Polimeri multifunzionali a base di β-ciclodestrina per incapsulamento e rilascio controllato di farmaci antivirali ​

La pandemia di COVID-19 ha avuto un impatto significativo sulla salute pubblica e sull’economia globale, mettendo in evidenza la necessità di sviluppare nuove terapie per combatterne l’infezione. La corsa contro la rapida mutazione del virus SARS-CoV-2 ha reso necessario concentrare gli sforzi della ricerca medica sia sullo sviluppo di una terapia medica mirata, ma soprattutto a valutare e testare farmaci con altre destinazioni d’uso nella loro efficacia terapeutica per il trattamento dei sintomi da COVID-19. E’ in quest’ottica che tale lavoro di tesi presenta una nuova classe di materiali nanotecnologici, le nanospugne a base di β-CD, utilizzati come possibili carriers dei farmaci antivirali ritonavir, lopinavir, clorochina fosfato, idrossiclorochina solfato, remdesivir. Le nanospugne β-CDI (1:4) e β-PMDA (1:4) sintetizzate a partire dalla β-CD con i reticolanti carbonildiimidazolo ed anidride piromellitica, sono state poi opportunamente complessate con i farmaci candidati per favorirne e studiarne l’entità di incapsulamento e la capacità di rilasciarli in modo controllato, migliorandone la biodisponibilità e riducendone gli effetti collaterali. L’iniziale caratterizzazione eseguita per via termica (TGA), spettroscopica (FTIR), e per via diffrattometrica (XRD) ha permesso di confermare sia l’avvenuta reticolazione sia la formazione dei polimeri di ciclodestrina, nonché la loro complessazione con i farmaci scelti. La valutazione quantitativa delle quantità di farmaco presenti nella matrice polimerica, valutata cromatograficamente ed in termini di Loading Capacity ed Encapsulation Efficency, ha messo in evidenza una maggior capacità da parte delle nanospugne β-PMDA (1:4) di trattenere le due clorochine grazie all’istaurarsi di maggiori e più forti interazioni farmaco-nanospugna. I risultati ottenuti dallo studio delle cinetiche di rilascio nel mezzo acquoso, dimostrano, specularmente ai dati di quantificazione, che i farmaci ritonavir e lopinavir, caricati in percentuale minore, siano stati rilasciati maggiormente e più velocemente dalle nanospugne β-CDI in virtù delle interazioni presenti; ulteriori fitting eseguiti mediante modelli matematici presenti in letteratura, inoltre, confermerebbero l’influenza della natura della nanospugna sul tipo di cinetica di rilascio manifestata. In più, lo studio della natura delle interazioni tra la β-CD ed i due farmaci RTV e LPV mediante i diagrammi di solubilità di fase secondo il metodo Higuchi-Connors ha messo in luce come la solubilità apparente aumenti passando dalla sola ciclodestrina al polimero nanospugna.