Idrossidi a doppio strato come sistema di somministrazione di farmaci poco solubili

I sistemi di somministrazione dei farmaci sono progettati per alterare la farmacocinetica e la biodistribuzione dei farmaci associati, o per funzionare come serbatoi di farmaci e dovrebbero avere la capacità di migliorare diverse proprietà cruciali dei farmaci "liberi", come la loro solubilità, stabilità e specificità in vivo, ridurre o eliminare il danno tissutale, proteggere il farmaco o migliorarne l'efficacia. Alcuni materiali stratificati sono ottimi candidati per l'uso in drug delivery systems poiché le loro strutture lamellari forniscono un'adeguata spaziatura tra gli strati per le molecole di farmaci che possono essere incorporate, mediante un processo come lo scambio ionico. L’uso di nanoibridi contenenti composti inorganici cationici o anionici sembra particolarmente promettente come strategia efficace per la somministrazione di farmaci. Infatti, i controioni inorganici solitamente presenti nell'ospite possono essere facilmente scambiati con molecole di farmaci, da quelli antitumorali a quelli antinfiammatori, antibiotici e vitamine, dando origine a compositi con solubilità migliorata. Sullo sfondo di una maggiore consapevolezza della salute pubblica, i nanomateriali inorganici sono stati ampiamente esplorati come nano agenti promettenti per vari tipi di applicazioni biomediche. In questo lavoro di tesi è stata studiata in modo approfondito una tecnologia innovativa di drug delivery che prevede l’utilizzo di idrossidi a doppio strato (LDHs, Layered Double Hydroxides). Gli LDH sono stati sintetizzati con metodi diretti e indiretti, come la co-precipitazione, la crescita idrotermale, la sintesi sol-gel e lo scambio anionico. Tali sistemi nanoparticellari sono ben noti per le loro caratteristiche peculiari come la buona biocompatibilità, la capacità di scambio anionico, l'elevata stabilità chimica e la solubilità pH-dipendente che aiutano la progettazione di sistemi di somministrazione di farmaci intelligenti. Le opportunità offerte da queste proprietà sono estremamente ampie, ed è proprio per questo motivo che le applicazioni degli LDH sono in costante crescita. Le principali aree di interesse spaziano dalla produzione di energia rinnovabile alla purificazione e bonifica dell'acqua, compresi i materiali funzionalizzati per nano generatori piezoelettrici e il rilevamento dei gas. Grande attenzione è rivolta alle applicazioni biomediche e alla sintesi di nanocompositi ibridi intelligenti, che coinvolgono settori in espansione come oltre al drug delivery, il packaging alimentare e la sicurezza. Un esempio molto interessante che si trova in letteratura riguarda l'incorporazione della curcumina nella matrice Zn3Al-LDH al fine di studiare il rilascio di specie anioniche per l'applicazione nella somministrazione di farmaci. La promettente attività antiossidante di questo polifenolo naturale è ostacolata dalla sua scarsa solubilità in acqua a pH neutro, che potrebbe essere superata mediante l'incorporazione di opportuni nanocarrier, come gli LDH. In questa tesi è stato studiato il trasporto del farmaco antinfiammatorio non steroideo, il Piroxicam. La scelta dell’LDH più adatto è stata valutata di volta in volta, concentrandosi comunque su LDH a base di zinco e alluminio.