Hidrofilik
hidrofobik ilaçların enkapsülasyonuna yönelik polimerik yapıların geliştirilmesi / Development of polymeric structures for encapsulation of hydrophilic/ hydrophobic drugs
Yazar: TUĞÇE TUĞLU YENİGÜN
Danışman: PROF. DR. HASİNE KAŞGÖZ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı / Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
İlaçlardan beklenen etkinin görülebilmesi için biyoyararlanımı önemlidir. Biyoyararlanımın temelinde ise ilacın çözünürlüğü yer almaktadır. Bu tez çalışmasında hidrofilik bir ilaç olan metforminin vücut içerisindeki çözünme hızını yavaşlatmak ve hidrofobik bir ilaç olan karvedilolün çözünürlüğünü ve çözünme hızını artırmak amaçlanmıştır. Bu amaca ulaşmak için farklı tipte polimer, kopolimer ve polimer harmanlarından yararlanarak nanoçöktürme yöntemi ile seçilmiş bu ilaçlar enkapsüle edilmiştir. Elde edilen enkapsüle partiküllerin yapısal karakterizasyonu FTIR ile yapılmıştır. Karvedilolün enkapsüle edildiği ürünlerde ise ayrıca DSC analizi de gerçekleştirilmiştir. Çözünürlüğü düşük kristal formdaki karvedilol enkapsülasyonla amorf hale geçmiştir. Partikül yapıları mikroskop ile incelenmiş, partikül boyutları zetasizer ile ölçülmüştür. Elde edilen enkapsüle partikülden ilaç salım hızları belirlenmiştir. Enkapsülasyonda etil selüloz, hidroksipropil selüloz, poli(laktid-ko-glikolid), amonyoetilakrilat metilmetakrilat kopolimeri, nötral etilakrilat metilmetakrilat kopolimeri ve harmanları kullanılmış, polimerlerin molekül ağırlıklarının, ilaç:polimer oranının, karıştırma hızının, kullanılan sörfektan tipinin elde edilen enkapsüle ilaç partiküllerinin üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Partiküller yüksek enkapsülasyon verimi ile 200-300 nm aralığında elde edilebilmiştir. Literatürde yer almayan üçlü polimer harmanla enkapsüle edilen metforminin partikül boyutu, enkapsülasyon verimi ve çözünme hızı, metforminin kanser önleyici etkisinden yararlanılabilecek tedaviler için ümit verici bir ürün olabileceğini öne çıkarmaktadır. Karvedilolün farklı laktit glikolit oranına sahip PLGA'lar ile enkapsülasyonu sonucu literatürde var olan çalışmalardan daha yüksek enkapsülasyon verimi ile ürün elde edilmiş ve karvedilolün çözünürlüğü oldukça artırılarak, tansiyon hastalığı tedavisi için uzatılmış salım sağlayacak ümit veren bir ürün adayı olmasını sağlamıştır.

Abstract:
Bioavailability of drugs is of utmost importance to achieve the desired therapeutic effects of them. The solubility of a drug is the fundamental determinant of its bioavailability. The aim of this thesis was to slow down the dissolution rate of metformin, a hydrophilic drug and to increase the solubility and dissolution rate of karvedilol, a hydrophobic drug. To achieve this goal, selected drugs were encapsulated using different types of polymers, copolymers, and polymer blends through the nano-precipitation method. The structural characterization of the obtained encapsulated particles was performed using Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. In addition, differential scanning calorimetry (DSC) analysis was carried out for the products encapsulating karvedilol. The results demonstrated that karvedilol, in its low solubility crystal form, was transformed into an amorphous state through encapsulation. The particle structures were examined using microscopy, and the particle sizes were measured using a zetasizer. The drug release rates from the obtained encapsulated particles were determined. Ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, poly(lactide-co-glycolide) (PLGA), ammonioethyl methacrylate-methyl methacrylate copolymer, neutral ethyl acrylate-methyl methacrylate copolymer, and their blends were used for encapsulation. The effects of the molecular weight of the polymers, drug-to-polymer ratio, mixing rate, and surfactant type used on the obtained encapsulated drug particles were investigated. The particles were obtained with high encapsulation efficiency in the range of 200-300 nm. Encapsulation of metformin using a triple polymer blend, which is not reported in the literature, resulted in particle size, encapsulation efficiency, and dissolution rate that suggest it could be a promising product for cancer preventive therapies. Encapsulation of karvedilol with PLGAs having different lactide glycolide ratios resulted in higher encapsulation efficiency than the existing literature and significantly increased the solubility of karvedilol, making it a promising candidate for extended-release formulations for hypertension treatment.