Riassunto analitico
La cavità orale contiene la più ricca e vasta flora batterica dell’organismo umano. La parodontite, infiammazione del tessuto parodontale che determina il suo distacco dall’alveolo dentario formando una tasca in suscettibile di infezioni, colpisce un gran numero di persone e può dare inizio ad infezioni che intaccano altre funzioni vitali, come il sistema renale e cardiovascolare. Dunque, le infezioni che hanno origine da parodontiti croniche o ascessi cronici, possono portare a endocarditi subacute e glomerulonefriti. Inoltre, il pericoloso fenomeno dell’antibiotico resistenza è in forte aumento e il bisogno di nuovi antibiotici in questo ambito è all’ordine del giorno. Il melograno, il frutto di Punica granatum L. è un frutto conosciuto e usato da molto tempo in quanto possiede una vasta gamma di effetti benefici. La sua importanza si intuisce già dai primi ritrovamenti, risalenti alla civiltà egizia, i quali attestano che il melograno era usato non solo per fini medici e curativi (in particolare per gengive e occhi) ma era un simbolo importante nella religione. Molti tannini sono presenti nel melograno (parte nota come TPT), i quali possono essere facilmente separati dalla frazione contenente tutte le altre specie chimiche (TFF) grazie all’uso di una colonna manuale impaccata con una resina come fase stazionaria. Tra tutti, il tannino idrolizzabile noto col nome di punicalagina, dall’elevato peso molecolare, è il più studiato e quello presente in maggiore concentrazione negli estratti di melograno; esiste in forma di due anomeri, α e β, ed ha dimostrato di essere il responsabile delle attività antinfiammatoria, antivirale ed antibiotica, specialmente quando cosomministrato con Zn (II). I due anomeri interconvertono liberamente l’uno nell’altro e tendono spontaneamente ad un equilibrio di 1:2. Alla luce di tutto ciò, lo scopo di questo lavoro di tesi, portato a termine nell’ambito del programma Erasmus+ presso la facoltà di Farmacia dell’ università di Cardiff (coordinatore Dr. Federica Pellati), sotto la supervisione scientifica del Dr. Charles Heard, era di trovare un metodo nuovo e affidabile per ottenere punicalagina altamente pura tramite l’uso di un sistema LC-MS semi-preparativo, e di formulare e sviluppare un sistema polimerico mucoadesivo in grado di rilasciare punicalagina e Zn (II) lentamente all’interno della cavità orale e debellare i batteri che hanno colonizzato l’area. I film mucoadesivi, caricati con il TPT prima, e con la punicalagina poi, sono formulati con idrossipropilmetilcellulosa, polietilen glicole 400 e carbopol 971, testati a diverse concentrazioni per raggiungere un interessante profilo di rilascio.
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Abstract
The oral cavity contains the most highly varied and vast flora of the human body. Periodontitis, the inflammation of the periodontal attachment of the teeth and the alveolar bone, forming a pocket susceptible of infection, affects a large proportion of people and may create foci of infection that can affect other vital systems, such as the cardiovascular and renal systems. Indeed, infections in the oral cavity arising from chronic periodontitis or chronic periapical abscesses may lead to subacute bacterial endocarditis and glomerulonephritis. In addition, antibiotic resistance is an increasing dangerous phenomenon, and in this ambit there is a need of new active antimicrobial agents.
Pomegranate fruit from Punica granatum L. has been known for a long time to have a range of health benefits. The first finds date back to the Egyptians, when it was used not only as a healing fruit (especially for gingivae and eyes diseases), but also for religious purposes. Many hydrolysable tannins are present in the pomegranate (this part is known as TPT, i.e. total pomegranate tannins) and can be easily separated from the tannins free fraction (TFF) with a manual resin-packed column. Among all, the most important and object of many researches is punicalagin, a high MW molecule which is present in pomegranate extracts in greatest abundance; It exists as two anomeric forms, α and β, that has shown significant antimicrobial, antinflammatory and antiviral activity, particularly when co-administered with Zn (II) ions. The two anomers of punicalagin freely interconvert one to another, and always tend to 1:2 ratio.
In the light of the above, the aim of this work, carried out in the ambit of the Erasmus+ program at the school of Pharmacy of Cardiff University (coordinator Dr. Federica Pellati), under the scientific supervision of Dr. Charles Heard, was to find a new and reliable method to obtain highly pure punicalagin from pomegranate through a semi-preparative LC-MS system and to develop a polymer-made muco-adhesive system that can slowly release punicalagin and Zn (II) in the oral cavity and kill the bacteria that have colonized the area. The muco-adhesive films, loaded with TPT at the beginning, and with punicalagin afterwards, are composed by hydroxypropylmethylcellulose, polyethylene glycol 400 and carbopol 971 tested in different concentrations, to achieve an interesting release profile.
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