Mukozal yoldan uygulanan aşı formülasyonlarının geliştirilmesi ve değerlendirilmesi
Development and evaluation of vaccine formulations delivered by mucosal route
Yazar: MELTEM KAPLAN
Danışman: PROF. DR. FATMA NEVİN ÇELEBİ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Aşılar = Vaccines ; Burun = Nose ; Hücre dizisi = Cell line ; Karbopol = Carbopol ; Kitosan = Chitosan ; Lipozomlar = Liposomes ; Nazal mukoza = Nasal mucosa ; Ovalbümin = Ovalbumin

Özet:
Mukozal Yoldan Uygulanan Aşı Formülasyonlarının Geliştirilmesi ve Değerlendirilmesi
Çalışmamızın amacı, nazal yoldan uygulanmak üzere model antijen ovalbumin (OVA) içeren jel ve lipozom formülasyonlarını hazırlayarak, karakteristik özelliklerinin belirlenmesidir. Jel formülasyonları, yapılan ön-formülasyon çalışmaları sonucunda kitozan (2 % a/h) ve Carbopol® 974P NF (0,25% a/h) olarak seçilmiştir. Lipozom formülasyonu lipit film hidrasyonu yöntemi ile yumurta fosfatidil kolin kullanılarak hazırlanmıştır. Hazırlanan lipozom formülasyonu, kitozan jelde disperse edilerek (1:10 h/h) jel lipozom formülasyonları da hazırlanmış ve karakterize edilmiştir.
Jellerin pH, viskozite ve reolojik özellikleri; lipozomların ise partikül büyüklüğü, zeta potansiyeli, morfoloji ve enkapsülasyon etkinliği gibi fiziksel özellikleri değerlendirilmiştir. Ovalbuminin formülasyonlarda yapısal bütünlüğünü koruduğu SDS-PAGE elektroforez analizi ile doğrulanmıştır. Hem ovalbumin içeren hem de içermeyen formülasyonların fiziksel stabiliteleri yedi aylık süre boyunca iki farklı saklama koşulunda (4ºC ve 25ºC) belirlenmiştir. Ovalbumin içeren formülasyonların sitotoksisiteleri Calu-3 insan akciğer adenokarsinoma hücre dizisi üzerinde değerlendirilmiştir. Jellerin nazal mukoadezyon çalışmaları koyun nazal mukozası kullanılarak gerçekleştirilmiş olup, mekanik özellikleri TA.XTPlus Texture Analyzer ile ölçülmüştür.
Hazırlanan jellerin pH'sı burnun fizyolojik pH aralığı olan 5-7 aralığında olup, mukozal uygulama için uygun viskozitededir
(2302.76-3157.6 mPa.s). Lipozom formülasyonları nazal uygulamaya uygun partikül büyüklüğüne (~250 nm), yüksek antijen yükleme etkinliğine (~%73) ve negatif zeta potansiyeline (-5.33 mV ila -16.5 mV) sahiptir. Hazırlanan formülasyonların hiçbirisinin insan Calu-3 hücrelerine karşı sitotoksik olmadığı saptanmıştır. Yapılan fiziksel stabilite çalışmalarına göre jellerin pH değerleri nazal uygulama açısından uygun aralıkta (5-7) kalmıştır ancak viskozitelerinde zamanla azalma görülmüştür. Lipozom formülasyonlarının partikül büyüklüğü dağılımı ve zeta potansiyelinde yedi ay boyunca değişkenlik gözlenmiştir. Hazırlanan jellerin tamamının mekanik ve mukoadezif özellikleri nazal uygulamaya uygun bulunmuştur. Yapılan bu ön çalışmalarla, jellerin ve lipozomların nazal aşı salım sistemi olarak uygulanabileceği sonucuna varılmıştır.

Anahtar kelimeler: Calu-3 hücre dizisi, Carbopol® 974P NF jel, Kitozan jel, lipozom, nazal aşı, ovalbumin.

Abstract:
Development and Evaluation of Vaccine Formulations Delivered by Mucosal Route
The aim of this study was to prepare and characterize the gels and liposomes containing the model antigen ovalbumin (OVA) to be delivered by nasal route. The gel formulations were prepared using chitosan (2 % w/v) and Carbopol® 974P NF (0,25% w/v) selected after pre-formulation studies. The liposome formulation was prepared by lipid film hydration method using egg-phosphatidylcholine. By dispersing the prepared liposome formulation in chitosan gel system (1:10 v/v), gel liposome formulation was also prepared and characterised.
The physical properties of the gels, including the pH, viscosity, rheological characteristics; and the physical properties of the liposomes including size, zeta potential, morphology, and encapsulation efficiency were evaluated. The structural integrity of the OVA in the formulations was confirmed by SDS-PAGE electrophoresis analysis. The physical stability of the formulations both containing OVA and not containing OVA were determined at two different storage conditions (4ºC and 25ºC) for a period of seven months. The cytotoxicity of the formulations containing ovalbumin using human lung adecocarcinoma cell lines Calu-3 was also evaluated. Nasal mucoadhesion studies of the gels were performed using sheep nasal mucosa and mechanical properties of the gels were measured by TA.XTPlus Texture Analyzer.
The prepared gels have pH between 5-7 which is in the pH range of the nose and appropriate viscosity (2302.76-3157.6 mPa.s) for mucosal administration. Liposome formulations have appropriate particle size (~250 nm) for nasal administration, high loading efficiency (~%73) and negative zeta potential (-5.33 mV ila -16.5 mV). It has been determined that none of the formulations are cytotoxic to human Calu-3 cells. It has been seen that pH of the gels were appropriate for nasal delivery (5-7) during physical stability studies, but viscosities decreased with time. Size and zeta potential of the liposome formulations were variable during seven months. All of the gels have appropriate mechanical and mucoadhesive properties for nasal administration. Results from this pre-studies indicate that gels and liposomes can be used as nasal vaccine delivery systems.

Key words: Calu-3 cell line, Carbopol® 974P NF gel, Chitosan gel, liposome, nasal vaccine, ovalbumin.