Sintesi di polimeri a base di ß-ciclodestrina e solfuro di propilene per il rilascio mirato di farmaci

La Nanomedicina è un campo della scienza medica che negli ultimi decenni ha avuto uno sviluppo importante, trovando ampie applicazioni soprattutto nella cura di patologie oncologiche, per l’ottenimento di un rilascio controllato di farmaci, localizzato il più possibile all’interno o nei pressi delle cellule tumorali, limitando quindi i danni collaterali dei farmaci chemioterapici1. In questo lavoro di tesi si è studiata la sintesi di polimeri a base di ß-Ciclodestrina (ß-CD) e Solfuro di Propilene (PS), per il rilascio di farmaci in risposta ad un ambiente redox creato dalle alte concentrazioni di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e glutatione (GSH) presenti all’interno e nell’intorno delle cellule tumorali. L’obiettivo è stato combinare la sensibilità ai ROS del polimero polisolfuro di propilene con le capacità complessanti della ß-CD, in modo da massimizzare l’efficacia del Drug Delivery System (DDS). In aggiunta, si è indagata la presenza di ponti disolfuro nella struttura polimerica, in grado di conferire una sensibilità alla presenza di glutatione (tripeptide ad azione riducente). I polimeri sono stati sintetizzati in ambiente acquoso, in accordo con la filosofia della Green Chemistry, limitando l’utilizzo di reagenti “non-green”. La presenza di ß-CD nei polimeri sintetizzati è stata confermata mediante il test qualitativo di adsorbimento della fenolftaleina e la spettroscopia FTIR in trasmissione. Mentre, la formazione di legami covalenti tra la ß-CD e il PS è stata ulteriormente confermata dalle analisi termogravimetriche. Analisi elementari CHNS hanno consentito di quantificare il contenuto di zolfo dei polimeri sintetizzati e di definire i rapporti molari tra i monomeri costituenti. Successivamente, buona parte del lavoro sperimentale è stata focalizzata sull’ottimizzazione dei metodi analitici per la quantificazione dei legami disolfuro. A tale scopo, è stato usato il saggio di Ellman, preceduto da una riduzione dei ponti disolfuro della struttura polimerica, condotta utilizzando sodio boroidruro (NaBH4). Il metodo, così come in letteratura, è stato ottimizzato e validato escludendo interferenze dovute alla matrice. Al fine di limitare la ri-ossidazione dei gruppi S-H ottenuti, il procedimento è stato condotto in atmosfera inerte (N2). I campioni sintetizzati sono insolubili in ambiente acquoso ed in vari solventi organici, tra cui etanolo, acetone, diclorometano ed etere dietilico, ma presentano una migliore interazione con il dimetilsolfossido e la N,N-dimetilformammide. In acqua, altresì, i polimeri con il contenuto più elevato di ponti disolfuro presentano la tendenza a formare, senza la necessità di alcun particolare trattamento, se non semplice sonicazione, dispersioni con particelle di dimensioni nanometriche (d < 200 nm), che in presenza di GSH tendono a frammentarsi rapidamente, confermando la migliorata sensibilità del DDS all’ambiente redox.