Produzione e caratterizzazione di nanocarriers liposomiali per l'incapsulamento di quercetina

Abstract

Questo lavoro di Tesi propone un metodo semplice per l’incapsulamento della quercetina, un polifenolo con potere antiossidante, in nanoliposomi, con lo scopo di migliorarne la biodisponibilità e proteggerla dalla degradazione. L’integrazione con composti nutraceutici vegetali è fondamentale per il nostro benessere e per combattere lo stress ossidativo a cui il nostro corpo è costantemente sottoposto. Tuttavia, la maggior parte di essi è scarsamente solubile e quindi poco biodisponibile. I nanoliposomi possono essere un buon veicolo per incapsulare composti bioattivi con attività nutraceutica. Durante le attività sperimentali che hanno portato a questo elaborato di Tesi, i liposomi investigati sono stati prodotti secondo il metodo tradizionale di Bangham e sonicati per avere una sospensione omogenea. I liposomi ottenuti sono stati analizzati dal punto di vista morfologico e dimensionale utilizzando la nanoparticle tracking analysis e il dynamic light scattering. È stata calcolata l’efficienza di incapsulamento tramite analisi HPLC, quindi si è effettuata un’analisi di stabilità nel tempo per tre diverse condizioni sperimentali: a temperatura ambiente di 20°C, a 37°C, temperatura corporea, e a basse temperature, a 4°C. Per la valutazione del potere antiossidante della quercetina incapsulata è stato eseguito il saggio colorimetrico ABTS. Per quanto riguarda il quantitativo di quercetina rilasciata dalle nanoparticelle sono stati eseguiti test di rilascio a tempistiche programmate, fino 14 giorni dalla loro produzione. Inoltre, è stata eseguita un’analisi di biocompatibilità su una linea cellulare HepG2 e su fibroblasti con saggio MTT e un’analisi di emocompatibilità su sangue di donatori sani dell’Ospedale Policlinico San Martino. Lo studio ha mostrato che i nanoliposomi possono considerarsi un sistema di protezione e distribuzione della quercetina e sono adatti sia ad applicazioni in campo medico sia alimentare.

This project is focused on the creation of a simple method for the encapsulation of quercetin, a polyphenol with antioxidant properties, in nanoliposomes, with the aim of improving its bioavailability and protecting it from degradation. Integration with plant nutraceutical compounds is essential for our well-being and to face the oxidative stress to which our body is constantly subjected. However, most of them are poorly soluble and therefore poorly bioavailable. Nanoliposomes are considered as one of the best drug delivery systems, thanks to their excellent biocompatibility and easy interaction with biomembranes. They can be a good vehicle for encapsulating bioactive compounds with nutraceutical activity. During the experimental activities that led to this thesis, the investigated liposomes were produced according to the traditional Bangham method and sonicated to obtain a homogeneous suspension. The liposomes obtained were analyzed from a morphological and dimensional point of view using nanoparticle tracking analysis and dynamic light scattering. The encapsulation efficiency was calculated via HPLC analysis, then a stability analysis was carried out over time for three different experimental conditions: at room temperature of 20°C, at 37°C, body temperature, and at low temperatures, at 4°C. To evaluate the antioxidant power of encapsulated quercetin, the ABTS colorimetric assay was performed, then release tests were carried out at scheduled times, up to 14 days after their production. Furthermore, a biocompatibility analysis was performed on a HepG2 cell line and on fibroblasts with MTT assay and a hemocompatibility analysis on blood from healthy donors from the San Martino Polyclinic Hospital. This study showed that nanoliposomes could be considered a promising delivery system for quercetin and are suitable for both medical and food applications.