Sistemi ordinati e disordinati a base di silice per il rilascio topico di vitamina D3 = Ordered and disordered silica-based systems for topical release of vitamin D3

La psoriasi è una malattia infiammatoria cronica della pelle che non può essere curata, tuttavia può essere controllata con somministrazioni orali o topiche generalmente a lungo termine. Le terapie orali sono da evitare, fatta eccezione per casi particolarmente gravi, in quanto presentano un’elevata tossicità; invece le somministrazioni topiche più comuni, i cortocosteroidi, mostrano una particolare efficacia nel trattamento della malattia, tuttavia presentano degli effetti collaterali nei trattamenti a lungo termine. Una valida alternativa per ridurre questi svantaggi è rappresentatata dalla vitamina D3 (VitD), grazie alla sua capacità di inibire l’eccessiva proliferazione delle cellule delle pelle. Tuttavia, la VitD presenta due principali problematiche: la scarsa solubilità in acqua (causa di bassa biodisponibilità) e l’elevata degradabilità per via di agenti quali l’ossigeno, la luce, il calore. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di studiare un sistema per la somministrazione topica di VitD per ovviare a tali problemi, migliorarne la biodisponibilità e garantire un rilascio continuo e duraturo nel tempo. L’idea è quella di combinare i vantaggi di un sistema ibrido, che sfrutta l’approccio della formazione in situ, e quindi il processo sol-gel per la formazione di micelle, e la capacità di self-assembly della VitD. In particolar modo si vuole studiare la relazione tra la mesostruttura del sistema ibrido e le sue proprietà di rilascio della VitD, essendo quest’ultimo un aspetto fondamentale nello studio di un drug carrier. Si indagano due diverse metodologie di sintesi di sistemi ibridi tensioattivo-silice-VitD (che differiscono per quantità di acqua utlizzata e tempo di ageing). I campioni vengono caratterizzati in termini chimico-fisici e di comportamento al rilascio. Per entrambe le metodologie si effettuano confronti tra la mesostruttura esagonale e un sistema disordinato, ottenuto con un rapporto molare silice/tensioattivo pari a 0,8. Le due mesostrutture esagonali incorporano più principio attivo (≈10 wt%) rispetto ai sistemi disordinati corrispettivi (≈4 wt%), tuttavia esse ne rilasciano meno in percentuale (14-40% contro 35-90%). In particolare, la sintesi esagonale con meno acqua e ageing più lungo presente il rilascio più basso (14%). Si ipotizza che tale comportamento sia dovuto alla presenza di una seconda fase lamellare, oltre a quella esagonale di partenza, che si forma quando si inserisce la VitD nella sintesi. Questo risultato conferma, dunque, sia l’influenza dell’ordine della mesostruttura sul rilascio sia il ruolo di co-templante della VitD. In aggiunta, si evidenzia la relazione tra la dimensione del parametro di cella della mesostruttura, indice della forza delle interazioni tensioattivo-silice-VitD, e la proprietà di rilascio del sistema. Con un aumento del parametro di cella (sistemi disordinati) si ipotizza un posizionamento della VitD tra le code idrofobiche della micella, dunque interazioni più deboli e di conseguenza un rilascio maggiore e più rapido. Con una riduzione del paramentro di cella (sistemi esagonali), invece, si presuppone una localizzazione della VitD tra le teste polari del tensioattivo, con un aumento della forza delle interazioni e dunque un rilascio minore e più lento. Infine, si evidenziano profili di rilascio diversi tra i vari sistemi, aprendo la via a soluzioni diverse a seconda delle esigenze di trattamento.