Adsorption Behavior of 5-Fluorouracil on Au(111): An In Situ STM Study

The biological effects of chemical substitution of DNA bases triggered several investigations of their physicochemical properties This paper studies the adsorption behavior of a halogenated uracil, 5-fluorouracil (5FU). at the electrochemical interface of Au(111) and sulfuric acid solution. Upon modulation of the electric field across the interface, four distinct phases could be inferred by means of cyclic voltammetry (CV) At negative potentials relative to the SCE electrode, limited by the threshold of hydrogen evolution, no molecular species could be detected by scanning tunneling microscopy (STM) at the reconstructed Au(111)-(23 x root 3) surface, indicating that any physisorbed molecules are randomly distributed Incursion into more positive potentials increases the surface population but doer not form any two-dimensional (2D) physisorbed ordered structure Instead, we observed metastable structures that are only detectable. on surfaces with high defect density At sufficiently high positive potentials. limited by gold oxidation, the molecules are chemisorbed in a (3 x 2 root 3) ordered structure. with the aromatic ring perpendicular to the surface We report the densest chemisorbed monolayer for pyrimidine-derivative molecules (area per molecule 0 14 +/- 0 04 nm(2)). A comparison of the adsorption behavior of uracil derivatives has been made based on recent results of chemical substitution and solvent effects. We propose that pi-stacking is enhanced when halogens are incorporated in the uracil structure, in a similar fashion to what is observed in then crystal structure

Simultaneous incorporation of 5-fluorouracil and leucovorin into chitosan nanoparticle as drug carrier and its characterization

A combined drug loaded system containing two most common anti-cancer drugs 5-fluorouracil (5-FU) and leucovorin (LV) was designed and prepared by ion crosslinking technology. The resulted nanoparticles are spherical in shape, and the particle size becomes larger when drug combination are loaded. Efficient drug encapsulation efficiency (EE) and drug loading (LC) are obtained due to the strong interaction between drugs and polymer. The combined drugs are distributed in the particles in amorpholous state which are demonstrated by the XRD results.

Development of ligand incorporated chitosan nanoparticles for the selective delivery of 5-fluorouracil to colon

Drug delivery systems with active targeting ligand provide improved therapeutic efficiency due to the selectivity towards tumor cells. In this paper we prepared drug loaded nanoparticles (NPs) using folate (FA) incorporated chitosan (FA-CS) based on ionic gelation technology. FA-CS NPs were spherical in shape with an average particle size of 100 nm, while 5-fluorouracil (5-FU) loaded NPs became less circular with average particle size of 100-500 nm. NPs made from FA-CS conjugates exhibited improved capability to encapsulate hydrophilic 5-FU. It was found 5-FU distributed in FA-CS NPs in solid solution state. In vitro release results demonstrated the release of 5-FU from FA-CS NPs was more controllable as compared to that of CS NPs.

Targeted delivery of 5-fluorouracil to HT-29 cells using high efficient folic acid-conjugated nanoparticles.

Abstract The incorporation of a high percentage of targeting molecules into drug delivery system is one of the important methods for improving efficacy of targeting therapeutic drugs to cancer cells. PLGA-based drug delivery carriers with folic acid (FA) as targeting molecule have a low targeting efficiency due to a low FA conjugation ratio. In this work, we fabricated a FA-conjugated PLGA system using a crosslinker 1, 3-diaminopropane and have achieved a high conjugation ratio of 46.7% (mol/mol). The as-prepared PLGA-based biomaterial was used to encapsulate therapeutic drug 5-fluorouracil (5-FU) into nanoparticles. In the in vitro experiments, an IC50 of 5.69 µg/mL has been achieved for 5-FU loaded PLGA-1, 3-diaminopropane-folic acid nanoparticles on HT-29 cancer cells and is significantly lower than that of 5-FU and 5-FU loaded PLGA nanoparticles which only have an IC50 of 22.9 and 14.17 µg/mL, respectively. The fluorescent microscopy images showed that nanoparticles with FA are largely taken up by HT-29 cancer cells and the targeting nanoparticles have more affinity to cancer cells than the pure drugs and untreated nanoparticles. Therefore, the 1, 3-diaminopropane can facilitate the conjugation of FA to PLGA to form a novel polymer and 5-FU loaded PLGA-1, 3-diaminopropane-folic acid nanoparticles can be a highly efficient system for specific delivery of drugs to cancer cells.

