Funzionalità e applicazioni di idrogeli polimerici in formulazioni cosmetiche, farmaceutiche e veterinarie.

Abstract

Negli ultimi decenni il progresso nel campo dei biomateriali ha favorito lo sviluppo di sistemi innovativi in grado di migliorare l’efficacia e la sicurezza delle formulazioni destinate ai settori farmaceutico, cosmetico e biomedico. In questo contesto, gli idrogel polimerici rappresentano una classe di materiali di grande interesse grazie alla loro elevata versatilità e alla possibilità di modulare le proprietà chimico-fisiche in funzione delle diverse applicazioni. Gli idrogel sono costituiti da reti tridimensionali di polimeri idrofili capaci di assorbire e trattenere elevate quantità di acqua o fluidi biologici mantenendo una struttura stabile, caratteristica che conferisce loro biocompatibilità e proprietà simili a quelle dei tessuti biologici. La presente tesi analizza le principali caratteristiche strutturali e funzionali degli idrogel polimerici, con particolare attenzione alla loro classificazione, alle modalità di reticolazione e alla capacità di rispondere a stimoli ambientali. Vengono inoltre esaminate le proprietà chimico-fisiche che rendono tali materiali particolarmente idonei allo sviluppo di sistemi avanzati per il rilascio controllato di principi attivi.Infine, sono approfondite le principali applicazioni degli idrogel nei settori farmaceutico, cosmetico e veterinario. In ambito farmaceutico, essi sono studiati come sistemi di drug delivery in grado di migliorare la biodisponibilità dei farmaci e prolungarne l’effetto terapeutico. L’evoluzione delle tecniche di sintesi ha inoltre portato allo sviluppo di idrogel “smart”, sensibili a stimoli fisici, chimici o biologici, che rappresentano una prospettiva promettente per future applicazioni terapeutiche avanzate.

In recent decades, progress in the field of biomaterials has promoted the development of innovative systems capable of improving the efficacy and safety of formulations intended for the pharmaceutical, cosmetic, and biomedical sectors. In this context, polymeric hydrogels represent a class of materials of great interest due to their high versatility and the possibility of modulating their physicochemical properties according to specific applications. Hydrogels consist of three-dimensional networks of hydrophilic polymers capable of absorbing and retaining large amounts of water or biological fluids while maintaining a stable structure, a feature that provides them with high biocompatibility and properties similar to those of biological tissues. This review thesis analyzes the main structural and functional characteristics of polymeric hydrogels, with particular attention to their classification, crosslinking mechanisms, and responsiveness to environmental stimuli. Furthermore, the physicochemical properties that make these materials particularly suitable for the development of advanced systems for the controlled release of active pharmaceutical ingredients are examined. Finally, the main applications of hydrogels in the pharmaceutical, cosmetic, and veterinary fields are discussed. In the pharmaceutical sector, they are investigated as drug delivery systems capable of improving drug bioavailability and prolonging therapeutic effects. Advances in polymer synthesis techniques have also led to the development of “smart” hydrogels, responsive to physical, chemical, or biological stimuli, which represent a promising perspective for future advanced therapeutic applications.