Advanced medications for delivery of antioxidants and probiotics for tissue repair

Il presente lavoro di tesi ha lo scopo di ottimizzare il rilascio di antiossidanti utilizzando un approccio nanotecnologico e di realizzare medicazioni/dispositivi medici per la somministrazione topica di antiossidanti e probiotici. L'alfa-tocoferolo, usato come modello di antiossidante lipofilo, ਠstato caricato in nanoemulsioni (NE) e stabilizzato con un derivato anfifilico del chitosano (diametro 200-250nm e P.I<0,5) al fine di migliorarne la solubilità  e la stabilità  ottenendo un'elevata efficienza di incapsulamento: 93,64±7,97%. Il saggio in vitro del DPPH dimostra che tali NE esercitano un'attività  di †œscavenging†� delle specie radicaliche. Le NE, come tali o caricate con l'antiossidante, mostrano capacità  di riparazione cellulare in vitro, indipendente dall'antiossidante, su colture di fibroblasti trattati con perossido di idrogeno. Inoltre, le NE stimolano la proliferazione cellulare in colture di cheratinociti e in un modello ex vivo di pelle umane. àˆ stato inoltre utilizzato un modello murino in vivo per verificare la sicurezza e l'attività  delle NE nel processo di guarigione. Lo studio di stabilità  indica una diminuzione del titolo di antiossidante in NE conservate a 4°C dopo 35 giorni. La stabilità  chimica dell'antiossidante ਠstata migliorata sviluppando una formulazione in polvere mediante un processo di spray-drying ottimizzato con un disegno sperimentale, ottenendo una resa del 40% circa di polvere prodotta e un contenuto residuo di antiossidante tra il 45 e il 90%. La polvere ਠin grado di cedere oltre il 90% di antiossidante in poche ore, secondo il test di rilascio eseguito mediante celle di Franz. In base ai risultati del saggio del DPPH la polvere mantiene l'attività  di †œscavenging†� delle specie radicaliche. I test di stabilità  mostrano che il titolo di antiossidante nella polvere corrisponde a circa il 98% e il 92%, dopo 1 e 3 mesi rispettivamente. Le immagini SEM mostrano la presenza di microparticelle incorporate in una matrice di mannitolo con una forma sferica arrotondata e un diametro sub-micrometrico. Successivamente, il problema pratico dell'applicazione sulle ferite doveva essere risolto. A tal fine, sono state sviluppate diverse formulazioni che possono trovare impiego come medicazioni avanzate. àˆ noto che le medicazioni/film sono particolarmente utili per proteggere le ferite e mantenere le condizioni di umidità  ottimali. In particolare, le NE sono state incorporate in film, mentre i probiotici sono stati caricati sia in medicazioni liofilizzate sia in film. In entrambi i casi, sono stati utilizzati come materiali di base diversi polimeri idrofili naturali e sintetici e le loro miscele. I liofilizzati hanno mostrato una buona resistenza meccanica e un'elevata porosità  e quindi un'elevata area superficie. La vitalità  e la crescita dei probiotici ਠpi๠elevata nei liofilizzati rispetto ai film e la capacità  di idratazione risulta migliore grazie alla loro struttura altamente porosa. Lo studio di stabilità  indica che le formulazioni possono essere conservate a 4-8°C per 14 giorni, mantenendo una quantità  significativa di probiotici vitali. Gli studi di rilascio effettuati su film caricati con NE suggeriscono che l'antiossidante potrebbe essere rilasciato nella ferita entro un'ora. Le immagini SEM mostrano che sia i liofilizzati sia i film presentano una regolare struttura polimerica. Le immagini CLSM indicano una distribuzione fine e regolare delle NE all'interno della trama polimerica. Entrambe le formulazioni mostrano una buona biocompatibilità  in vitro su colture di fibroblasti e proprietà  positive di bioadesione, compatibili con un'applicazione topica e mucosale. àˆ stata inoltre realizzata una medicazione complessa, composta dal film compenetrato in un supporto di poliuretano.