Osteoartrit tedavisinde intraartiküler uygulama için mikropartiküler
termal hidrojel kombinasyon sistemlerinin hazırlanmasına yönelik çalışmalar / Development of microparticle/thermally responsive hydrogel combination systems for intraarticular administration in treatment of osteoarthritis
Yazar: BÜRDE SÜHEYLA SUNAR
Danışman: DOÇ. DR. CANAN HASÇİÇEK
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antiinflamatuar ajanlar-nonsteroid = Anti inflammatory agents-nonsteroidal ; Enjeksiyonlar = Injections ; Farmasötik teknoloji = Technology-pharmaceutical ; Hidrojeller = Hydrogels ; Kemik hastalıkları = Bone diseases ; Laktik asit = Lactic acid ; Mikroparçacıklar = Microparticles ; Osteoartrit = Osteoarthritis ; Osteoartrit-diz = Osteoarthritis-knee ; İlaç biçimleri = Dosage forms

Özet:
Osteoartrit tedavisinde NSAİİ'lerin uzun süreli oral kullanımları özelikle GİS üzerinde çeşitli yan etkilere sebep olmaktadır. İstenmeyen bu etkileri azaltmak için NSAİİ' lerin doğrudan eklem içerisine enjeksiyonu ön plana çıkmıştır. Ancak NSAİİ'lerin eklem içerisine çözelti ya da süspansiyon şeklinde uygulanmaları durumunda etkin maddenin hızlıca eklem kavitesinden uzaklaştığı bilinmektedir. Çalışmamızda bu sorunu gidermek amacıyla; bir NSAİİ olan tenoksikamın enkapsüle edildiği mikropartikül/termojel kombinasyon sistemleri geliştirilerek, hazırlanan formülasyonların tenoksikamın eklem içerisinde salım süresini uzatması, mikropartiküllerin sinovyal sıvıda kalış süresini artırması ve enjeksiyon sonrasında partiküllerin neden olabileceği inflamasyona minimum seviyede neden olması amaçlanmıştır. 
Çalışmamızda mikropartikül formülasyonları kitozan ve PLGA polimerleri kullanılarak geliştirilmiştir. Kitozan mikropartikülleri hazırlanırken karıştırma hızı, çözelti pH' sı, TPP ve kitozan konsantrasyonu gibi parametrelerin, PLGA mikropartikülleri hazırlanırken ise karıştırma hızı, sürfaktan madde cinsi ve konsantrasyonu ile PLGA tipi ve konsantarasyonu gibi parametrelerinin mikropartiküllerin üretimi ve  fizikokimyasal özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaç ile; mikropartiküllerin üretim verimi, enkapsülasyon etkinliği, zeta potansiyeli, partikül büyüklüğü ve dağılımı, fiziksel ve morfolojik özellikleri, termal analizi, etken madde çıkış hızı, salım kinetiği ve stabiliteleri incelenmiştir. Mikropartikül formülasyonları için yapılan bu incelemeler sonucunda, hedeflenen fizikokimyasal özelliklere sahip formülasyonlar belirlenmiş ve termojel formülasyonları ile kombinasyonlarının hazırlanması için seçilmiştir. Kitozan bazlı termojel formülasyonları hazırlanırken ise; kitozanın molekül ağırlığı ile zayıf bazik madde tipi ve konsantrasyonu parametrelerinin üretim ve termojel formülasyonlarının fizikokimyasal özellikleri üzerine etkileri incelenmiştir. Formülasyon hazırlanmasında kullanılan çözeltilerin ve nihai formülasyonların viskozite, enjekte edilebilirlik ve jelleşme süresi tayinleri yapılarak üretim parametrelerinin etkisi değerlendirilmiştir. 
Eklem içerisine uygulamaya elverişli olan termojel formülasyonları belirlenerek önceden seçilmiş olan mikropartiküller ile karıştırılmıştır. Daha sonra ise; seçilen mikropartikül/termojel kombinasyon sistemlerinin fiziksel ve morfolojik incelemeleri, etkin madde çıkış hızı ve salım kinetiği çalışmaları yapılmıştır.
Mikropartikül/termojel sistemleri üzerine yapılan in vitro analizler sonucunda tenoksikamın salım süresi kitozan bazlı mikropartiküllerinde 24 saate kadar ve PLGA bazlı mikropartikül formülasyonlarında otuz güne kadar uzatılması başarı ile sağlanmıştır. Ayrıca mikropartikül/termojel kombinasyon formülasyonları eklem içerisinde enjekte edilebilecek uygun viskozlukta, jelleşme süresi kısa ve oda sıcaklığında enjekte edilebilirliği mümkün şekilde başarı ile geliştirilmiştir.
Anahtar Sözcükler: İntraartiküler enjeksiyon, Mikropartikül, PLGA, Tenoksikam, Termojel

Abstract:
Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are mainly preferred for osteoarthritis treatments even though long-term oral use of nonsteroidal anti-inflammatory drugs can cause some undesirable adverse effects on GIS. Intra-articular administration of NSAIDs have been emerged in order to minimise these adverse effects. However, studies have shown that drugs can be easily removed from joint cavity upon administration of NSAIDs to joint as solution or suspension form. In order to address this issue, we have developed a novel tenoxicam encapsulated microparticle/thermogel combination formulation for providing sustained release of tenoxicam in joint cavitiy, long term localization of microparticles in synovium, and minimising occuring inflammation of post injection.
Chitosan and PLGA based microparticle formulations were developed. We investigated impact of some parameters like stirring rate, pH value of solutions, and concentration of chitosan and TPP on physicochemical properties of microparticles during the development process of chitosan microparticles. Similarly, we investigated effect of type of surfactant and polymer and concentration of surfactant and polimer on physicochemical properties of microparticles during the development process of PLGA microparticles. We then analysed yield of product, encapsulation efficiency, zeta potential, particle size and distribution, physical and morphological properties, drug release and release kinetics studies, and stability analysis According to findings of the analyses, we selected the formulations that have optimal physicochemical properties for combination with thermogel formulations. Regarding to thermogel formulations, we examined the impact of process parameters such as chitosan molecular weight, type and concentration of weak bases on physicochemical properties of thermogel formulations. Additionally, some analysis procedures such as viscosity measurement of chitosan solutions and formulations, injectability evaluation, gelation time measurement have been applied to determine impact of process parameters. According to the results, we selected optimal thermogel formulation to combine preferred microparticle formulations. Afterwards, physical and morphological analysis, drug release and release kinetics studies were conducted to determine microparticle/thermogel combinations physicochemical properties.
The findings of our study suggests that chitosan microparticles provide prolong release up to 24 hours and PLGA microparticles provide sustained release up to 30 days. In addition, we accomplished to develop microparticle/thermogel formulations that are in favourable viscosity for injection into joint cavity, and have short gelation time and convenient injectability at room temperature.  
Keywords: Intraaricular injection, Microparticles, PLGA, Tenoxicam, Thermogel