A importância da seqüência de administração do irinotecan e 5-fluorouracil na inibição da proliferação do carcinoma de cólon humano in vitro

O câncer colorretal é um dos tumores humanos mais freqüentes e a terceira causa de morte relacionada ao câncer no mundo. Apesar de importantes progressos terapêuticos, os resultados na doença avançada ainda são muito modestos. Isto deve-se ao fato de que a droga mais utilizada nesta neoplasia, o antimetabólito 5-fluorouracil (5-FU), foi desenvolvido a mais de 40 anos produzindo taxas de respostas de somente 10-15%. Recentemente, o inibidor da topoisomerase I irinotecan (CPT-11) demonstrou, em carcinoma de cólon avançado, respostas comparáveis tanto em pacientes não tratados quanto naqueles que tiveram recaída após terapia com 5-FU. Estes resultados justificam a avaliação da combinação 5-FU/CPT-11 nesta doença. Apesar das respostas dos estudos clínicos serem promissoras, a melhor seqüência de administração destes agentes ainda não foi determinada. Neste estudo, avaliamos a combinação CPT-11/5-FU quanto ao aumento da inibição do crescimento celular quando comparada com os agentes sozinhos nas linhagens celulares de carcinoma de cólon humano SW620, HT-29 e SNU-C4. Para isto, as células foram expostas às drogas sozinhas ou a várias combinações e seqüências de dose baixa e fixa (IC20) de um dos agentes na presença de dose alta e seriada do outro. As células foram avaliadas imediatamente após os tratamentos e/ou cultivadas por mais 2 dias em meio de cultura sem drogas através de coloração com sulforodamina B. As interações entre CPT-11 e 5-FU foram avaliadas por um programa de computador que permite calcular os índices de combinação (CIs) das drogas indicando sinergismo, adição, ou antagonismo (CI < 1, = 1, ou > 1, respectivamente). As respostas celulares foram relacionadas com as atividades das enzimas timidilato sintase, topoisomerase I e carboxil esterase, que foram determinadas através de ensaio que mede os sítios de ligação e atividade catalítica da enzima, ensaio de decatenação do DNA e método espectrofotométrico, respectivamente. Estando a toxicidade no DNA envolvida no mecanismo de ação das duas drogas, também relacionamos as respostas celulares com a introdução de danos ao DNA por método fluorescente. Para melhor entendermos as interações entre as drogas, examinamos os efeitos da exposição à IC20, IC50 e/ou IC80 do CPT-11 ou 5-FU por 2 h ou 24 h em alvos celulares possivelmente relacionados com a citotoxicidade destes agentes. Estes incluem: capacidade de reparo por excisão do 10 DNA, distribuição das células nas fases do ciclo celular, integridade da membrana plasmática e formação de complexos DNA-topoisomerase I. Para isto, utilizamos método de incorporação de [3H-metil]timidina, citometria de fluxo, liberação de lactato desidrogenase (LDH) no meio de cultura e ensaio de precipitação com SDS, respectivamente. Os estudos de inibição do crescimento celular revelaram valores de IC50 do 5-FU nas linhagens SW620, HT-29 e SNU-C4 de aproximadamente 15, 8 e 2 µM, respectivamente, e do CPT-11 próximos a 2, 2 e 4 µM, respectivamente. As diferentes sensibilidades ao 5-FU nas três linhagens foram determinadas principalmente pela diferença na afinidade ao substrato. As respostas comparáveis obtidas pela exposição ao CPT-11 podem ser explicadas pelo equilíbrio entre as diferentes atividades das enzimas topoisomerase I e carboxil esterase, entre as linhagens. O programa de análise da combinação das drogas mostrou adição ou sinergismo após exposição a IC20 do CPT-11 seguido do 5-FU, nas três linhagens celulares. Por outro lado, o pré-tratamento com IC20 do 5-FU antagonizou a inibição do crescimento mediada pelo CPT-11. Nenhum dos tratamentos simultâneos determinou um aumento na inibição do crescimento nas linhagens SW620 e HT-29; mas mostraram adição ou antagonismo na linhagem SNU-C4. Observamos um significativo acréscimo na introdução de danos ao DNA nas linhagens celulares SW620 e HT-29 somente quando a IC20 do CPT-11 precedeu a IC50 do 5-FU. Já na linhagem SNU-C4, não somente este tratamento, mas também a utilização simultânea dos agentes introduziu mais dano ao DNA. Os tratamentos por 2 h ou 24 h com IC20, IC50, e/ou IC80 do 5-FU ou CPT-11 não causaram mudanças significativas na distribuição das células nas fases do ciclo celular, concentração de LDH no meio de cultura, ou formação de complexos DNA-topoisomerse I. Indicando que alterações nestes processos não estão envolvidas com os efeitos modulatórios dos pré-tratamentos na citotoxicidade das drogas. Entretanto, a incorporação de [3H-metil]timidina no DNA de células tratadas com CPT-11, aumentou em função da dose e tempo de exposição à droga. Este resultado sugere que o dano ao DNA introduzido pelo CPT-11 depende da dose e tempo de exposição podendo ser reparado por mecanismos de excisão. Somente foi observada significativa incorporação de [3H-metil]timidina em células tratadas com IC20 do 5-FU por 2 h, sugerindo que o reparo por excisão só ocorre após exposição por curto período e à doses baixas deste agente. Juntos, os resultados deste estudo mostraram que tanto os efeitos anti-proliferativos quanto a introdução de danos ao DNA pela combinação CPT-11/5-FU em dose baixa e fixa de um agente junto com dose alta do outro, nas linhagens celulares de carcinoma de cólon humano SW620, HT-29 e SNU-C4, dependem da seqüência de administração das drogas. Estes achados podem ter sido determinados pelos diferentes efeitos do tratamento com uma dose baixa dos agentes nos mecanismos de reparo por excisão do DNA.

