İnterpolimerik komplekslerden kontrollü ilaç salımı
Controlled drug release from interpolymeric complexes
Yazar: EMRECAN YILDIZ
Danışman: PROF. DR. LOKMAN UZUN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry
Dizin: Akılcı ilaç kullanımı = Rational drug use ; Kontrollü ilaç salımı = Controlled drug release

Özet:
Kontrollü ilaç salımı terapötik etkiyi istenilen sürede sağlamak ve ilacı hedef bölgeye iletmek için kullanılan bir tekniktir. Kontrollü ilaç salım sistemleri geleneksel salım sistemleri ile karşılaştırıldığında olası yan etkileri azaltması, ilaç alımındaki zaman aralıklarını uzatarak hasta konforunu arttırması gibi birçok avantaja sahiptir. İlaç salım sistemlerinde kullanılan malzemelerin yüksek ilaç taşıma kapasitesine sahip olması ve çapraz bağlayıcı gibi biyolojik sistemlere zarar veren kimyasallar içermemesi bu teknikte temel gerekliliktir. Tez çalışmasında yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip genişletilmiş perlit partikülleri ilaç taşıyıcı malzeme olarak kullanılmıştır. Çalışma için model ilaç olarak kanser tedavisinde sıklıkla kullanılan ve basit tekniklerle (UV-görünür spektroskopi) miktar analizi yapılan bir anti-kanser ilacı olan doksorubisin tercih edilmiştir. İlaç yüklü genişletilmiş perlit partiküllerden ilaç salım profillerin ayarlanması amacıyla, interpolimerik komplekslerin kullanılmıştır. Bu kapsamda; farklı yüklere sahip amino asit temelli iki polimer (poli-L-histidin ve poli-L-lizin) kullanılarak genişletilmiş perlit etrafında interpolimerik kompleksler oluşturulmuştur. Hem ilaç yüklü hem de interpolimerik kompleks oluşturulmuş genişletilmiş perlit örneklerin ilaç salım çalışmaları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Hazırlanan ilaç taşıyıcı sistemler, Raman spektroskopisi, zeta-yük analizleri, termal gravimetrik analiz ve taramalı elektron mikroskopisi ile karakterize edilmiştir. Karakterizasyon işlemi sonucunda, ilaç salım profillerine pH, zaman, sıcaklık ve derişim gibi parametrelerinin etkileri incelenmiştir. Optimum salım koşullarının pH için 5,5, zaman 21 güne kadar ve sıcaklık 37oC olarak belirlenmiştir. Partikül derişiminin artmasıyla birlikte beklendiği üzere salım yapılan ilacın miktarı da artmıştır. Salım profillerin matematiksel analizleri için Korsmeyer-Peppas, sıfırıncı ve birinci derece modelleri verilere uygulanmıştır. Her iki sistem için de Korsmeyer-Peppas modelinin daha uygun olduğu, ancak sıfırıncı derece salım profiline yakın bir profile de sahip olduğu belirlenmiştir Sonuç olarak; interpolimerik kompleksin varlığı ilaç salım profilini olumlu yönde etkilediği ve daha kontrollü, pH duyarlı ve uzun süreli salım için uygun olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Controlled drug release is a technique used to provide the therapeutic effect in the desired time and drug delivery to the targeted area. Controlled drug release systems have many advantages, such as reducing possible side effects compared to traditional release systems, increasing patient comfort by extending the time intervals in drug intake. The basic requirement in this technique is that the materials used in drug delivery systems must have high drug carrying capacity and do not contain harmful chemicals for biological systems. In the thesis study, expanded perlite particles due to their high adsorption capacities were utilized as drug carrier material. Doxorubicin, an anti-cancer drug that is frequently used in cancer treatment and is easily quantified with simple techniques (UV-visible spectroscopy), was chosen as a model drug for the study. Interpolymeric complexes were used to adjust drug release profiles from drug loaded expanded perlite particles. In this context, interpolymeric complexes by using two amino acid based polymers (poly-L-histidine and poly-L-lysine) with different charges were coated the expanded perlite. Drug release studies of both drug loaded and interpolymeric complex formed expanded perlite samples were analyzed comparatively. The drug delivery systems prepared were characterized by Raman spectroscopy, zeta-potential analysis, thermal gravimetric analysis and scanning electron microscopy. As a result of the characterization process, the effects of parameters such as pH, time, temperature and concentration on drug release profiles were investigated. Optimum release conditions were determined as 5.5, up to 21 days, and 37oC for pH, time, and temperature, respectively. As expected, the amount of drug released increased by the increase in the particle concentration. For the mathematical analyses of release profiles, Korsmeyer-Peppas, zeroth and first order models were applied to the data. It has been determined that the Korsmeyer-Peppas model is more suitable for both systems, however the system has a profile close to the zeroth order releasing profile. The presence of the interpolymeric complex has been determined to positively affect the drug release profile and resulted in more controlled, pH sensitive and suitable for prolonged sustained release.