CARATTERIZZAZIONE DEL COMPLESSO DI MUCINA CON IL BIOPOLIMERO NANOSPUGNA PER IL MIGLIORAMENTO DEL RILASCIO CONTROLLATO DI COMPOSTI BIOATTIVI E FARMACI

This thesis work was conceived in the context of optimizing the physicochemical performance of bioactive compounds and drugs by exploiting the presence of the mucus layer, which covers the surface of a wide variety of organs, to develop mucoadhesive dosage forms that are able to remain at the site of administration for longer times, increasing the bioavailability of the drug. With this in mind, the mucoadhesive properties of β-nanosponges, i.e., β-cyclodextrin-based polymers, were also sought to be tested because of their role in drug delivery. These polymers were then synthesized, subsequently complexed with the protein mucin and characterized through various instrumental techniques. Finally, it was desired to observe the behavior of a drug encapsulated within these nanosponges in the gastrointestinal tract. To do this, the behavior of a dye bound to the nanosponges in a mucin protein-rich environment was studied. It was noted that the influence of this protein was important in the release of the dye in solution and thus may be important in the case of drugs or bioactive compounds as well.

Questo lavoro di tesi è stato pensato nell’ambito dell’ottimizzazione delle prestazioni chimico-fisiche di composti bioattivi e farmaci, sfruttando la presenza dello strato di muco, che ricopre la superficie di una grande varietà di organi, per sviluppare forme di dosaggio mucoadesive che siano in grado di rimanere nel sito di somministrazione per tempi più prolungati, aumentando la biodisponibilità del farmaco. In questa ottica, si sono volute verificare le proprietà mucoadesive delle β-nanospugne, ovvero polimeri a base di β-ciclodestrine, anche in virtù del loro ruolo nel drug delivery. Si sono quindi sintetizzati questi polimeri, successivamente complessati con la proteina mucina e caratterizzati attraverso diverse tecniche strumentali. Infine, si è voluto osservare il comportamento di un farmaco incapsulato all’interno di queste nanospugne nel tratto gastrointestinale. Per fare questo è stato studiato il comportamento di un colorante legato alle nanospugne in un ambiente ricco di proteina mucina. È stato notato che l’influenza di questa proteina è stata importante nel rilascio del colorante in soluzione e che quindi potrà esserlo anche nel caso di farmaci o composti bioattivi.