Taşıyıcı sistemin özelliklerinin ilaç salımına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of delivery system properties on drug delivery
Yazar: ŞEBNEM ŞENOL
Danışman: DOÇ. DR. EMEL AKYOL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Hidrojeller = Hydrogels ; Kontrollü ilaç salımı = Controlled drug release

Özet:
İlaç salım sistemleri, farmasötikte hedeflendirilmiş ilaç taşınımı sebebiyle oldukça dikkat çekmektedir. Hidrojeller, gözenek yapıları sayesinde ilaç taşınımına uygun adaylardır. Ayrıca, çevre şartlarına uyum göstererek jel yapısını değiştirdiği için hidrojeller kontrollü ilaç salımında kullanılmaktadır.

Hidrojeller, çözünmeden şişebildiğinden, kontrollü olarak salım yapabilmektedir.  Hidrojellerin önemli fizikokimyasal ve biyolojik özellikleri, büyük çeşitlilikleri ile birlikte bu polimerik malzemelerin terapötik ajanların salım sistemlerinde kullanımında aday olması sağlamıştır. Yüksek su içeriği, biyouyumluluğu ve esnekliği, hidrojellerin bölgesel, transdermal, ilaç salımında ve tıpta kullanımını sağlamıştır. Elastikiyeti, mekanik dayanımı, yüksek su absorbe yeteneği sayesinde ilaç ve protein taşınımı için farklı alanlarda uygulanabilmektedir.

İyonik jelasyon, sodyum aljinat tabanlı hidrojellerin üretiminde oldukça kullanılmaktadır. Fotopolimerleşen malzemelerin hazırlanmasında ise fotopolimerizasyon tekniği kullanılmaktadır. 

Alzhemier hastalığı düşünsel ve sosyal fonksiyonların bozulmasına, hafıza kaybına,  kişilik değişikliklerine ve kendi bakımını yerine getirilmemesine yol açan geri dönüşümsüz, ilerleyen bir beyin rahatsızlığıdır. Bu hastalık gelişmiş ülkelerde ölüm nedenleri arasında dördüncü sıradadır. 


Bu çalışmada, sodyum aljinat hidrojellere iyonik jelasyon yöntemiyle α-selüloz, klinoptilolit, modifiye klinoptilolit,  jelatin ve 4 akriloil morfolin katılmıştır. PEG-DA ve HEMA tabanlı hidrojeller, fotobaşlatıcılar (Irg 184, Irg 651, Irg 2959) ve çapraz bağlayıcı (etilen glikol dimetakrilat) varlığında hazırlanmıştır. Fotopolimerizasyon yöntemi ile PEG-DA ve HEMA hidrojellere Donepezil HCl (Alzhemier hastalığının tedavisinde kullanılan ilaç etken maddesi) ,  rutil TiO2 veya HAp varlığında katılmıştır. 

FT-IR, dijital mikroskop, 13C NMR ve reometre kullanılarak hidrojeller karakterize edilmiştir. Şişme,  salım analizleri yapılmıştır. Salım kinetik modelleri incelenmiştir. Sentezlenen bu hidrojeller, ilacın kontrollü salımında uygun bulunmuştur.

Abstract:
Drug delivery systems have been attracted a great deal of attention because of targeted drug delivery in the field of pharmaceutics. Hydrogels are suitable candidates as drug delivery systems due to their porous architecture. Also, hydrogels are used in control drug release because of their ability to change the gel structure in response to environmental situation.  

Hydrogels can be released in a controlled manner since they can swell without being dissolved. The important physicochemical and biological characteristics of hydrogels, along with their huge diversity, have led to desirable attention to these polymeric materials as candidate for delivery systems of therapeutic agents. Their high water content, biocompatibility and flexibility give rise to potential applications in topical, transdermal, sustained drug delivery and medicine. Some of them exhibit good properties, such as elasticity and mechanical strength, and, due to their water absorption ability, they can be applied in different areas for controlled release of drugs and proteins.

Ionic gelation has been used largely preperation of sodium alginate based hydrogels. Photopolymerization has been used largely in the preparation of photopolymerized materials.

Alzheimer's disease is an irreversible, progressive brain disorder which leads to deterioration of intellectual and social functions, memory loss, personality changes and inability for self-care. AD is the fourth leading cause of death in developed countries.

In this study; an Alzheimer drug donepezil hydrochloride (DH) which was encapsulated in to sodium alginate (NaAlg) hydrogels were modified with α-cellulose, gelatine,  clinoptilolite, modified clinoptilolite and 4-acryloyl morpholine via ionic gelation.  

PEG-DA and HEMA-based hydrogels were prepared in the presence of a photo-initiators (Irg 184, Irg 651, Irg 2959) and cross-linking agent (ethylene glycol dimethacrylate). Donepezil hydrochloride (API for treatment of Alzhemier disease) which was encapsulated in to PEG-DA and HEMA hydrogels were combined with rutile TiO2 or HAp in via photopolymerization. Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy and digital microscope, 13C NMR and rheometer were used to characterize the hydrogels. Swelling, release analyses were done. Release kinetic models were investigated. In conclusion, this kind of hydrogels can appropriate for use in the controlled release of drugs.