,5,6-pentafluorofenil)-10-(2-metilcarboxifenil)corrol (DPF2MCcor), como fotosensibilizador alternativo para TFD, y de nanopartículas poliméricas de ácido poliláctico, (PLA) conteniendo dicho corrol en distintas proporciones. El corrol fue caracterizado por métodos estructurales y espectroscópicos. Las nanopartículas fueron caracterizadas por técnicas morfológicas, estructurales y espectroscópicas. Fue posible verificar la producción de 1O2 bajo iluminación con luz roja (630 nm) in vitro, tanto para el corrol en solución con solvente orgánico, como en suspensión acuosa dentro de nanopartículas. En conjunto, los resultados obtenidos posicionan a los sistemas nanoparticulados corrol/PLA como plataformas promisorias para futuras aplicaciones en terapia fotodinámica.

Photodynamic therapy (PDT) is a treatment modality for certain types of cancer and infections based on the use of photosensitizers which, upon activation by light of a specific wavelength, generate reactive oxygen species. Among these, singlet oxygen (1O₂) is responsible for inducing cellular cytotoxicity. Since animal tissues exhibit maximum transparency within the so-called therapeutic window (600–1300 nm), it is desirable to develop photosensitizers that absorb light in this spectral range. Porphyrinic compounds, including corroles, have demonstrated high efficiency in both in vitro and in vivo photodynamic studies due to their strong absorption in the red and near-infrared regions. However, most of these compounds are hydrophobic, limiting their therapeutic applications and making it necessary to employ suitable delivery systems, such as polymeric nanoparticles. This work reports a comprehensive study of the corrole 5,15-bis(2,3,4,5,6-pentafluorophenyl)-10-(2-methylcarboxyphenyl)corrole (DPF2MCcor) as an alternative photosensitizer for PDT, as well as polylactic acid (PLA) nanoparticles containing this corrole at different loading ratios. The corrole was characterized by structural and spectroscopic methods, whereas the nanoparticles were characterized using morphological, structural, and spectroscopic techniques. The production of 1O₂ under red-light irradiation (630 nm) was confirmed in vitro for both the corrole in organic solvent solution and the corrole encapsulated in aqueous nanoparticle suspensions. Overall, the results identify corrole/PLA nanoparticle systems as promising platforms for future applications in photodynamic therapy.