Kontrollü ilaç salım hidrojel sistemleri ve uygulama çalışmaları
Hydrogels as controlled drug release systems and application studies
Yazar: ŞERİFE BETÜL BAKER
Danışman: PROF. DR. VURAL BÜTÜN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışma kapsamında, akrilat ve metakrilat bazlı hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu, kontrollü ilaç salım sistemleri ve nanopartikül sentezinde konak olarak kullanımları ele alınmıştır.Çalışmanın ilk bölümünde farklı bileşimlerde akrilat ve metakrilat bazlı hidrojellerin sentezleri, akrilik asit, 2-(dimetilamino) etil metakrilat monomerleri, amonyum persülfat kimyasal başlatıcısı ve farklı oranda metilenbis(akrilamid) çapraz bağlayıcısı kullanılarak serbest radikal polimerizasyon yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Üretilen hidrojellerin sulu ortamda şişme davranışları farklı pH ortamlarında incelenmiştir. Tüm hidrojellerin % şişme değerlerinin zamanla arttığı gözlenmiş, asidik ortamda %0,1 çapraz bağlayıcı içeren P(DMA/AA) hidrojellerin şişme değerinin diğer hidrojellere göre daha yüksek olduğu gözlenmiştir.Çalışmanın ikinci bölümünde EtOH/H2O karışımında sentezlenen hidrojele EtOH/H2O karışımında oda sıcaklığında ilaç etken madde, meloksikam, yüklemesi yapılmıştır. İlaç yüklü hidrojel ile salım çalışmaları fosfat tampon çözeltisinde (pH 7,4) 37 oC'de gerçekleştirilmiş ve kontrollü salım profili elde edilmiştir.Son bölümde en iyi şişme oranına sahip %0,1 çapraz bağlayıcı içeren P(DMA0,5/AA0,5) hidrojel bünyesinde, gümüş (Ag), platin (Pt), altın (Au) nanopartiküllerin sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bazik pH değerlerinde (pH 8 civarı) akrilik asit anyonik özellik göstermektedir. Bu sayede bazik çözeltide bulunan hidrojele Ag kaynağı olarak AgNO3 ilave edilerek akrilik asitin COO- grupları ile Ag+ iyonları arasında kompleksleşme sağlanmış, ortama ilave edilen NaBH4 indirgeyicisi ile Ag nanopartikülleri sentezlenmiştir. Benzer şekilde P(DMA0,5/AA0,5) hidrojel yapısında bulunan DMA bloğunun asidik pH değerlerinde (pH 5 civarı) katyonik özellik göstermesinden faydalanarak yapıya Pt ve Au gibi metallerin yüklenmesi sağlanmış ve istenilen ebatlarda (5-30 nm) hidrojel bünyesinde nanopartikül sentez çalışmaları başarı ile gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In this study, hydrogels based on (meth)acrylates were synthesized and their characterization studies were carried out by using various techniques. Additionaly, their usage have been examined as controlled drug releasing systems and as host for the synthesis of nanoparticles.In the first part, novel hydrogels by differing comonomer compositions and degree of cross-linking were synthesized via using free radical polymerization, by using ammonium persulfate as initiator, methylenebis(acrylamide) as cross-linker. After that, the time dependent swelling behaviour of selected hydrogels were investigated at different solution pHs. It was observed that all hydrogels swelled very well, but, the P(DMAA/AA) hydrogel having 0,1% MBA cross-linker showed a higher swelling behaviour than the others in acidic media.In the second part, meloxicam drug-active substance were loaded into the hydrogel that synthesized in EtOH/H2O mixture at room temperature. Release study from drug loaded hydrogel was carried out in phosphate buffer solution (pH 7,4) at 37 oC and a controlled release profile was obtained.In the final part, we have succesfully synthesized metal nanoparticles (nano-Ag, -Au, -Pt) in the %0,1 cross-linked P(DMA0,5/AA0,5) hydrogel having the best swelling degree. Acrylic acid residues of hydrogel had anionic character in basic pH values (around pH 8), Thus, by adition of AgNO3 as a source of Ag+ into basic aqueous media containing the hydrogel, complexation between Ag+ cation and COO- was carried out. Finaly, after addition of NaBH4 reducing agent, silver nanoparticles were obtained in hydrogel system. Similarly, Pt and Au nanoparticles were also obtained in P(DMA0,5/AA0,5) hidrojel system under acidic conditions in which PDMA had cationic character and give great complexation with aurat or platinate anions.