Amoksisilin nanopartiküllerin broylerlerdeki kinetik özelliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of kinetic properties of amoxicillin nanoparticles in broilers
Yazar: ENES GÜNCÜM
Danışman: PROF. DR. TÜLAY BAKIREL ; PROF. DR. NURAN IŞIKLAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji ve Toksikoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Amoksisilin = Amoxicillin ; Farmakokinetik = Pharmacokinetics ; Kümes hayvanları = Poultry ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Sodyum aljinat = Sodyum alginate ; Uzun etkili ilaçlar = Delayed action preparations ; Veteriner hekimlik = Veterinary medicine ; İlaç formülleri = Formularies

Özet:
Bu araştırma; kanatlı yetiştiriciliğinde yaygın kullanımı bulunan amoksisilinin kontrollü
salımına olanak sağlayacak şekilde nano formülasyonlarının hazırlanması ve amoksisilinin
serbest ve optimal özellikteki nanoformunun broylerlerde farmakokinetik profillerinin
karşılaştırılması amacıyla planlanmıştır.
Bu kapsamda ilk bölümde; amoksisilin yüklü polivinil alkol (PVA)-sodyum aljinat
(NaAlg) blend ve NaAlg nanopartikül formülasyonları glutaraldehit ile çapraz bağlanarak
hazırlandı. Partiküller; Fourier transform infrared spektroskopi, X-ışını difraktometre,
diferansiyel tarama kalorimetri, termogravimetrik analiz, atomik kuvvet mikroskobu, taramalı
elektron mikroskobu, zeta potansiyel ve zetasizer ile karakterize edildi. Elde edilen bileşiklerin
tutuklanma ve küre verimleri hesaplanarak in vitro salım çalışmaları 24 saat süreyle 41 oC'de
gerçekleştirildi. PVA/NaAlg oranı, çapraz bağlama süresi, ilaç/polimer oranı gibi değişkenlerin
salım yüzdesi ve tutuklanma verimi üzerine etkileri incelendi. İkinci bölümde ise in vitro
çalışmalar doğrultusunda optimal özellikteki formülasyon belirlendi. Ross ırkı erkek
broylerlerde amoksisilinin serbest ve nanopartikül formlarının farmakokinetik özellikleri
karşılaştırmalı olarak incelendi. Bu doğrultuda 21 adet 30 günlük broyler, her birinde 7 adet
olacak şekilde 3 gruba ayrıldı. Birinci gruba amoksisilinin serbest formunun damar içi yolla,
ikinci gruba amoksisilinin serbest formu ve üçüncü gruba amoksisilinin nanopartikül formları
sonda ile oral yolla 10 mg/kg dozunda uygulandı. Kan alımları 0,08 / 0,16 / 0,25 / 0,5 / 0,75 / 1
/ 1,5 / 2 / 2,5 / 3 / 4 / 6 / 8 / 10 / 12 / 24 / 48 / 72. saatlerde gerçekleştirildi ve ilaç miktar tayini HPLC cihazıyla saptandı. Veriler doğrultusunda amoksisilinin nanopartikül formunun serbest
forma göre plazma yarı ömür değerinin daha uzun (7,80 s ve 3,83 s) ve biyoyararlanım
değerinin daha yüksek (2,03 kat,) olduğu belirlendi (p<0,01).
Amoksisilinin nanopartikül formunun serbest formuna göre sistemik dolaşıma ulaşan
ilaç miktarı ile biyoyararlanımının yüksek ve yarı ömrünün uzun olması nedeniyle kanatlı
yetiştiriciliğinde daha efektif kullanıma olanak sağlayabileceği sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
This research was designed to preparation of nano formulations to allow controlled
release of amoxicillin, which is widely used in poultry breeding, and to compare the
pharmacokinetic profiles of the free and optimal nanoforms of amoxicillin in broilers.
In this context, in the first part; amoxicillin loaded polyvinyl alcohol (PVA)-sodium
alginate (NaAlg) blend and NaAlg nanoparticle formulations were prepared by cross-linking
with glutaraldehyde. The particles were characterized by Fourier transform infrared
spectroscopy, X-ray diffractometer, differential scanning calorimetry, thermogravimetric
analysis, atomic force microscopy, scanning electron microscope, zeta potential and zetasizer.
In vitro release studies were carried out at 41 °C for 24 hours after the measurement of
encapsulation efficiency and sphere yields of the obtained compounds. The effects of variables
such as PVA/NaAlg ratio, cross-linking time, drug/polymer ratio on encapsulation efficiency
and percentage of release were examined. In the second part, the optimal formulation in the
direction of in vitro studies were determined. The pharmacokinetic properties of free and
nanoparticle form of amoxicillin were investigated comparatively in Ross breed male broilers.
For this 21 pieces of 30-day broilers were divided into 3 groups of 7 pieces each. The free form
of amoxicillin was administered to the first group intravenously, the free form of amoxicillin
was administered to the second group orally and the nanoparticle form of amoxicillin was
administered to the third group orally 10 mg/kg by the gavage. Blood was taken at 0.08 / 0.16
/ 0.25 / 0.5 / 0.75 / 1 / 1.5 / 2 / 2.5 / 3 / 4 / 6 / 8 / 10 / 12 / 24 / 48 and 72 h and drug amount was determined by HPLC. According to the obtained data, it was determined that the nanoparticle
form of amoxicillin had longer plasma half life value (7.80 h and 3.83 h) and higher
bioavailability value (2.03 times) than the free form (p <0.01).
Compared to the free form the nanoparticle form of amoxicillin have led to the
conclusion that more effective use in poultry breeding can be achieved due to longer systemic
circulation, higher bioavailability and longer half life.