Akıllı ilaç salınımı için hibrit nano biyomalzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of hybrid nano biomaterials for smart pharmaceutical release
Yazar: FUNDA ÇAKMAK
Danışman: DOÇ. DR. YUSUF ÖZCAN ; PROF. DR. CEM GÖK
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Agar = Agar ; Arap zamkı = Gum-arabic ; Biyopolimerler = Biopolymers ; Hibrit malzemeler = Hybride materials ; Kaolin = Kaolin ; Kontrollü ilaç salımı = Controlled drug release ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers

Özet:
Günümüzde tiroid bozukluklarına bağlı olarak artan hasta sayısı dikkat çekmektedir ve tiroid ilaçlarında emilim sorunu yaşayan hastalar için çözüm olanakları aranmaktadır. Ayrıca metabolizma için tiroid hormonları çok önemlidir. Bu hormonların yetersizliği veya eksikliği durumunda vücuttaki çoğu sistem etkilenmektedir. Tiroid hastalığının seviyesine bağlı olarak vücutta şiddeti değişebilen çarpıntı, ishal, kilo kaybı, yorgunluk, sinirlilik, aşırı terleme, saç
dökülmesi, sıcağa karşı hassasiyet gibi bulgular gelmektedir. Ayrıca, vücutta tiroid hormonlarının yetersizliği nedeniyle endokrin bir bozukluk olarak tanımlanan hipotiroidi de meydana gelmektedir. Bu çalışmada, doğal polimerler kullanılarak gliserol katkılı arap sakız/agar/grafen oksit ve kaolin kil/agar/grafen oksit hibrit mikro boncuklara bir
sentetik tiroid hormonu ilacı olan levotiroksin sodyum bağlanması ve akıllı ilaç salınımı için uygunluğu araştırılmıştır. Bu bağlamda, akıllı ilaç salınımını sağlayan hibrit malzemeyi geliştirmeye yönelik ilk defa arap sakız/agar/grafen oksit ve kaolin kil/agar/grafen oksit hibrit mikro boncuklar oluşturulmuştur. Levotiroksin sodyumun bu çalışma için seçilmiş olması tedavisi zor olan tiroid hastalıklarında ve hipotiroidizmde destek tedavisi gibi hastalıklarda en çok kullanılan ilaç etken maddesi olmasıdır. Çalışmada levotiroksin sodyumun salınım çalışmaları farklı in vitro yapay vücut sıvılarında gerçekleştirilmiş ve arap sakızlı hibrit mikro boncukların mide ve ince bağırsak ortamlarında parçalandığı görülmüştür. FT-IR spektrumları incelendiğinde ilacın hibrit malzemeyi bozmadığı doğrulanmıştır. Levotiroksin sodyum yüklü hibrit mikro boncukların in vitro ortamlarda salınımı ilk altı saat içinde maksimuma erişmiştir. Oluşturulan hibrit boncukların
kütle/hacim grafikleri incelendiğinde AHB-B'nin mikro boncuk oluşturma işlemi %90 verimle, KHB-B'larının %87 verimle gerçekleştiği görülmektedir. Ayrıca arap sakızlı mikro boncukların da mide ve ince bağırsak ortamında parçalanabildiği
gözlemlenmiştir. Levotiroksin sodyum etken maddesi tiroid hastalıklarının tedavisinde sık kullanılmasına rağmen doğal malzemelere tutuklanması ve salınımıyla ilgili literatürde fazla araştırma bulunamaması, bu çalışma verilerinin
levotiroksin sodyum salınımı yapabilecek ekonomik, toksik olmayan doğal malzemelerden oluşmuş hibrit malzemelerin üretilme ve uygulama koşullarının belirlenmesinde katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Today, the increasing number of patients due to thyroid disorders draws attention, and solutions are sought for patients who have problems with absorption of thyroid drugs. In addition, thyroid hormones are very important for metabolism.
In case of insufficiency or deficiency of these hormones, most systems in the body are affected and symptoms that can vary in severity according to the level of the disease occur. Hypothyroidism is an endocrine disorder and occurs due to the insufficiency of any thyroid hormones in the body or their inability to affect target tissues. In this study, the suitability of levothyroxine sodium, a synthetic thyroid hormone drug, for binding to glycerol added gum arabic/agar/graphene oxide and kaolin clay/agar/graphene oxide hybrid microbeads using natural polymers and for
smart drug release was investigated. In this context, gum arabic/agar/graphene oxide and kaolin clay/agar/graphene oxide hybrid microbeads were created for the first time to develop the hybrid material that provides smart drug release. The fact that levothyroxine sodium was chosen for this study is that it is the most commonly used drug active ingredient in thyroid diseases that are difficult to treat and in diseases such as supportive treatment in hypothyroidism. In the study, the release studies of levothyroxine sodium were carried out in different in vitro animal body fluids and it was determined that the hybrid micros with gum arabic were degraded in the stomach bead and fine outlet media. When the FT-IR spectra were examined, it was confirmed that the drug did not degrade the hybrid material. The release of levothyroxine sodium-loaded hybrid microbeads in vitro reached a maximum within the first six hours. When the mass/volume graphs of the created hybrid beads are examined, it is seen that the microbead formation process of AHB-B is realized with 90% efficiency, and KHB-Bs with 87% efficiency. In addition, it has been observed that gum arabic microbeads can be broken down in the stomach and small intestine environment. Although the active ingredient of levothyroxine sodium is frequently used in the treatment of thyroid diseases, there is not much research in the literature on its arrest and release in natural materials, and it is thought that the data of this study will contribute to the production and application conditions of hybrid materials consisting of economical, non-toxic natural materials that can release levothyroxine sodium.