Uso do 5-fluorouracil no intra-operatório da cirurgia do pterígio

Objetivo: Avaliar a efetividade e as complicações com a aplicação do 5- fluorouracil (5-FLU) no intra-operatório da cirurgia do pterígio. Método: Foram avaliados 28 olhos de 26 indivíduos quanto ao tipo e tamanho do pterígio, cirurgias prévias e a resposta ao tratamento cirúrgico (no 7º , 21º , 60º e 90º dia de pós-operatório). Logo após a exerese do pterígio, aplicou-se 5-FLU (25 mg/ml) no leito cirúrgico, durante cinco minutos; a seguir, realizou-se a técnica de deslizamento de retalho conjuntival. Resultados: A maioria dos pacientes tinha mais de 50 anos de idade e apresentava pterígio primário (70,0%), grau II (60,7%), do tipo involutivo (60,7%). No pós-operatório observaram-se: isquemia (10,7%), deiscência da conjuntiva (7,1%), ceratite (3,5%), conjuntivite (3,5%) e recidiva da lesão em 1 olho (3,5%).Conclusão: O 5-FLU se mostrou droga segura e efetiva na prevenção das recidivas, podendo ser usado como coadjuvante no tratamento do pterígio para prevenir recidivas.

Exposição de fibroblastos da cápsula de Tenon normal de portadores de pterígio ao 5-fluorouracil e à mitomicina C

OBJETIVO: Avaliar a atividade proliferativa dos fibroblastos da cápsula de Tenon normal, proveniente de portadores de pterígios primários e recidivados. MÉTODOS: Foi realizado estudo prospectivo, aleatório, avaliando-se fragmentos da cápsula de Tenon normal, removidos de 20 portadores de pterígios primários e 21, recidivados. A taxa de proliferação foi avaliada em fibroblastos de terceira passagem, quando as culturas foram expostas a agentes antimitóticos: mitomicina C e 5-fluorouracil. Os dados obtidos foram submetidos à análise estatística. RESULTADOS: Dentre os 41 espécimes cultivados, apenas 1 de pterígio primário e 2 de recidivado proliferaram. Quando expostos a mitomicina C e ao 5-fluorouracil não houve diferença estatisticamente significativa quanto a inibição de proliferação celular. CONCLUSÃO: Desta forma, in vitro, ambos os antimitóticos estudados têm a mesma eficácia na inibição da proliferação sobre os fibroblastos de cápsulas de Tenon normal.

Efeito do colírio de 5-fluorouracil sobre o epitélio corneano íntegro de coelhos

OBJETIVO: Observar os efeitos da aplicação tópica de 5-fluorouracil (5-FU) sobre o epitélio corneano íntegro. MÉTODOS: Foram utilizados 10 coelhos albinos (14 olhos), divididos em: grupo controle (GC), 4 olhos nos quais não se administraram drogas, grupo 1 (G1), 5 olhos que receberam 5-fluorouracil na concentração 1,25% e grupo 2 (G2), 5 olhos que receberam 5-fluorouracil na concentração de 2,5%. A droga foi instilada 4 vezes por dia, durante 7 dias, quando os animais foram sacrificados, os olhos removidos, separando-se a córnea que foi preparada de modo convencional para estudo em microscópico eletrônico de varredura. RESULTADOS: GC: observaram-se células de formato hexagonal, claras, escuras e intermediárias, compondo o epitélio corneano de coelhos. Presença de numerosas microplicas, principalmente nas células claras. Cada célula possui cerca de 1 a 3 criptas. Nos animais do G1, observou-se maior número de células escuras, regiões com diminuição no número de criptas; alterações da superfície celular, protusão na região do núcleo e descamação de células epiteliais. Os do G2 tiveram aumento de microprojeções na superfície celular, modificações nas junções intercelulares até separação de células adjacentes; diminuição do número e variabilidade no tamanho das criptas. As alterações mais freqüentes ocorreram nas células da periferia da córnea. CONCLUSÃO: O 5-fluorouracil teve efeitos deletérios no epitélio íntegro corneano de coelhos. As alterações observadas foram mais importantes nos animais que receberam a droga mais concentrada (G2) e mais freqüentes na periferia da córnea.

