Forme cristalline di composti di interesse nella nutraceutica

Il crystal engineering è quella branca della chimica supramolecolare che si occupa della progettazione e della sintesi razionale di nuove forme cristalline multicomponente (polimorfi, co-cristalli, sali o solvati) al fine di modulare le proprietà chimico-fisiche delle sostanze di partenza. Negli ultimi anni, il crystal engineering ha suscitato interesse, in particolar modo, in ambito farmaceutico per migliorare le proprietà chimico-fisiche dei principi attivi farmaceutici (API) poiché più del 70% viene somministrato in formulazioni solide e molti vengono scartati in fase di sviluppo a causa di proprietà non adeguate. Lo scopo di questa tesi è stato quello di estendere l’approccio del crystal engineering in altri ambiti oltre quello farmaceutico, in particolare in quello della nutraceutica. Infatti, numerosi studi clinici hanno confermato i potenziali benefici di vari nutraceutici nei disturbi multipli. Tuttavia, la maggior parte di questi sono composti debolmente ionizzanti che presentano scarsa solubilità e biodisponibilità e quindi le loro applicazioni cliniche sono limitate. I farmaci solubili potrebbero migliorare l'assorbimento di questi nutraceutici e i nutraceutici potrebbero modulare alcune proprietà fisico-chimiche degli API e fornire sinergismo farmaco-farmaco. In questa tesi ci si è focalizzati sulla formazione di co-cristalli di interesse nella nutraceutica: si è scelto un flavonoide, la Quercetina, in quanto presenta vari effetti benefici, come attività antiossidante, attività batteriostatica e antivirale, è anticancerogena, cardioprotettiva, ed anche epatoprotettiva. Nonostante ciò, la sua utilità in vivo è discutibile a causa di una farmacocinetica sfavorevole nella sua forma pura. Per sfruttare questi suoi benefici e migliorare la sua farmacocinetica, si è cercato di ottenere e caratterizzare sue nuove forme cristalline. Nello specifico si è cercato di ottenere dei co-drug (cioè dei co-cristalli in cui entrambi le componenti sono principi attivi) con l’Acido Nalidixico, l’Acido Tolfenamico e il Diclofenac, utilizzando un metodo sistematico basato su dati di solubilità dei componenti puri e sulla comprensione dei fattori termodinamici che influenzano la formazione del co-cristallo. Per verificare la formazione delle nuove forme cristalline sono state utilizzate tecniche allo stato solido. In particolare, è stata utilizzata la Risonanza Magnetica Nucleare allo Stato Solido (SSNMR), la spettroscopia vibrazionale (FTIR- ATR e Raman) e la diffrazione di raggi X da polveri (XRPD). Sono state condotte anche analisi di Calorimetria a Scansione Differenziale (DSC) e di Termogravimetria (TGA).