İnvers-süspansiyon polimerizasyonu yöntemiyle sentezlenen mikrokürelerin karakterizasyonu ve ilaç salınımı çalışmaları
Characterizatin and drug release studies of microspheres prepared by inverse-suspension polymerization
Yazar: ZUHAL NART
Danışman: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Bölümü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Son yıllarda, yeni ilaç keşifleri alanında kombinatoryal kimya gibi yeni teknolojilerin sunduğu kolaylık sayesinde hızlı bir gelişim söz konusudur. Bu kompleks ilaçların gelişimiyle birlikte, ilaçların daha etkin ve verimli şekilde salınımı için yeni tekniklerin geliştirilmesi üzerinde araştırmalar yoğunlaşmıştır. İlacı bir polimer matrisin içine hapsetmek bu tekniklerden bir tanesidir. İlacın polimer matrisden sürekli salınması, ilacın matristen difüzyonu veya polimerin biyoparçalanarak erozyona uğraması ya da her iki mekanizmanın birarada gerçekleşmesi ile olur. İlacın polimer matrisden salınım kinetiğine temel olarak üç faktör etki eder; polimer tipi, polimer morfolojisi ve sistemde mevcut olan yardımcı maddeler.Polimer morfolojisi matris içinde hapsolmuş ilacın salınım karakteristiğinde önemli rol oynar. Polimer matris mikro/ nano-küreler, jel, film veya ekstrüze şekilde ( silindir veya çubuk gibi) formüllendirilebilir. Bunların içine en popüler olanı üretim avantajları ve kullanım kolaylığı (enjekte edilebilir olması) nedeniyle polimer mikrokürelerdir. Polimer mikroküreler birçok teknikle hazırlanabilir; örneğin süspansiyon ve emülsiyon polimerizasyonu veya sprey kurutma ve çözücü buharlaşması üretimi gibi. Kullanılan teknik, gözeneklilik, boyut dağılımı ve mikrokürelerin yüzey morfolojisi gibi faktörleri etkiler ve sonuç olarak ilaç salınım performansını etkileyebilir.Bu çalışmada, AMPS ve FA esaslı mikroküreler, invers süspansiyon polimerizasyon metodu kullanılarak farklı kompozisyonlarda sentezlenip şişme davranışları, ilaç salınım profilleri incelendi.Öncelikle akrilik asit (AAc)-2-Hidroksi etil metakrilat ( HEMA)- 2-Akriloamido-2-metil-1-propan sülfonik asit (AMPS) mikroküreleri ve AAc-HEMA-Fumarik asit (FA) mikroküreleri, başlatıcı olarak potasyum persülfat, çapraz bağlayıcı olarak N,N'-metilen bisakrilamid kullanılarak serbest radikal polimerizasyon tekniğiyle sentezlendi. Parafin yağ ve sorbitan monostearat devamlı faz ve dış emülsiyon ajanı olarak kullanıldı. Polimerizasyondan sonra mikroküreler su ve aseton ile birçok kez yıkanarak yağ fazından ayrıldı. Şişmiş haldeki mikrokürelerin çapı 1 ile 50 ?m aralığındadır. Mikroküre kompozisyondaki AMPS ve FA içeriğindeki artış su absorpsiyon kapasitesini büyük ölçüde arttırmıştır. En yüksek şişme değeri FA10 içeren mikrokürelerde görüldü. Lidokain (LD) ve Metilen Mavisi (MB) mikrokürelerin ilaç salınım davranışlarının incelenmesinde model ilaç olarak kullanıldı. Salınım çalışmaları çözelti pH'sı ve polimer yapısının kompozisyonu gibi bazı temel parametrelerin mikrokürelerin ilaç salınım davranışını etkilediğini göstermiştir.

Abstract:
In recent years, there has been a rapid growth in the area of drug discovery, facilitated by novel technologies such as combinatorial chemistry. The development of these complex drugs has resulted in a more urgent focus on developing novel techniques, to deliver these drugs more effectively and efficiently. One of the techniques would be by encapsulating the drug in a polymer matrix. The continuous release of drugs from the polymer matrix could occur either by diffusion of the drug from the polymer matrix, or by the erosion of the polymer (due to degradation) and also by a combination of the two mechanisms. For a given drug, the release kinetics from the polymer matrix is governed predominantly by three factors, the polymer type, polymer morphology and the excipients present in the system. Morphology of the polymer matrix plays an important role in governing the release characteristics of the encapsulated drug. The polymer matrix could be formulated as either micro/nano-spheres, gel, film or an extruded shape (such as cylinder, rod etc). Polymer microspheres are the most popular form due to manufacturing advantages as well as ease of administration (injectability by suspending in a vehicle). Polymeric microspheres can be prepared by using various techniques such as suspension and emulsion polymerization or manufactured by spray drying and solvent evaporation. The type of technique used affects factors such as porosity, size distribution and surface morphology of the microspheres and may subsequently affect the performance of the drug delivery product.In this study, AMPS and FA based microspheres were synthesized in different compositions by using inverse-suspension polymerization method and their swelling behaviors, drug release profile were examined.Firstly acrylic acid ( AAc) ? 2-hydroxyethyl methacrylate ( HEMA) -2-acrylamido - 2 ? methyl -1 ? propane sulfonic acid (AMPS) microspheres and (AAc)?(HEMA)?fumaric acid (FA) microspheres were synthesized by using free radical polymerization technique using N,N?- methylenebisacrylamide as a crosslinker and potassium persulfate as an initiator. Paraffin oil and sorbitan monostearate were used as the continuous phase, and as the external emulsifier, respectively. After polymerization, the microspheres were separated from the oil phase and washed several times with acetone and water. The diameter of the microspheres in the swollen state ranged from 1 to 50 mm. The increase in the AMPS and FA content of the microsphere composition caused a large increase in water uptake. The highest swelling ratio was achieved in the case FA10 containing microspheres. Lidocaine (LD) and Methylene blue (MB) were used as model drugs for the investigation of drug release behavior of the microspheres. The release studies showed that some of the basic parameters affecting the drug release behavior of microsphers were pH of the solution and the composition of the polymer structure.