STUDIO DI SISTEMI IBRIDI THERMO-RESPONSIVE PER LA VEICOLAZIONE DI ANTIOSSIDANTI

La necessità, in ambito dermocosmetico, di veicolare molecole ad attività antiossidante dotate di bassa solubilità acquosa e limitata stabilità ha introdotto l'impiego di strutture innovative come la silice mesoporosa nanoparticellare (MCM-41) quale drug delivery system. Questi materiali sono caratterizzati da canali esagonali e da un'elevata area superficiale in grado di essere funzionalizzata con opportuni gruppi organici per aumentare l'interazione host-guest. Inoltre, la matrice MCM-41 può essere legata a polimeri stimuli-responsive, per consentire il rilascio controllato delle sostanze immobilizzate in risposta a stimoli esterni di diversa natura. Nella presente tesi è stato utilizzato il polimero thermo-responsive poli(N-isopropilacrilammide) (PNIPAM), avente una temperatura di transizione (lower critical solution temperature, LCST) pari a 32 °C, per la veicolazione ed il rilascio controllato di diverse molecole dalle note proprietà antiossidanti, quali acido caffeico, Trolox® e quercetina. Sono state effettuate prove di caricamento nella silice MCM-41 tal quale e nella specie funzionalizzata con gruppi amminopropilici (MCM-41-NH₂). Secondariamente, sono stati preparati analoghi complessi con la silice mesoporosa preventivamente legata al polimero PNIPAM, in presenza di un copolimero, il poli(metacrilossipropiltrimetossisilano), essenziale per l'ancoraggio al materiale inorganico. Le prove di caricamento sono state eseguite con il metodo dell'impregnazione in diversi solventi, operando a 40 °C per sfruttare il comportamento LCST del polimero. I complessi ottenuti sono stati sottoposti a caratterizzazione chimico-fisica mediante diverse tecniche quali diffrazione di raggi X (XRD), analisi termogravimetrica (TGA) ed analisi gas-volumetrica (BET), al fine di verificare l'effettiva funzionalizzazione della superficie silicea con i gruppi amminopropilici, e determinare il loading delle molecole attive immobilizzate nella silice. Sono state anche eseguite prove di rilascio a differenti temperature; in particolare, i complessi con PNIPAM hanno evidenziato un comportamento thermo-responsive, soprattutto nel caso della quercetina, a riprova del fatto che anche la struttura della molecola ospite assume un ruolo importante nella cinetica di carico e di rilascio. Sono inoltre stati effettuati test in vitro su una linea cellulare di fibrosarcoma umano (HT-1080) per valutare l'internalizzazione delle nanoparticelle di silice mesoporosa tal quale o funzionalizzata, preventivamente rese fluorescenti mediante complessazione con fluoresceina isotiocianato (FITC). Dai risultati è emerso che le cellule incubate con MCM-41-NH2-FITC mostrano una maggiore uptake del complesso fluorescente, oltre a mantenere un buon grado di vitalità.