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Issue Date: 29-Mar-2012
Authors: Puzzo, Giuseppe
Title: Fermentazione batterica e sintesi chimica assistita dalla microonde per la produzione di polimeri biodegradabili e biocompatibili utilizzabili in campo farmaceutico
Abstract: Sono state sviluppate due metodiche per l ottenimento di nuovi polimeri che, nel settore farmaceutico, possiedano caratteristiche di biodegradabilità e di biocompatibilità con più ampia possibilità d impiego rispetto al poli(3-idrossibutirrato) (PHB), il capostipite più noto e diffuso tra i poli(idrossialcanoati) (PHA). La prima ha riguardato lo studio sulla capacità di Pseudomonas aeruginosa di crescere e sintetizzare PHA utilizzando come sorgente di carbonio acidi grassi a numero dispari di atomi di carbonio, dall eptadecanoico all eneicosanoico e di esplorare sistematicamente le variazioni delle proprietà fisiche di questi PHA paragonandoli a quelli ottenuti da sorgenti a carboni pari. E stata anche accertata la capacità dello stesso batterio di produrre PHA utilizzando olio di Brassica carinata, acido oleico, erucico o nervonico, come substrati fermentativi in medium privo di azoto. Il PHA da olio di B. carinata è un materiale trasparente, completamente amorfo con una Tg di -47 °C, che reticola molto velocemente all aria e alla luce. La presenza di doppi legami nella struttura ne consente la funzionalizzazione e la derivatizzazione. I PHA da acido erucico e nervonico sono anch essi trasparenti, parzialmente cristallini con caratteristiche simili alla gomma e quindi utilizzabili come scaffold nell ingegneria dei tessuti o per la produzione di drug delivery system (DDS). La seconda metodica sviluppata ha riguardato la sintesi chimica di copolimeri P(HB-co-CL) utilizzando PHB e poli(epsilon-caprolattone) (PCL) come reagenti, oppure terpolimeri P(HB-co-HV-co-CL) utilizzando il copolimero (PHB-co-24%mol HV) e PCL, mediante la reazione di transesterificazione catalizzata dall acido p-toluensolfonico. I copolimeri e terpolimeri ottenuti sono random o a microblocchi a seconda della durata della reazione, della quantità di catalizzatore e del tipo di riscaldamento utilizzati. Essi sono in grado di formare micro- e nanosospensioni colloidali utilizzabili nel DDS. I polimeri ottenuti sia per fermentazione batterica che per sintesi chimica sono stati caratterizzati mediante GPC per la determinazione dei pesi molecolari, 1H e 13C-NMR per per la determinazione della struttura, GC per la composizione comonomerica, DSC per le proprietà termiche ed ESI MS o MALDI-TOF MS rispettivamente per la sequenza delle unità ripetitive o dei gruppi terminali.
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