Gümüş nanopartikül katkılı polivinil alkol yapılı ilaç salım sistemlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of silver nanoparticle added polyvinyl alcohol based drug release systems
Yazar: EZGİ ALTINAY
Danışman: DOÇ. DR. KADRİYE KIZILBEY
İstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
İlaç, hastalığın tedavisinde kullanılması amaçlanan bir madde olarak bilinmektedir. İlaç dağıtımı, vücudun bazı bölgelerindeki ilaç konsantrasyonunu diğerlerine kıyasla özellikle artıracak şekilde ilacın hastaya verilmesi yöntemidir. Her doz miktarının formu, ilaç/aktif farmasötik bileşenler ile katkı maddeleri adı verilen ilaç dışı bileşenlerin bir kombinasyonudur. İlaç etken maddeleri hastalıkları tedavi etmek için kullanılan asıl kimyasal bileşenlerdir. Konvansiyonel sistemlere göre kontrollü ilaç sistemleri daha farklı bir sistematiğe dayanmaktadır. Kontrollü ilaç salım sistemleri ilaç etken madde miktarını en aza indirerek canlı sistemde kalış süresini uzatır ve ilaç miktarına bağlı olarak hastada oluşabilecek zararlı yan etkileri azaltmayı hedefler. Bu tez çalışmasında, biyouyumlu bir polimer olan polivinil alkol (PVA) ve antimikrobiyal özellikli gümüş nanoparçacıklar (AgNp) kullanılarak hidrojel yapılı filmler hazırlanmış ve karakterize edilmiştir. Oluşturulan filmlerin ilaç salım kapasitelerini incelemek üzere hidrojellere ibuprofen etken maddesi yüklenmiştir. PVA hidrojelleri donma-çözme tekniği ile hazırlanmıştır. Hazırlanan filmlerin yapısal karakterizasyonu için FTIR spektrofotometre ve morfolojik özelliklerinin anlaşılması için SEM analizleri yapılmıştır. Ayrıca şişme testleri yapılmış olan filmlerin mekanik dayanımlarının belirlenmesi için çekme testi gerçekleştirilmiştir. İlaç yüklenen hidrojel yapılı filmlerin ilaç salım profilleri incelendikten sonra in vitro sitotoksisite analizi MTT testi gerçekleştirilmiş ve antibakteriyel etkileri belirlenmiştir. Yeşil sentez ile elde edilen gümüş nanopartiküllerin parçacık boyutları yapılan analizler sonucunda 540.5±27.72 nm ve 0,365PdI değerinde bulunmuştur. İlaç etken maddesi salım deneylerinde gümüş nanopartikül katkılı %10'luk (w/v) (E1) ve %5'lik (w/v)'lik (B1) PVA filmleri kullanılmıştır. Salım deneyleri sonucunda E1 filminin 10. günde yüklenen ilacın kümülatif olarak %97 'sini, B1 filminin ise 14. günde yüklenen ilacın kümülatif olarak %89'unu saldığı belirlenmiştir. Konvansiyonel yöntemlerden farklı olarak düşük maliyetli ve çevre dostu olarak hazırlanan nanopartikül katkılı PVA hidrojel yapılı sistemleri içeren bu çalışma verilerinin literatüre katkı sağlayacağı ve planlanan ileriki çalışmalar için bir ön çalışma niteliğinde olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
A drug is known as a substance intended for use in the treatment of disease. Drug delivery is the method of administering medication to a patient in a manner that specifically increases the concentration of medication in some areas of the body compared to others. The form of each dosage amount is a combination of the drug/active pharmaceutical ingredients and non-drug ingredients called excipients. Pharmaceutical active ingredients are the actual chemical components used to treat diseases. Compared to conventional systems, controlled drug systems are based on a different systematic. Controlled drug release systems minimize the amount of drug active ingredient, prolong its stay in the living system, and aim to reduce harmful side effects that may occur in the patient depending on the amount of drug. In this thesis study, hydrogel-structured films were prepared and characterized using polyvinyl alcohol (PVA), a biocompatible polymer, and silver nanoparticles (AgNp) with antimicrobial properties. In order to examine the drug release capacity of the created films, the active ingredient ibuprophen was loaded into the hydrogels. PVA hydrogels were prepared by the freeze-thaw technique. FTIR spectrophotometry was used for structural characterization of the prepared films and SEM analyzes were performed to understand their morphological properties. In addition, tensile tests were performed to determine the mechanical strength of the films for which swelling tests were performed. After examining the drug release profiles of drug-loaded hydrogel films, in vitro cytotoxicity analysis MTT test was performed and antibacterial effects were determined. The particle sizes of silver nanoparticles obtained by green synthesis were found to be 540.5±27.72 nm and 0.365PdI as a result of analyzes. In the drug release experiments, 10% (w/v) (E1) and 5% (w/v) (B1) PVA films containing silver nanoparticles were used. As a result of the release experiments, it was determined that the E1 film released cumulatively 97% of the loaded drug on the 10th day, and the B1 film released cumulatively 89% of the loaded drug on the 14th day. It is thought that the data of this study, which includes nanoparticle-added PVA hydrogel structured systems prepared in a low-cost and environmentally friendly manner, unlike conventional methods, will contribute to the literature and serve as a preliminary study for planned future studies.