• ciclosporina
• lacca ungueale
• nanomicelle
• psoriasi ungueale
• unghia

Lo scopo della presente tesi è stata la ricerca di una formulazione adatta alla somministrazione transungueale di ciclosporina A (CyA), un potente immunosoppressore, altamente efficace nella cura della psoriasi ungueale. Per ottenere una risposta terapeutica idonea, il farmaco applicato topicamente sull’unghia deve permeare la lamina ungueale in quantità terapeuticamente attiva. L’efficacia della terapia topica è limitata dalla molto bassa permeabilità dei farmaci attraverso l’unghia dovuta a vari fattori tra cui un elemento essenziale è rappresentato dalle proprietà chimico-fisiche del farmaco; è noto che la matrice ungueale, prettamente idrofila (assimilabile ad un gel idrofilo), costituita da una struttura compatta di numerosi strati di cellule cheratinizzate, è più permeabile a composti polari. La ciclosporina, molecola ad alto peso molecolare (1202.6 Da), pressochè insolubile in acqua (circa 27,67 μg/ ml a 25 °C) e lipofila (LogPO/A = 2.92), non rappresenta il farmaco ideale per permeare agevolmente la barriera ungueale. Nella presente tesi sono state messe a punto e valutate due tipologie di formulazioni contenenti ciclosporina: a) due lacche ungueali idroalcoliche ed b) una formulazione acquosa nanostrutturata favorevole alla solubilizzazione di molecole poco solubili in acqua. Il veicolo idrofilo rappresenta il miglior approccio formulativo per un intimo contatto con un substrato biologico idrofilo quale l’unghia.
Il lavoro si è svolto nelle seguenti fasi:
1) Valutazione della permeazione transungueale di ciclosporina da lacche sperimentali a base idroalcolica.
Sono state preparate due lacche ungueali idroalcoliche contenenti un agente filmogeno idrofilo (polimero di natura polisaccaridica). Le formulazioni (LUCyA-1 e LUCyA-9) contenevano il 5% di ciclosporina e si differenziavano nel rapporto alcool/acqua come solvente (1:1 o 9:1). Su tali formulazioni sono stati effettuati studi in vitro di permeazione transungueale, utilizzando la lamina ungueale bovina come substrato e celle di diffusione verticali di tipo Gummer, come apparecchiatura. La quantità di farmaco permeata è stata seguita per 30h ore e determinata mediante analisi HPLC. I risultati delle prove di permeazione mostravano che, quando la lacca ungueale era applicata sull’unghia, il profilo di permeazione non era lineare e la velocità di permeazione tendeva a diminuire nel tempo; inoltre si evidenziava una specie di “effetto burst” nei primi tempi di permeazione. In ogni caso, la quantità di farmaco permeata al termine degli esperimenti (30 ore) era 0.39% per la formulazione LUCyA-1 mentre passava a 2.95% quando l’alcool diventava predominante nel veicolo (formulazione LUCyA-9). Anche la velocità di permeazione appare essere influenzata positivamente dalla presenza di alcool in quantità maggiore con un aumento di 5 volte. Questi dati fanno ipotizzare che il meccanismo di controllo della permeazione di CyA dalla lacca ungueale non dipenda dalla diffusione attraverso la lamina ungueale bovina ma dalla dissoluzione dei cristalli di farmaco presenti nel film che lo smalto forma sulla superficie ungueale. Questi risultati sembrano evidenziare il ruolo negativo dell’acqua a causa della bassa solubilità della ciclosporina nel mezzo acquoso e l’effetto positivo della fase alcoolica sulla formazione di un film omogeneo sulla superficie ungueale che sembra agevolare la permeazione transungueale del farmaco.
2) Preparazione, caratterizzazione e valutazione della penetrazione/permeazione ungueale di CyA di formulazioni acquose nanostrutturate.
