Introdução: a vitamina c (vc) e vitamina k3 (vk3) têm atividade citotóxica, antiproliferativa e antitumoral. a citotoxicidade da vk3 é potencializada quando associada com vc. o encapsulamento com quitosana pode retardar ou controlar a liberação de vck3 prevenindo contra reações de biotransformação prematuras e aumentar a estabilidade e biodisponibilidade. relatos na literatura mostram que compostos de vanádio induzem o estresse oxidativo in vitro sugerindo este como um possível mecanismo de ação para seu efeito antineoplásico. adicionalmente, alguns autores têm evidenciado que vc possui atividade antioxidante, mas também possui efeito citotóxico sobre células malignas através de atividade pró- oxidante em elevadas doses. objetivo: nesse trabalho pretendeu-se avaliar a atividade citotóxica, pró-apoptótica e antitumoral da associação das vc e vk3 microencapsuladas com quitosana e a potencialização do efeito antitumoral do ortovanadato de sódio pela associação com vc. metodologia: a liberação da vc das micropartículas de vc e vck3 foi avaliada por clae. a citotoxicidade das micropartículas de vc, vk3 e vck3 foi avaliada em células de câncer de mama (mcf7) e a citotoxicidade de ortovanadato e associação de ortovanadato e vc em células de câncer de bexiga (t24). o efeito antitumoral foi avaliado em líquido ascítico de camundongos isogênicos balb/c inoculados com células de tumor de ehrlich. resultados: a liberação da vc das micropartículas de vc e vck3 mostrou ser sustentada por mais de seis horas. o tratamento com vk3 encapsulada (e) foi o mais citotóxico (ci50 = 18,15 ?m) quando comparado com vc (ci50 > 9,65 mm) e vck3 (ci50 = 9,17 mm:51,58 ?m) os quais não tiveram as respectivas citotoxicidades aumentadas após microencapsulamento. na avaliação do efeito antitumoral in vivo os tratamentos com vck3 (e) e vk3 (e) resultaram na maior redução da variação do peso do corpo (66,98 e 56,92 %). vck3 (e) resultou na maior inibição do crescimento tumoral (66,20 %), seguido de vk3 (ne) (49,86 %). vck3 (e) resultou em maior aumento de tempo médio de sobrevida (tms = 16,5 dias) e percentual de longevidade (pal = 42,30 %) sugerindo assim as micropartículas com efeitos antitumorais mais promissores. o dano oxidativo em proteínas (0,068 ?mol/mg) foi maior após o tratamento com vck3 (e) o que pode ser resultado de estresse oxidativo. os tratamentos com vc (ne), vc (e), vck3 (ne) causaram os maiores aumentos nos níveis de peroxidação lipídica (9,0; 7,5; 7,0 nmol/g, respectivamente). a apoptose foi determinada nas células ascíticas de tumor de ehrlich especialmente após vck3 (e) e vk3 (ne) observando-se 38 e 52 % de células apoptóticas. na avaliação da potencialização do efeito antitumoral de ortovanadato de sódio (na3vo4) e associação com vc a citotoxicidade, inibição da proliferação celular, geração de ero e fragmentação de dna foram feitas com a linhagem de células de câncer de bexiga (t24). ortovanadato de sódio (0,5-10 ?m) foi citotóxico contra a linhagem tumoral (ci50 = 5,8 ?m), mas a associação com vc (100 μm) apresentou maior citotoxicidade (ci50 = 3,3 ?m). a associação ortovanadato e vc aumentou a inibição da proliferação celular (mais de 20 %) dependente da concentração e a geração de ero (quatro vezes) indicando que esse pode ser um mecanismo de ação da associação ortovanadato e vc. não foi significativa a clivagem do dna plasmidial, sendo assim, não houve sinergismo da associação ortovanadato/vc, pois o efeito da associação não foi maior que a ação do ortovanadato e vc individualmente. a avaliação da atividade antitumoral sobre células de carcinoma ascítico de ehrlich inoculadas em camundongos balb/c mostrou que os tratamentos com ortovanadato (18,75 mg/kg/dia) e associação ortovanadato/vc (18,75:187,50 mg/kg/dia) reduziram as medidas de variação de peso do corpo, variação da circunferência abdominal e volume de líquido ascítico quando comparados aos grupos de controle (com tumor e sem tratamento). houve inibição do crescimento do tumor (73,71 %) quando comparado ao tratamento realizado somente com ortovanadato de sódio (45,07 %) e aumento da longevidade (tms = 55,56 %). as células de tumor de ehrlich retiradas dos camundongos foram usadas para determinar a atividade de enzimas antioxidantes, o dano oxidativo e o tipo de morte celular. nessas células os tratamentos com ortovanadato sozinho e em associação com vc aumentaram a atividade da catalase, mas somente a associação ortovanadato e vc aumentou a atividade de sod (mais de quatro vezes). o dano oxidativo em proteínas e lipídios foi maior devido ao tratamento feito com associação ortovanadato/vc (2-3 vezes). a morte celular após o tratamento com associação ortovanadato e vc ocorreu por apoptose (41,18 %) e foi devido à inibição de bcl-xl e ativação de bax. conclusão: com isso sugere-se que a associação vc e vk3 microencapsuladas com quitosana e associação ortovanadato/vc apresentaram efeitos citotóxico, pró-apoptótico e antitumoral nas linhagens celulares testadas e nos ensaios in vivo e possivelmente o aumento da geração de espécies reativas de oxigênio seriam um dos mecanismos de ação associado a estes efeitos observados.