Le discinesie indotte dalla L-dopa (DIL) affliggono più del 50% dei pazienti con la malattia di Parkinson (MP) dopo cinque anni di trattamento con L-dopa e rappresentano il maggiore problema nelle terapie a lungo termine di tali pazienti (Obeso J.A., et al.,1997). È stato dimostrato che una stimolazione dopaminergica continua riduce l’espressione delle DIL nel MP. Nel presente studio sono stati realizzati dei sistemi polimerici nanoparticellari per la veicolazione della L-dopa, a base di un derivato quaternizzato del chitosano, l’N,N,N,-Trimetil-chitosano cloruro (TMC), carico positivamente a pH fisiologico. Il TMC è un polimero solubile in acqua, dotato di alta biocompatibilità e biodegradabilità, non tossico e con proprietà mucoadesive. Come ligando cationico il TMC può facilitare il trasporto attivo di nanoparticelle attraverso la barriera ematoencefalica (BEE) tramite il processo di transcitosi mediato dal recettore AMT (absorptive-mediated transcytosis) (Wang, Zhao H., et al., 2010) e per tale motivo può essere utilizzato come carrier per il direzionamento di farmaci al Sistema Nervoso Centrale (SNC). Questo tipo di trasporto si basa infatti sull’interazione elettrostatica tra molecole policationiche e le cariche negative presenti sulla superficie luminale delle cellule endoteliali dei capillari cerebrali che costituiscono la barriera ematoencefalica. Recentemente la via di somministrazione intranasale ha ottenuto notevole interesse soprattutto per il direzionamento cerebrale di molecole polari ed idrofile, come metodo alternativo non invasivo. Infatti un farmaco capace di depositarsi nella regione olfattiva ha più possibilità di raggiungere il fluido cerebrospinale, per diffusione attraverso la mucosa e da qui può penetrare nel parenchima cerebrale. Il tempo di residenza di un sistema nanoparticellare nella cavità nasale è comunque fortemente limitato dalla clearance mucociliare che porta ad un incompleto assorbimento del farmaco (Vyas et al., 2005). Il TMC, in virtù delle sue proprietà mucoadesive, prolunga il periodo di residenza e aumenta l’assorbimento del farmaco attraverso la mucosa nasale, mediante apertura transitoria delle tight junctions tra le cellule endoteliali di tale mucosa (Trapani et al., 2011). La preparazione delle nanoparticelle è stata eseguita con il metodo della gelazione ionotropica, utilizzando due polielettroliti anionici a differente peso molecolare, il tripolifosfato di sodio (TPP), a basso peso molecolare e l’Alginato di sodio (SA), ad alto peso molecolare. In questo modo è stato possibile ottimizzare le dimensioni e ottenere dei campioni che mostrassero una maggiore stabilità nel tempo anche in dispersione acquosa, nonché con viscosità adatta alle diverse analisi. Le nanoparticelle preparate sono state caratterizzate da un punto di vista dimensionale mediante Light Scattering Dinamico (DLS), mostrando un diametro medio compreso tra 150 e 200 nm, a seconda del tipo di formulazione, indice di polidispersione (PDI) di ~ 0,2 e potenziale zeta () intorno a +40 mV. È stata valutata la stabilità nel tempo delle preparazioni, monitorando la variazione del diametro medio e del PDI per 30 giorni a una temperatura di 4°C. Le sospensioni sono state sottoposte a processo di liofilizzazione con l’ausilio di crioprotettori al fine di ottenere nanoparticelle essiccate. Sono attualmente in corso degli studi atti a valutare l’efficienza e la capacità incapsulante delle formulazioni nanoparticellari e gli studi di rilascio servendosi della metodica HPLC, nonché analisi microscopiche TEM e SEM, al fine di confermare le dimensioni e descrivere la struttura tridimensionale delle nanoparticelle.

