Prepararea Micro și Nanoparticulelor pe Baza de Chitosan

După cum se ştie ochiul este un organ complex şi foarte evoluat din punct de vedere morfo-funcţional. Afecţiunile cele mai frecvente ale globului ocular pot apărea din modificările anatomice de la nivelul corneei şi cristalinului şi se manifestă prin erori refractive. Odată cu înaintarea în vârstă şi cu o serie de factori incluzând predispoziţia genetică, o parte din structurile ochiului pot fi afectate la diferite nivele conducând în final la scăderea sau pierderea vederii. Diferite soluţii care să trateze afecţiunile mai frecvente sau pe cele mai rare au fost oferite din domenii variate cum sunt: optica, biologia celulară şi moleculară, bioingineria şi ştiinţa materialelor. Cercetarea în domeniul biomaterialelor constituie un domeniu multidisciplinar creat pentru a rezolva numărul mare de probleme cu care se confruntă lumea medicală modernă. Biomaterialele avansate din domeniul oftalmologiei sunt în permanenţă îmbunătăţite pentru a răspunde necesităţilor clinice ale diferitelor afecţiuni. Obiectivul major al tratamentelor medicamentoase este acela de a furniza şi menţine o concentraţie adecvată de medicament la locul acţiunii. De exemplu, în adminstrarea topică a medicamentelor la nivel ocular restricţiile legate de anatomia şi fiziologia globului ocular conduc la slaba absorbţie a medicamentului instilat. Cantităţi mici de multe ori aflate sub nivelul terapeutic penetrează corneea ajungând la ţesuturile intraoculare ţintă. Principalul obiectiv al acestei lucrari este dezvoltarea şi evaluarea unui nou sistem de eliberare controlată pe bază de polimeri naturali sub formă de micro şi nanoparticule la nivel ocular. Pentru prepararea micro și nanoparticulelor s-a ales a se lucra cu un polimer natural, şi anume chitosanul, renumit pentru proprietăţile sale. Microparticulele au fost preparate prin metoda dublei reticulări în emulsie inversă, metodă selectată pentru faptul că prezintă avantajul obţinerii de particule cu grade de umflare (respectiv capacitate de difuzie) ridicate dar si stabilitate mecanică buna (nu se aglomerează astfel că se dispersează uşor în apă). Pentru caracterizarea acestora s-au folosit tehnici clasice cum sunt spectroscopia FTIR, determinarea gradului de umflare prin metoda gravimetrică şi moderne precum difractometria laser, cromatografie lichida cuplată cu spectrometrie de masă.

Medicamentele pot fi administrate ocular prin aplicarea a patru moduri primare de administrare: sistemică, locală, intravitreană, şi perioculară. Suplimentar, se remarcă faptul că au fost cercetate şi alte moduri de administrare, inclusiv cel intrascleral. Eficacitatea administrării oculare sistematice a medicamentelor este limitată de o serie de factori interdependenţi. De exemplu, bariera capilarelor şi bariera hemato-retiniană

Polimeri functionali si materiale inteligente

Page 3

reglează transportul de molecule din circulaţia sistemică la segmentul anterior si respectiv posterior. Dezvoltarea diferitelor sisteme de livrare de medicament, bazate pa nanoparticule precum nanoparticulele, nanoemulsiile, nanosuspensiile, lipozomii, dendrimerii, niozomii, ciclodextrinele s.a.m.d pot crește semnificativ gradul de livrare oculară a medicamentelor. Nanoparticulele sunt particulele cu diametru sub 1μ, din materiale biodegradabile, precum polimerii naturali sau sintetici, lipidele sau fosfolipidele. Medicamentele pot fi integrate în matrice sau atașate la suprafața lor. La nivel ocular pot fi folosite nanoparticule din polimeri biodegradabili precum polilactidele (PLA), policianoacrilatul, și polimeri naturali precum gelatina, chitosanul sau albumina. Scopul acestei lucrari îl constituie realizarea unui sistem pe bază de micro și nanoparticule polimere care să prezinte capacitatea de eliberare controlată a medicamentului înglobat şi care să poată fi administrat la nivelul globului ocular pentru imbunătăţirea tratamentelor unor afecţiuni specifice în domeniul oftalmologiei. Obiectivele asociate acestui scop general au avut în vedere următoarele aspecte: 1. Selectarea materialului polimer potrivit pentru o astfel de aplicaţie:

- polimerul trebuie să prezinte proprietăţi de biocompatibilitate, respectiv biodegradare;

- produşii de degradare nu trebuie să fie toxici;

- sa prezinte proprietăţi de adezivitate pentru a nu putea fi îndepărtat uşor („clearance”)

- proprietăţile de hidrofilie sau hidrofobie a materialului vor dicta capacitatea acestor sisteme de a elibera un medicament hidrofil sau hidrofob.

2. Selectarea metodei optime de preparare a micro și nanoparticulelor din punctul de vedere al proprietăţilor acestora:

- Particulele preparate trebuie să fie suficient de mici pentru a putea fi administrate pe cale intraoculară, dar suficient de mari pentru a nu fi îndepărtate în circulaţie prea uşor;