Sintesi e caratterizzazione di copolimeri a blocchi PCL-PEO a diversa architettura come nanovettori per il rilascio mirato di farmaci

Studi di micellizzazione (in collaborazione con il Dipartimento di Farmacia e Tossicologia della facoltà di Farmacia della Università di Napoli 'Federico II')), condotti su copolimeri a blocchi PCL-PEO a diversa architettura, lineare ed a stella, sintetizzati in precedenza nell'ambito del gruppo di ricerca presso cui ho svolto il lavoro di tesi, hanno confermato la naturale tendenza di questi sistemi costituiti da blocchi idrofilici di PEO ed idrofobici di PCL ad autoaggregarsi in ambiente acquoso dando vita a strutture ordinate di tipo “core-shell” di dimensioni nanoscopiche e, prevalentemente, di forma sferica.

Il core è formato unicamente dal segmento di tipo idrofobico e può essere caricato con farmaci lipofili; il guscio, a sua volta, è di natura idrofilica ed ha il doppio compito di proteggere il core e assicurare alla nanoparticella solubilità in ambiente acquoso e, dunque, il trasporto del farmaco.

Nelle micelle a base di PEO la corona idrofila impartisce una buona stabilità sterica al sistema grazie al fatto che le interazioni tra le zone idrofobiche di particelle adiacenti risultano fortemente limitate.

La presenza di una ricopertura idrofila sulla particella la rende irriconoscibile al RES (Sistema Reticolo Endoteliale) e le consente di evitare fenomeni di opsonizzazione e fagocitosi prolungando, in tal modo, il tempo di permanenza nel circolo ematico in modo da permetterle di arrivare al sito bersaglio (direzionamento passivo).

Un tempo di circolazione più lungo aumenta anche la probabilità che il vettore possa raggiungere tessuti o organi caratterizzati dalla presenza di un letto vascolare più permeabile come avviene nei tumori solidi (Enhanced Permeability and Retention- effetto EPR).

Non sono stati, inoltre, osservati per questi sistemi fenomeni di emolisi e di tossicità nei confronti di cellule sane. Si è riscontrato, invece, che la distribuzione delle catene di PEO sulla superficie delle micelle influenza l'internalizzazione cellulare.

L' indicatore fondamentale della stabilità delle micelle polimeriche è la concentrazione micellare critica (CMC), valore minino di concentrazione alla quale si osserva l'aggregazione delle singole macromolecole (unimeri) in strutture micellari. Tipici valori di CMC idonei per applicazioni farmaceutiche sono dell'ordine di 10-6-10-7 M.

L'elevata stabilità termodinamica delle micelle polimeriche, rispetto a quelle originate da tensioattivi convenzionali, indica che le prime hanno una scarsa tendenza a disassemblarsi anche a concentrazioni molto basse e, quindi, la dissociazione delle micelle in unimeri è generalmente lenta anche quando il sistema viene diluito nel circolo ematico.