Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
1. R.Baker, Controlled release of biologically active agents, John Wiley & Sons (1987).
2. J.Robinson Ed., Sustained and Controlled Release of Drug Delivery Systems. Drugs and the Parmaceutical Sciences, Marcel Dekker, INC (1978) Vol. 6.
3. A.J.Domb Ed., Polymeric Site-specific Pharmacotherapy, John Wiley and Sons (1994).
4. R.Ottenbrite Ed., Frontiers in Biomedical Application, Technomic Publishing, INC, (1998) Vol. 1.
5. K.Park, W.S.W.Shalaby, H.Park, Biodegradable hydrogels for drug delivery, Technomic Publishing INC. (1993).
6. C.J.Brinker, G.W.Scherer, Sol-Gel Science. The Physics and Chemistry of Sol-gel Processing, Academic Press (1989).
7. K.Unger, et al., Drug Develop. Indus. Pharm. (1983) 9, 69.
8. P.Kortesuo, et al., J. Biomed. Mater. Res. (1999) 44, 162.
9. M.Morpurgo, et al., in 4th World Meeting on Pharmaceutics, Biopharmaceutics, and Pharmaceutical Technology, Florence, Italy, (2002).
10. H.Bottcher, et al., J. Sol-Gel Sci. Technol. (1998) 13, 277.
11. H.Bottcher, et al., J. Cont. Rel. (1999), 60, 57.
12. I.Gill, A.Ballesteros, Tren. Biotechn. (2000) 18, 282.
13. P.Kortesuo, et al., Biomater. (2000) 21, 193.
14. C.J.Brinker, et al., J. Memb. Sci. (1994) 94, 85.
15. S.K.Mah, et al., J. Non-Cryst. Sol. (1995) 183, 252.
16. W.Aughenbaugh, et al., J. Biomed. Mater. Res. (2001) 57, 321.
17. P.Kortesuo, et al., J. Cont. Rel. (2001) 76, 227.
18. P.Kortesuo, et al., Int. J. Pharm. (2001) 221, 107.
19. M.Ahola, et al., Int. J. Pharm. (2000) 195, 219.
20. J.W.Wilson, Science (1984) 226, 630.
21. Radin et al., Biomaterials (2002) 23, 3113.
22. R.Viitala et al., Biomaterials (2002) 23, 3073.
23. W.Suhanek, M.Yoshimura, J. Mater. Res. (1998) 13, 94.
24. R.Bielby, et al., Tissue Eng. (2000) 6, 693.
25. M.J.Mahoney, W.M.Saltzman, Nature Biotechnol. (2001) 19, 934.
26. K.E.Uhrich et al., Chem. Rev. (1999) 99, 3181.
27. S.Guicciardi et al., J. Mater. Res. (2001) 16, 163.
28. A.Tampieri at al., Biomaterials (2000) 22, 1365.
29. N.Roveri et al., J. Mater. Sci., Mater. Med. (2003) 14,623.ù
30. T.Takagi, K.Takahashi et al., in Proceedings of the First International Conference On Intelligent Materials, Technomic, Lancaster PA (1993).
31. L.Stryer, Biochimica, Zanichelli, 3°Ed. (1989).
32. Y.H.Bae, etal., J. Polym. Sci., Polym. Phys. (1990) 28, 923.
33. H.G.Schild, D.A.Tirrell, J. Phys. Chem. (1990) 94, 4352.
34. H.Feil et al., Macromolecules (1993) 26, 2496.
35. Y.Sugiyama, J. Contr. Rel. (Special Issue) (1999) 62, 1.
36. T.R.Kyriakides, A.S.Hoffman, et al., J. Contr. Rel. (2002) 78, 295.
37. Y.Osada, Ad. Polym. Sci. (1987) 1, 82.
38. Y.Ito, M.Casolaro, et al., J. Contr. Rel. (1989) 10, 195.
39. Y.Ito, et al., Macromolecules (1992) 25, 7313.
40. D.J.Chung, et al., J. Appl. Polym. Sci. (1994) 51, 2027.
41. M.V.Duddman, A.Katchalsky, Science (1970) 167, 45.
42. R.F.Freitas, E.L.Cussle, Chem. Eng. Sci. (1987) 42, 97.
43. Y.Osada, J.Gong, J. Prog. Polym. (1993) 18, 187.
44. P.J.Loehrer, L.H.Einhornr, ANN. Intern. Med. (1984) 100, 704.
45. (a) J.Reedijk, et al., Struct. Bonding (Berlin) (1987) 67, 53. (b) W.I.Sundquist, S.J. Lippard, Coord. Chem. Rev. (1990) 100, 293. (c) J.Reedijk, Inorg. Chim. Acta (1992) 873, 198.
46. (a) A.M.J.Fichtinger-Schepman, et al., Biochemistry, (1985) 24, 707. (b) A.M.J.Fichtinger-Schepman, et al., Cancer Res., (1987) 47, 3000. (c) M.A.Fuertes, et al., Chem. Rev. (2003) 103, 645. (d) E.Wong, C.M.Giandomenico. Chem. Rev. (1999) 99, 2451.
47. T.Klenner, B.K.Keppler, et al. in Metal Complexes in Cancer Chemotherapy, (1983) ed. Keppler, B.K. VCH Weinheim.
48. F.Wingen, D.Scmahl, Drug Research, (1985) 35, 1565.
49. J.R.Berenson, et al., J. Clin. Oncol. (1998) 16, 593.
50. A.Lipton, et al., Cancer. (2000) 88, 1082.
51. J.H.Lin, Bone, (1996) 18, 75.
52. R.Bau, et al., J. Am. Chem. Soc. (1988) 110, 7546.
53. B.Lippert Ed., Cisplatin, Wiley-VCH, Weinheim (1999).
54. N.Farrell, ed., Uses of Inorg. Chem. in Medicine, RSC, Manchester (1999).
55. Q.Zhou, T.W.Hambley, et al., Inorg. Chem. (2000) 39, 3742.
56. A.Vacca, G.Sava, et al., Br. J. Cancer (2002) 86, 993.
57. E.Dubler, et al., Inorg. Chem. (1998) 37, 1161.
58. J.E.Muscat, S.D.Stellman, et al., Cancer (2003) 97, 1732.
59. C.F.Shaw III, in Uses of Inorg. Chem. in Medicine, N.P.Farrell ed., RSC, Cambridge (1999).
60. J.E.Weder, T.W.Hambley, et al., Inorg. Chem. (2001) 40, 1295.
61. A.Massey, Y.Z.Xu, P.Karran, Curr. Biol. (2001) 11, 1142.
62. E.Dubler, Metal Ions in Biological System, A.&H. Sigel Eds., Dekker (1996).
63. R.Cini, Comments Inorg. Chem. (2000) 22, 151.
64. C.T.Dillon, T.W.Hambley, et al., Chem. Res. Toxicol. (2003) 16, 28.
65. R. Cini, M.Sabat, et al., Inorg. Chem. (1990) 29, 5197.
66. R.Cini, R.Marcolongo, et al., Met. Based Drugs (1995) 2, 43.
67. C.T.Dang, C.A.Hudis, et al., Oncology (2002) 16, 30.
68. L.T.Liu, W.C.Hung, et al., Oncogene (2002) 21, 8347.
69. R.E.Harris, H.M.Schuller, et al., Oncol. Rep. (2002) 9, 693.
70. K.Gwyn, F.A.Sinicrope, Am. J. Gastroenterol. (2002) 97, 13.
71. R. Cini et al., Inorg. Chem. (2003) 42, 8038.
72. P.K.Smith, et al., Analyt. Biochem. (1980) 109, 466.
73. M.S.Ahola, E.S.Säilynoja, et al., Biomaterials (2001) 22, 2163.
Parole Chiave
RILASCIO DI FARMACI; SINTESI SOL-GEL; XEROGELI DI SINTESI; APATITI; IMPIANTI OSSEI; BIOMATERIALI POLIMERICI INTELLIGENTI; COMPLESSI DI PLATINO E RUTENIO; FARMACI ANTITUMORALI E ANTIMETASTATICI; BISFOSFONATI