Infiltração de 5-fluorouracil no pré-operatório do pterígio

OBJETIVO: Avaliar o efeito do 5-fluorouracil (5FU) injetado intralesionalmente na cabeça do pterígio no período pré-operatório. MÉTODOS: Foram estudados 53 olhos (52 pacientes), sendo 28 pterígios primários e 25 recidivados, divididos em dois grupos: grupo 1 (G1), composto por indivíduos que receberam a injeção de 5-fluorouracil 30 dias antes do procedimento cirúrgico e grupo 2 (G2), no qual o 5-fluorouracil foi injetado 10 dias antes da cirurgia. Todas as cirurgias foram realizadas seguindo-se a mesma técnica cirúrgica, pelo mesmo cirurgião. Os pacientes foram reavaliados 7, 30 e 60 dias após a cirurgia. Os resultados observados foram submetidos à análise estatística. RESULTADOS: A amostra estudada foi constituída por 52,8% de pterígios primários e 47,2% de recidivados, sendo composta igualmente por indivíduos de ambos os sexos. Não ocorreram complicações decorrentes da infiltração da droga. A recidiva foi mais freqüente nos pterígios recidivados e no G1. CONCLUSÃO: O uso intralesional de 5-fluorouracil no pré-operatório do pterígio não provocou efeitos deletérios aos olhos estudados. Houve menor recorrência quando usado o 5-fluorouracil 10 dias antes da exérese cirúrgica, em relação à aplicação 30 dias antes do procedimento.

Treatment of rat nephrotoxic nephritis. Use of 5-fluorouracil or methotrexate-5-fluorouracil association

To evaluate the effect of 5-fluorouracil (F) and methotrexate-5-fluorouracil association (MTX-F) on nephrotoxic nephritis, seven groups of 10 rats were inoculated with anti-rat glomerular basement membrane serum (AGBMS); five groups were treated with different doses of F, beginning on the 2nd or the 6th day, one group with MTX-F beginning on the 2nd day and one group (control) with distilled water. Twenty-four hour proteinuria was determined weekly until the 71st day. The kidneys were examined histologically and by immunofluorescence. The group treated with F (1.3 mg/100 g body weight) developed a severe glomerulonephritis similar to the control group; (b) the groups treated with F (2.0 mg/100 g body weight) or with MTX-F showed progressively lower proteinuria, less severe histological changes and less intense fluorescence due to autologous antibodies. The best results were observed in the MTX-F group and in the F group treated from the 6th day. These groups presented at the 71st day proteinuria of 84 and 91 mg as compared to 312 mg in the control group, and minimal histological lesions as compared to glomerulosclerosis and tubular atrophy in the control group. We concluded that either F or MTX-F produced significant improvement of nephrotoxic nephritis due to inhibition of autologous antibody production.

Exposição de culturas de fibroblastos de pterígios primários e recidivados à mitomicina c e ao 5-fluorouracil

Purpose: To evaluate the proliferation of the fibroblasts from primary and recurrent pterygium in culture of cells, after the exposure to mitomycin C and to 5-fluorouracil. Methods: Cultures of fibroblasts from primary and recurrent pterygiuns had been carried through. The cells of the third passage were exposed to mitomycin C 0.4% during 3 minutes and to 5-fluorouracil 25mg/ml that was kept in the nutritional medium. After 3, 6, 12 and 18 days of the exposure, cell countings were made in hemocytometer, in triplicate, with a control not treated with the drugs for each day. The data were submitted to statistical analysis.Results: Mitomicyn C had homogeneous behavior in the primary and recurrent groups, which inhibited the cellular proliferation since the first counting day. However, with 5-fluorouracil, the proliferation inhibition was verified only after the third day of evaluation (in the second counting day) in the recurrent group, and since the first counting day in the primary group. At the end of the experimental period, 5-fluorouracil and mitomycin C were equally efficient in the inhibition of the fibroblasts from primary and recurrent pterygium proliferation. In the controls not exposed, the cell's numbers were increasing during the experimental time.Conclusion: Mitomycin and 5-fluorouracil are equally able to inhibit fibroblasts proliferation from primary and recurrent pterygium Tenon's capsule in cell culture.