Preparazione di nanoparticelle TMC/Alginato per la veicolazione al SNC

MARCI, LUISA;CARDIA, MARIA CRISTINA;MACCIONI, ANNA MARIA;
2014

Abstract

Le discinesie indotte dalla L-dopa (DIL) affliggono più del 50% dei pazienti con la malattia di Parkinson (MP) dopo cinque anni di trattamento con L-dopa e rappresentano il maggiore problema nelle terapie a lungo termine di tali pazienti (Obeso J.A., et al.,1997). È stato dimostrato che una stimolazione dopaminergica continua riduce l’espressione delle DIL nel MP. Nel presente studio sono stati realizzati dei sistemi polimerici nanoparticellari per la veicolazione della L-dopa, a base di un derivato quaternizzato del chitosano, l’N,N,N,-Trimetil-chitosano cloruro (TMC), carico positivamente a pH fisiologico. Il TMC è un polimero solubile in acqua, dotato di alta biocompatibilità e biodegradabilità, non tossico e con proprietà mucoadesive. Come ligando cationico il TMC può facilitare il trasporto attivo di nanoparticelle attraverso la barriera ematoencefalica (BEE) tramite il processo di transcitosi mediato dal recettore AMT (absorptive-mediated transcytosis) (Wang, Zhao H., et al., 2010) e per tale motivo può essere utilizzato come carrier per il direzionamento di farmaci al Sistema Nervoso Centrale (SNC). Questo tipo di trasporto si basa infatti sull’interazione elettrostatica tra molecole policationiche e le cariche negative presenti sulla superficie luminale delle cellule endoteliali dei capillari cerebrali che costituiscono la barriera ematoencefalica. Recentemente la via di somministrazione intranasale ha ottenuto notevole interesse soprattutto per il direzionamento cerebrale di molecole polari ed idrofile, come metodo alternativo non invasivo. Infatti un farmaco capace di depositarsi nella regione olfattiva ha più possibilità di raggiungere il fluido cerebrospinale, per diffusione attraverso la mucosa e da qui può penetrare nel parenchima cerebrale. Il tempo di residenza di un sistema nanoparticellare nella cavità nasale è comunque fortemente limitato dalla clearance mucociliare che porta ad un incompleto assorbimento del farmaco (Vyas et al., 2005). Il TMC, in virtù delle sue proprietà mucoadesive, prolunga il periodo di residenza e aumenta l’assorbimento del farmaco attraverso la mucosa nasale, mediante apertura transitoria delle tight junctions tra le cellule endoteliali di tale mucosa (Trapani et al., 2011). La preparazione delle nanoparticelle è stata eseguita con il metodo della gelazione ionotropica, utilizzando due polielettroliti anionici a differente peso molecolare, il tripolifosfato di sodio (TPP), a basso peso molecolare e l’Alginato di sodio (SA), ad alto peso molecolare. In questo modo è stato possibile ottimizzare le dimensioni e ottenere dei campioni che mostrassero una maggiore stabilità nel tempo anche in dispersione acquosa, nonché con viscosità adatta alle diverse analisi. Le nanoparticelle preparate sono state caratterizzate da un punto di vista dimensionale mediante Light Scattering Dinamico (DLS), mostrando un diametro medio compreso tra 150 e 200 nm, a seconda del tipo di formulazione, indice di polidispersione (PDI) di ~ 0,2 e potenziale zeta () intorno a +40 mV. È stata valutata la stabilità nel tempo delle preparazioni, monitorando la variazione del diametro medio e del PDI per 30 giorni a una temperatura di 4°C. Le sospensioni sono state sottoposte a processo di liofilizzazione con l’ausilio di crioprotettori al fine di ottenere nanoparticelle essiccate. Sono attualmente in corso degli studi atti a valutare l’efficienza e la capacità incapsulante delle formulazioni nanoparticellari e gli studi di rilascio servendosi della metodica HPLC, nonché analisi microscopiche TEM e SEM, al fine di confermare le dimensioni e descrivere la struttura tridimensionale delle nanoparticelle.
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