Biomateriali Inorganico-Polimerici per il Rilascio Controllato di Molecole Bioattive

Università degli Studi di Siena
Abstract
Questo programma di ricerca consiste nella progettazione e nella realizzazione di composti inorganici e polimerici sostitutivi dell'osso in grado di comportarsi come dispensatori di molecole bioattive con cinetiche di rilascio controllato. Tale programma sarà possibile grazie alla collaborazione fra Unità di Ricerca (UR) con esperienza nella preparazione e nella caratterizzazione di materiali sostitutivi dell'osso e UR con esperienza nella progettazione e sintesi di composti con attività biologica.
I biomateriali inorganici consisteranno di fosfati di calcio (idrossiapatite IA, calcio trifosfato, brushite, fosfato di calcio amorfo) e xerogel di silice con diversi gradi di maturazione. I biomateriali polimerici consisteranno sia di proteine, come collageno e chitosani, che di polimeri sintetici, vinilici ed acrilici, in forma di idrogeli.
Farmaci a base di metalli (FBM) saranno preparati e caratterizzati presso le Unità di Ricerca (UR) di Siena e di Bari. Le proprietà biologiche dei nuovi complessi saranno determinate perso le stesse UR in cooperazione con Cliniche dell'Univ. di Siena e dell'Univ. di Bari.
I biomateriali inorganici e polimerici, per il rilascio di FBM, costituiti da frammenti di proteine e acidi nucleici o materiali inorganici delle famiglie dei fosfati di calcio e degli xerogeli di silice, saranno preparati e studiati presso le UR di Siena e Padova.
Gli FBM preparati dall'UR di Bari saranno dei complessi di Pt(II) come agenti >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Renzo CINI Università degli Studi di SIENA
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo principale del programma è quello di progettare e realizzare biomateriali inorganico-polimerici in grado di espletare funzioni di dispensatori di molecole bioattive con cinetica di rilascio controllato.

