Nanojel formülasyonlarının dermal ilaç taşıyıcı sistem olarak tasarımı ve değerlendirilmesi
Formulation and evaluation of nanogel formulations as dermal drug delivery system
Yazar: SÜHEYLA TOPRAK
Danışman: PROF. DR. SÜEDA HEKİMOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Dermatolojik ajanlar = Dermatologic agents ; Jeller = Gels ; Kitosan = Chitosan ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Naproksen = Naproxen ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Uzun etkili ilaçlar = Delayed action preparations ; İlaç formülleri = Formularies ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers

Özet:
Nanojeller nanometrik boyutta polimerik ilaç taşıyıcı sistemler olup, yüksek ilaç yükleme kapasitesi, yüksek miktarda su tutabilme özellikleri ve çevresel uyarılara yanıt verebilme özelliklerine sahiplerdir. Bu çalışmada, pH ve sıcaklığa bağımlı, kendiliğinden oluşum mekanizması ile kitosan ve sığır serum albumininden (BSA) 261.3 nm ? 598.8 nm aralığında değişen partikül büyüklüğünde, katyonik nanojeller elde edilmiştir. Formülasyon çalışmalarında, ısıtma süresi, pH değeri, kitosan/BSA ağırlık oranı, BSA çözelti konsantrasyonu ve konsantre etme işleminin nanojellerin partikül büyüklüğü ve dağılımı, zeta potansiyeli, pH'sı üzerine etkileri incelenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarında nanojel dağılımının pH değişimine bağlı zeta potansiyel davranışı incelenmiştir, nanojel yapısı TEM ile görüntülenmiştir. Non-steroidal antiiflamatuvar ilaç olan naproksen sodyum (NAS), % 44-86 enkapsülasyon etkinliği ve % 3.6-18.7 yükleme etkinliği ile nanojellere yüklenmiştir. Naproksen sodyumun oral uygulama ile oluşturduğu gastrointestinal yan etkilerin üstesinden gelebilmek için deri yoluyla uygulama amaçlanmıştır. Nanojel formülasyonları sıvı olduğundan deriye uygulanabilirliğini kolaylaştırmak için natrosol ile jelleştirilerek in vitro salım çalışmaları yapılmıştır. NAS yüklü nanojel-natrosol jellerden salım başta hızlı daha sonra kontrollü devam etmiştir. İn vitro salım hızı üzerinde, 419.6 nm partikül büyüklüğüne kadar NAS miktarı etkili iken 419.6 nm üzerinde partikül büyüklüğü etkili bulunmuştur. Serbest NAS içeren natrosol jel ile karşılaştırıldığında, NAS'ın nanojel içine hapsedilmesi ile salım hızının kontrol edilebileceği belirlenmiştir. Etkin madde içermeyen formülasyonlar ile NAS yüklü nanojelin 4°C ve 25°C sıcaklıklarda stabiliteleri incelenmiştir. Formülasyonların 4°C'de saklama süresi en fazla 60 gün olup, 25°C'ye göre daha uzun süre saklanabilmektedir. Sitotoksisite çalışmasında boş nanojelin ve NAS içeren nanojelin L-929 fare fibroblast hücreleri üzerinde sitotoksik etki göstermediği belirlenmiştir.

Abstract:
Nanogels are nanosized polymeric drug delivery systems with high drug loading capacity, high water content and responsiveness to environmental factors. In this study, cationic nanogels comprising chitosan and BSA with particle size in the range of 261.3-598.8 nm were obtained utilizing the pH and temperature-dependent self-assembly method. In formulation studies, the effect of heating time, pH value, chitosan/BSA weight ratio, concentration of BSA solution and concentrating procedure on the particle size and distrubution, zeta potential and pH of the nanogels were investigated. Zeta potential behavior of nanogel dispersions with respect to pH change was evaluated and nanogel structure was observed by TEM during characterization studies. Non-steroidal antiinflammatory drug naproxen sodium (NAS) was loaded to nanogels with 44-86 % encapsulation efficiency and 3.6-18.7 % loading efficiency. Skin delivery of NAS was aimed to overcome the gastrointestinal side effects of this drug following oral administration. Nanogel formulations were liquid; thus, natrosol was added to the formulations as a gelling agent in order to ease administration of the formulations to the skin. The in vitro release of NAS from these formulations were studied thereafter. In vitro release of NAS from natrosol-nanogels was faster in the beginning and then continued in a controlled release manner. The amount of NAS in the formulations were found to have an effect on drug release for the formulations with particle size less than 419.6 nm. On the other hand, particle size of the nanogels were found to be effective on drug release for formulations with particle size greater than 419.6 nm. It was determined that the rate of drug release could be controlled by encapsulating NAS into nanogels as compared to free drug in the natrosol gel. The stability studies of unloaded and NAS-loaded nanogels were performed at 4°C and 25°C. Formulations were found more stable at 4°C as compared to 25°C; formulations kept their integrity up to 60 days at 4°C. In cytotoxicity studies, unloaded and NAS-loaded nanogels showed no cytotoxicity on L-929 mouse fibroblast cells.