Manyetik nanopartikül içeren biyoparçalanabilen ilaç salınım sistemlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of magnetic nanoparticle containing biodegradable drug release systems
Yazar: TUĞÇE BİÇER
Danışman: PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN ; DOÇ. DR. SERAP DEMİR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Hidrojeller çok miktarda su ve biyolojik sıvı absorplayabilen, polimerlerin kimyasal veya fiziksel çapraz bağlanmasıyla oluşan, üç-boyutlu, hidrofilik, ağ yapılı polimerlerdir. Hidrojeller pH, sıcaklık, manyetik alan değişimi gibi çevresel uyarılara karşı duyarlıdırlar ve bu uyarılara karşı şişip büzülmelerinden ilaç salınımında oldukça fazla yararlanılır, çünkü ilacın partiküllerden difüzyonu jelin durumuna bağlıdır. Ayrıca hidrojellerin biyouyumlu, biyobozunabilir olmaları ve çözücü taşınımının kolaylığı nedeniyle kontrollü ilaç salınımı sistemlerinde kullanımları gün geçtikçe artmaktadır.         Hidrojeller, özellikle büyük ve karmaşık molekül yapısına sahip, yavaş salınan tedavi edici ajanların kontrollü salım çalışmaları için uygundurlar. Bunun yanında manyetik nanopartikül içeren hidrojellere duyulan ilgi günden güne artmaktadır. Bunun en önemli nedenleri bölge odaklı salınım yapması, biyouyumlu olması ve uyarıya hızlı tepki vermesidir.
Yaptığımız bu çalışmada manyetik nanopartikül gömülmüş biyoparçalanabilen nanokompozit hidrojeller sentezlenmiştir ve bu malzemeler ile ilacın manyetik alana duyarlı olarak kontrollü salınım yapması incelenmiştir.
PCL üretandiakrilat, PEG diakrilat, diallil karbonat, trimetilopropantris(3-merkaptopropiyonat) ile hidrojel formülasyonu hazırlandı ve magnetit partikülleri formülasyona eklenerek hidrojeller sentezlendi. Şişme davranışları ve ilaç salınım mekanizmaları incelendi.
İlk olarak, poli (ε-kaprolakton) üretandiakrilat, poli (ε-kaprolakton) diol'un IEM ile reaksiyonu ile sentezlendi. Biyodegradasyon ve biyoeliminasyon özellikleri olan PLC üretandiakrilat ve PEG diakrilat' dan oluşan formülasyona, biyoparçalanabilen karbonat grupları içeren diallil karbonat, tiol-en reaksiyonu ile çapraz bağlanmayı gerçekleştirecek trimetilopropantris(3-merkaptopropiyonat), magnetit partikülleri ve fotobaşlatıcı eklendi ve UV ışınları altında kürlendi.
Farklı oranlarda manyetik nanopartikül içeren nanokompozit hidrojeller sentezlendi. Elde edilen hidrojellerin, şişme davranışları incelendi. İlaç salınımındaki performanslarını tayin etmek amacıyla ilaç yükleme ve salınımı çalışmaları, pH 7.4' te 37°C' de yapıldı. Tamoksifen, rifampisin ve klaritromisin model ilaç olarak kullanıldı.

Abstract:
Hydrogels are three-dimensional, hydrophilic, reticulated polymers which are capable of absorbing large amounts of water and biological fluids and formed by chemical or physical cross-linking of the polymers. Hydrogels are sensitive against environmental stimuli such as pH, temprature and magnetic field changes. Swelling and shrinkage against these stimuli are useful in drug release since diffusion of drug from particles depend on the state of gel. Furthermore use of hydrogels in controlled drug systems is increasing each day because of biocompatibility and biodegradability of hydrogels along with easeness of solvent transportation. Hydrogels, particulary those have big and complex molecular structure, are suitable for the controlled release studies of slow released therapeutic agents. Besides, the interest for hydrogels which contain magnetic nanoparticles is increasing each day. The most important reason for this trend is the region oriented release, biocompatibility and rapid reaction of hydrogels against stimuli. 
In this study, biodegradable nanocomposite hydrogels embedded with magnetic nanoparticles were synthesized and magnetic field sensitivity of the drug was observed in controlled release with these substances. Hydrogel formulation was prepared with PCL urethane diacrylate, PEG diacrylate, diallyl carbonate, trimetilopropantris (3-mercaptopropionate) and hydrogels were synthesized by adding magnetite particles to formulation. The swelling behavior and drug release mechanisms were examined. Initially, reaction of poli (ε -kaprolakton) urethanediacrylate and poli (ε -kaprolakton) diol with IEM was synthesized. Diallyl carbonate including biodegradable carbonate groups, trimetilopropantris(3-mercaptopropionate) which perform cross linking with tiol-en reactions, magnetite particles and photoinitiator were added to formulation which was composed of biodegradable PLC PEG diacrylate with bioelimination feature and cured under UV lights. Nanocomposite hydrogels containing magnetic nanoparticles with different ratios were synthesized. Swelling behaviours of resulting hyrogels were observed. Drug load and release studies were performed in pH 7.4 and 37°C to determine drug release performance. Tamoxifen, rifampicin and clarithromycin were used as model drugs.