Il raggiungimento dell'obiettivo è vincolato alla sintesi di molecole bioattive (qui di seguito indicate con il termine di "farmaco") che siano non solo in grado di fornire in prospettiva una risposta terapeutica a specifiche patologie, ma in grado anche di interagire chimicamente e fisicamente con il substrato (carrier), in modo tale da potersi distaccare da questo con una opportuna cinetica ed in condizioni fisiologiche.

È quindi indispensabile unire le competenze nella preparazione e caratterizzazione di biomateriali con quelle specifiche per la sintesi di composti chimici attivi nei sistemi biologici.

Gli obiettivi del programma sono qui elencati senza alcun riferimento ad un ordine temporale.

OBIETTIVO 1
Nel definire la tipologia dei biomateriali da progettare e realizzare come trasportatori di molecole farmacologicamente attive, si prendono in considerazione i biomateriali con proprietà meccaniche e chimico-fisiche tali da poter essere sostituti dell'osso.
L'obiettivo è anzitutto quello di:
a) progettare e preparare materiali apatitici (idrossiapatite IA, trifosfato di calcio, fosfato di calcio amorfi) capaci di inglobare e rilasciare in modo controllato particolari farmaci a >>>

Risultati parziali attesi
FASE 1
Al termine dell'attuazione della Fase 1 del programma dovranno essere raggiunti i seguenti risultati:

a) Sintesi e caratterizzazione di complessi di Pt(II,IV), Ru(II,III,IV), Cu(II), Zn(II), Fe(II,III) attivi di per sé o aventi leganti con attività biologica specifica come anticancro FAC, antivirali FAV, antinfiammatori FANS;

b) Caratterizzazione di diverse frazioni di Eparina nell'intervallo 2.5-14 kDa e determinazione delle rispettive attività anticoagulanti;

c) Sintesi e caratterizzazione di monomeri per la successiva preparazione di biomaretialo polimerici;

d) Sintesi e caratterizzazione di matrici di xerogel di silice contenenti composti modello a basso peso molecolare.FASE 2
Al termine dell'attuazione della Fase 2 del programma dovranno essere raggiunti i seguenti risultati:

a) Realizzazione di matrici inorganiche costituite da fosfati di calcio o xerogel di silice e matrici polimeriche costituite da polimeri sintetici (vinilici e acrilici) o polimeri naturali (collageno e chitosano) in grado di inglobare e rilasciare specifiche molecole bioattive (complessi metallici, FMB, ed Eparina);

b) Sintesi e caratterizzazione di ulteriori composti a base di metalli, in particolare di Rh(II,III).FASE 3
Al termine dell'attuazione della Fase 3 del programma dovranno essere raggiunti i seguenti risultati:

a) Determinazione delle cinetiche >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La possibilità di controllare nel tempo il rilascio di un agente biologicamente attivo trova utilità in diverse applicazioni biomediche, in particolare in ambito terapeutico. Un sistema a rilascio controllato che ceda il proprio contenuto di agente attivo per tempi lunghi consente di ridurre il numero di somministrazioni e con ciò di ridurre la tossicità sistemica migliorando la "compliance" da parte del paziente.
Sono diverse le strategie studiate che consentono il rilascio di un farmaco per tempi prolungati [1,2] e, tra queste, molte prevedono l'uso di polimeri in cui viene incorporato l'agente attivo il quale ne esce per lenta diffusione. Qualora il polimero in esame sia biodegradabile nei tessuti biologici, il sistema a rilascio controllato può essere anche impiantato all'interno dell'organismo, e, nel caso esistano un organo o un sito bersaglio preferenziali, è possibile unire i vantaggi della somministrazione prolungata con quelli della sito-direzionalità [2-5].
Attualmente, svariati polimeri sono studiati per queste applicazioni. Essi vengono preparati sotto forma di matrici solide e l'agente attivo viene in esse intrappolato in forma di soluzione o dispersione. Questi polimeri sono comunemente caratterizzati da uno scheletro di natura organica, e possono essere sintetici (acidi polilattici, poliglicolici, siliconici…), naturali o semisintetici (derivati del destrano e della cellulosa). Più raramente, sono stati studiati polimeri di natura inorganica >>>