Le nanomicelle (Nano) contenevano vitamina E-TPGS e IGEPAL® come tensioattivi in rapporto 2.25:1 e ciclosporina A in una quantità totale di tensioattivi pari all’ 1% p/p (Nano1) e al 3.25% (Nano3.25) contenenti rispettivamente lo 0.1% p/p (Nano1CyA0.1), lo 0.3% (Nano3.25CyA0.3) o lo 0.43%p/p di CyA (Nano3.25CyA0.4), rispettivamente, allo scopo di mettere in luce la relazione esistente tra:
- concentrazione di tensioattivo ed efficienza di incapsulamento del farmaco
- carico di farmaco e dimensione della nanomicella
- carico di farmaco nella formulazione e quantità di farmaco permeata nell’unità di tempo per unità di area attraverso la lamina ungueale bovina.
Le nanomicelle sono state preparate anche in presenza di acido ialuronico (Nano1HA CyA0.1; Nano3.25HACyA0.3) per agevolare un intimo contatto tra la formulazione ed il substrato idrofilo e nel tentativo di rendere la forma nanostrutturata più stabile.
La caratterizzazione delle nanomicelle dal punto di vista dimensionale è stato eseguita mediante il dynamic light scattering (DLS), mentre il contenuto del principio attivo (entrapment) e la capacità di caricamento della formulazione sono stati determinati invertendo le nanomicelle in un solvente organico (acetonitrile o etanolo) per estrarre il farmaco dal nucleo. L’analisi quantitativa della ciclosporina A presente è stata effettuata mediante HPLC.
Le formulazioni ottenute sono state utilizzate per gli studi in vitro di permeazione attraverso lamine ungueali bovine utilizzando celle di diffusione verticali di tipo Gummer. La quantità di farmaco permeata è stata monitorata per 24/30h ore e determinata mediante analisi HPLC. Differenti fasi riceventi (acqua, acqua/Brij 98 allo 0,01% p/p e etanolo al 10%) sono state sottoposte allo studio per selezionare la fase ricevente più idonea a promuovere la permeazione in relazione alla bassa solubilità della CyA in acqua allo scopo di evitare fenomeni di saturazione che ostacolerebbero la diffusione del farmaco dalla fase donatrice a quella ricevente. L’addizione all’acqua di un cosolvente come l’etanolo o di un tensioattivo come il Brij per agevolare la solubilizzazione della ciclosporina non ha influenzato positivamente la permeazione (Brij) o l’ha addirittura ostacolata (etanolo). L’acqua, infine, appariva la scelta migliore con dati più riproducibili.
Al termine degli studi di permeazione, la lamina ungueale bovina veniva prelevata, ripulita dall’eventuale formulazione rimasta e sottoposta al trattamento di digestione per poter quantificare il farmaco accumulato in essa. Tutte le formulazioni allo studio hanno portato ad un accumulo di farmaco nella lamina ungueale bovina, con quantità differenti in relazione al tipo di formulazione nanomicellare (contenuto di tensioattivo, carico di farmaco, presenza di acido ialuronico).
La stabilità a breve termine (24 e 48 ore) a temperature di 4°C (temperatura di stoccaggio), 20°C (temperatura ambiente) e 32°C (temperatura della superficie ungueale) è stata determinata per verificare la conservazione strutturale delle nanomicelle mediante analisi dimensionale e analisi turbidimetrica, eseguendo la lettura spettrofotometrica in un intervallo tra 400 e 500 nm. È stato inoltre monitorato giornalmente il titolo delle nanomicelle per una durata di 7 giorni a 4°C mediante analisi HPLC. Dai risultati è emerso che il titolo delle nanomicelle era stabile a 4°C fino a 7 giorni senza segno di degradazione in tutte e 3 le formulazioni prese in considerazione; le nanomicelle inoltre sembrano mantenere la loro struttura nel tempo a 4°C e 20°C e 32°C fino a 48 ore, ad eccezione della formulazione Nano1HA0.1%CyA che in partenza si presentava limpida e diventava, a 32°C, torbida. In ogni caso la formulazione, lasciata a temperatura ambiente, impiegava 10 minuti a ritornare alle condizioni di partenza, tempo necessario alle nanomicelle per riformarsi (tempo di rigenerazione).