Midyelerden esinlenilerek geliştirilen deksametazon sodyum fosfat taşıyan DOPA ile konjuge edilmiş bukkal mukoadezif hidrojellerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of mussel-inspired DOPA-conjugated buccal mucoadhesive hydrogels carrying dexamethasone sodium phosphate
Yazar: TUNA BARKIN TÜKÜÇ
Danışman: DOÇ. DR. EMİNE ALARÇİN
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı / Farmasötik Teknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Amaç: Oral mukozada sıklıkla, dış çevredeki etkenlere maruziyet sonucunda hastalıklar gelişmektedir. Bu hastalıklar, yaşam kalitesini etkilemekte, tedavi edilmediği durumlarda malign dönüşümler gösterebilmektedir. Bu hastalıkların tedavisinde kullanılan mukoadezif lokal ilaç taşıyıcı sistemler, ağzın mekanik hareketleri ve saliva sirkülasyonundan dolayı dokuda uzun süre kalamayarak, yeterli terapötik etkinlik sağlayamamakta ve düşük hasta uyuncu ile sonuçlanmaktadırlar. Bu çalışmada, deniz midyelerinin su altı ortamlarda dahi kuvvetli adezif özelliğinden esinlenilerek 3,4 dihidroksifenil-L-alanin (DOPA) ile konjuge edilmiş deksametazon sodyum fosfat yüklü bukkal hidrojeller geliştirilmiştir. 
Gereç ve Yöntem: Yüksek biyoadezif özelliği, ilaç taşıyıcı sistemlerde sıklıkla kullanılması ve biyouyumlulukları sebebiyle radikal polimerizasyon yöntemiyle akrilamid / akrilik asit bazlı hidrojeller hazırlanmıştır. Hidrojellerin, artan DOPA konsantrasyonun etkisine göre, mukoadezyon mukavemeti, çekme mukavemeti, in vitro ilaç salım özellikleri, şişme hemoliz ve in vitro sitotoksisite özellikleri ile karakterizasyonu yapılmıştır. 
Bulgular: Farklı DOPA konsantrasyonlarında hazırlanan hidrojel gruplarının DOPA-0, DOPA-2.5, DOPA-5, DOPA-10, DOPA-15; mukoadezyon işi değerleri sırasıyla 0,263 ± 0,009 N.mm, 0,575  ± 0,161 N.mm, 0,710  ± 0,110 N.mm, 1,076  ± 0,136 N.mm ve 1,884  ± 0,429 olarak, mukoadezyon kuvveti değerleri sırasıyla 0,259 ± 0,056 N, 0,347 ± 0,048 N, 0,378 ± 0,038 N, 0,408 ± 0,087 N, 0,471 ± 0,031 N olarak belirlenmiştir. DOPA konsantrasyonunu artışıyla birlikte hidrojellerden ilaç salımı artmıştır. Hazırlanan tüm hidrojellerin biyouyumluluk ve kırmızı kan hücreleri ile uyumluluk açısından başarılı olduğu gözlenmiştir.
Sonuç: Bu çalışma kapsamında geliştirilen bukkal hidrojeller, konvansiyonel hidrojellere kıyasla ıslak ağız ortamında dahi kuvvetli adezif özellik göstererek mukozada uzun sürelerde kalarak dokuya daha fazla etken madde taşıyabileceği ve akabinde terapötik etkinliği ve hasta uyuncunu arttıracağı öngörülmektedir.

Abstract:
Objective: Diseases of the oral mucosa frequently develop as a result of exposure to external environmental agents. These diseases affect the quality of life and may show malignant transformations if left untreated. Mucoadhesive local drug delivery systems used in the treatment of these diseases cannot provide adequate therapeutic efficacy and cannot remain in the tissue for a long time due to the mechanical movements of the mouth and saliva circulation and resulted in lower patient compliance . In this study, buccal hydrogels loaded with dexamethasone sodium phosphate conjugated with 3,4 dihydroxyphenyl-L-alanine (DOPA) were developed inspired by the strong adhesive properties of marine mussels even in underwater environments.
Materials and Methods: Acrylamide/acrylic acid based hydrogels were prepared by radical polymerization method due to their high bioadhesive properties, frequent use in drug delivery systems and biocompatibility. The hydrogels were characterized by their mucoadhesion strength, tensile strength, in vitro release properties, swelling, hemolysis  and in vitro cytotoxicity and properties according to the effect of increasing DOPA concentration. 
Results: The mucoadhesion work values of the hydrogel groups prepared at different DOPA concentrations DOPA-0, DOPA-2.5, DOPA-5, DOPA-10, DOPA-15 were 0,263 ± 0,009 N.mm, 0,575 ± 0,161 N.mm, 0,710 ± 0, 110 N.mm, 1,076 ± 0,136 N.mm and 1,884 ± 0,429, and mucoadhesive force values were measured as 0,259 ± 0,056 N, 0,347 ± 0,048 N, 0,378 ± 0,038 N, 0,408 ± 0,087 N, 0,471 ± 0,031 N, respectively. Drug release from hydrogels increased with increasing DOPA concentration. All prepared hydrogels showed good blood compatibility and high biocompatibility.  
Conclusion: Compared to conventional hydrogels, the developed buccal hydrogels exhibit strong adhesive properties even in wet mouth environment and are predicted to remain in the mucosa for longer periods of time to deliver more active ingredients to the tissue and subsequently increase therapeutic efficacy and patient compliance.