Sintesi di macromolecole via polimerizzazione RAFT per la produzione di nanoparticelle biodegradabili finalizzate al drug delivery

Nel presente lavoro è stato sviluppato un metodo di polimerizzazione controllata, chiamata reversible addition fragmentation chain transfer polymerization (RAFT), per una serie di monomeri utilizzabili per applicazioni biomediche. Il primo monomero che è stato polimerizzato con questo metodo è il metil metacrilato. Tale polimerizzazione è già stata ampiamente riportata in letteratura e sono quindi stati utilizzati i dati presenti in un articolo per valutare la nostra capacità di operare sperimentalmente in modo corretto. Una volta replicati i risultati presenti in letteratura è stata applicata la stessa tecnica alla polimerizzazione di macromonomeri biodegradabili ottenuti via ring opening polymerization (ROP) del ε-caprolattone con 2-idrossietil metacrilato (HEMA). Questi polimeri a peso molecolare controllato sono stati utilizzati per produrre nanoparticelle attraverso un processo di nanoprecipitazione effettuato attraverso l’ausilio di un multi inlet vortex mixer (MIVM). È stato riscontrato come la struttura del polimero iniziale influenzi significativamente le caratteristiche delle nanoparticelle prodotte. La polimerizzazione RAFT è stata in seguito utilizzata per la produzione di copolimeri a blocchi anfifilici utilizzando un macromonomero lipofilo (HEMA-policaprolattone) e un macromonomero idrofilo (HEMA-poli(etilen glicole)) che sono stati utilizzati per la produzione di micelle biodegradabili, potenzialmente utilizzabili per applicazioni biomediche. Anche per queste micelle, la struttura chimico-fisica dei copolimeri di cui sono costituite è di fondamentale importanza per il controllo della distribuzione delle dimensioni. È stato quindi fatto uno studio per valutare gli effetti della variazione della struttura chimica dei copolimeri sulla dimensione delle micelle da essi prodotte. Le nanoparticelle e le micelle prodotte sono state poi analizzate in ambienti diversi per valutare la loro stabilità e l’andamento del loro degrado. Tali prove hanno mostrato una carenza di stabilità e di completo degrado per le nanoparticelle di polimero, e una buona stabilità e un degrado completo per le micelle prodotte dai copolimeri.