Adsorbimento di vitamina D3 su SBA-15 mediante CO2 supercritica = Vitamin D3 adsorption on SBA-15 through supercritical CO2

I sistemi per il rilascio di farmaci basati su micro e nanoparticelle sono un esempio di applicazione dei materiali in campo biomedico e farmaceutico. Le silici a mesoporosità ordinata sono materiali di potenziale utilizzo in questi sistemi, poiché possiedono un'elevata area superficiale specifica, un elevato volume poroso, presentano la possibilità di funzionalizzazione della superficie e una buona biocompatibilità. Le caratteristiche di questi sistemi risultano interessanti per il rilascio topico, in cui il principio attivo agisce solo a livello locale sul sito di interesse, consentendo un adeguato dosaggio del farmaco e limitando gli eventuali effetti collaterali indesiderati. Il principio attivo utilizzato nel presente lavoro di tesi è la vitamina D3, nota anche come colecalciferolo, che rappresenta la forma biologicamente attiva della vitamina D. Questa forma viene sintetizzata nella pelle per azione dei raggi solari e può essere assunta tramite ingestione. La vitamina D3 è una molecola associata a numerose funzioni nel corpo umano, tra cui il rimodellamento osseo, ed è stato mostrato che può intervenire in terapie antitumorali, nel trattamento di malattie autoimmuni e di diversi disturbi della pelle, come ad esempio la psoriasi. Grazie alla sua struttura chimica, la vitamina D3 è un eccellente candidato per il trasporto transdermico, fatta eccezione per la sua elevata lipofilicità, che ne riduce la solubilità in mezzi acquosi e di conseguenza la biodisponibilità. Per ovviare a questo problema è possibile ricorrere all'utilizzo di vettori come la silice mesoporosa. È interessante notare come in letteratura siano rari gli esempi di adsorbimento o impregnazione di vitamina D3 su silici mesoporose e del tutto assenti studi di adsorbimento tramite tecniche alternative quali la CO2 supercritica. Nel presente lavoro di tesi, quindi, la vitamina D3 è stata adsorbita su due campioni di silici SBA-15, con pori di diametro nominale rispettivamente di 8 nm e 4 nm, attraverso l’uso di CO2 supercritica come solvente. La caratterizzazione dei sistemi è stata effettuata tramite diffrattometria a raggi X, analisi di adsorbimento di azoto, analisi termogravimetrica, spettroscopia FT-IR e spettroscopia UV/Vis. Infine, è stato analizzato il rilascio di vitamina D3 dai sistemi preparati in etanolo. In conclusione, dai risultati ottenuti è stato osservato che l’utilizzo della CO2 supercritica ha permesso di adsorbire una quantità significativa (10-20% in massa) di vitamina D3 in entrambe le tipologie di silice SBA-15, all’interno delle quali essa risulta presente in forma amorfa. Inoltre, l’insieme dei risultati ha evidenziato che l’utilizzo della silice SBA-15 con pori di diametro nominale di 8 nm è preferibile, sia in termini di quantità che di distribuzione della vitamina D3. Infine, il test di estrazione in etanolo ha mostrato che la vitamina D3 ha subito una parziale degradazione. Lo studio del fenomeno di degradazione sarà necessario per lo sviluppo futuro del sistema di rilascio di vitamina D3.