ETD

• BSA
• FITC-BSA
• nanomicelle polimeriche
• occhio
• poloxameri
• vitamina E TPGS

Il lavoro svolto nella presente tesi ha riguardato lo sviluppo di nanomicelle polimeriche da utilizzare come veicolo per il delivery oculare di farmaci proteici. Lo scopo era quello di somministrare i farmaci proteici nell’area precorneale ma di veicolare il farmaco nella camera posteriore dell’occhio per il trattamento di patologie che colpiscono il segmento posteriore. Le molteplici barriere anatomiche e fisiologiche che il farmaco incontra dopo somministrazione topica ostacolano il raggiungimento del sito di azione con conseguente bassa biodisponibilità. A questo si aggiungono altre limitazioni rappresentate dalle caratteristiche chimico-fisiche dei farmaci proteici quali una struttura molecolare complessa, una breve emivita e la degradazione enzimatica. Tutto questo può portare ad un fallimento terapeutico. Nella presente tesi, come sistema di drug delivery, sono state selezionate nanomicelle polimeriche che dimostrano diversi vantaggi rispetto ai tradizionali sistemi di somministrazione: una maggior permeabilità attraverso le barriere biologiche, una maggior permanenza a livello oculare, un rilascio mirato e sito specifico del farmaco ed una limitata tossicità. Dai risultati di uno studio di screening formulativo precedente è stata selezionata una formulazione nanostrutturata costituita da una miscela binaria di due tensioattivi non ionici: il poloxamero copolimero a blocchi PEO-PPO-PEO (PX338) e vitamina E-TPGS. In generale, i poloxameri, polimeri approvati per l’utilizzo oftalmico, rappresentano una strategia formulativa, poiché sono in grado di aumentare la biodisponibilità del farmaco somministrato per via topica, sono compatibili con i tessuti oculari e determinano una riduzione degli effetti collaterali associati all’assorbimento sistemico del farmaco in quanto vengono somministrati per via topica. Tali nanomicelle polimeriche sono state utilizzate per incapsulare l’albumina sierica bovina (BSA), presa come farmaco modello di natura proteica, di facile reperibilità, economica e non tossica. Essa presenta una struttura proteica di dimensioni relativamente grandi ed è solubile in soluzioni acquose; permette quindi di studiare il comportamento dei farmaci proteici a livello oculare. La formulazione preparata è stata caratterizzata in termini di analisi dimensionale mediante dynamic light scattering (DLS), studi di spettroscopia ad infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR), analisi mediante calorimetria a scansione differenziale (DSC). È stata valutata la capacità di incapsulazione della BSA, dopo messa a punto di un metodo analitico per la quantificazione della BSA mediante fluorimetria. Infine, la capacità del sistema di rilasciare il farmaco è stata determinata mediante studi di rilascio in vitro attraverso una membrana da dialisi con cut-off di 100kDa utilizzando come riferimento una soluzione di BSA. Lo step successivo di nostro interesse è stato verificare la capacità della formulazione nanomicellare a base di BSA di permeare i tessuti oculari, in particolare cornea e sclera. Per seguire meglio il comportamento della formuluzione a contatto con tessuti espiantati di coniglio è stato utilizzato un derivato coniugato fluorescente (FITC-BSA). La formulazione nanomicellare polimerica è stata nuovamente preparata incorporando FITC-BSA. Il sistema è stato caratterizzato mediante analisi dimensionale tramite DLS, analisi tramite FTIR e DSC. È stato ottimizzato il metodo di quantificazione della FITC-BSA tramite fluorescenza, che è risultato essere più accurato e sensibile, che ha permesso di valutare l’efficacia di incapsulazione del sistema e di seguire la cinetica di rilascio in vitro. Gli studi di rilascio in vitro sono stati condotti con la stessa metodica utilizzata per la BSA, in questo caso come riferimento, è stata utilizzata una soluzione di FITC-BSA. Infine, sono stati svolti studi di permeazione ex vivo, utilizzando come substrati sia la cornea che la sclera isolata di coniglio per valutare la capacità di permeazione del derivato fluorescente FITC-BSA in semplice soluzione acquosa, sia incapsulato nelle nanomicelle polimeriche miste.