Modern ilaç taşıyıcı nano sistemler ve bu sistemlerin gama radyasyonuyla sterilizasyonu üzerinde çalışmalar
Modern nano drug delivery systems and studies on gamma radiation sterilization on these systems
Yazar: FIRAT ŞAKAR
Danışman: DOÇ. DR. SUNA ERDOĞAN ; PROF. DR. ASUMAN YEKTA ÖZER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Kitosan = Chitosan ; Lipozomlar = Liposomes ; Lipozomlar = Liposomes ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Radyasyon = Radiation ; Sterilizasyon = Sterilization

Özet:
Sterilizasyon, bir ürün içindeki ya da bir cisim üzerindeki yaşayan tüm mikroorganizmaların, hastalık yapıcı mantarlar, bakteriler, virüsler ve bunların sporları dahil, uzaklaştırılması veya öldürülmesi anlamına gelmektedir. Özellikle parenteral yolla verilecek ilaçların ve bunların uygulanması için kullanılan malzemelerin steril olması gerekmektedir. Konvansiyonel ilaçlar yanında günümüzde yaygın olarak kullanılmaya başlanan lipozom, niozom, sfingozom ve kitosan mikropartikülleri gibi ilaç taşıyıcı sistemlerin de steril olması gerekmektedir.Sterilizasyon için ısı ile (basınçlı buhar ve kuru hava), kimyasal ile (etilen oksit), ışınlarla (UV ve gama) ve aseptik ortamda süzme (filtrasyon) ile sterilizasyon gibi farklı yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden gama radyasyonuyla sterilizasyon özellikle ısı ile bozunan maddelerin sterilizasyonunda çok tercih edilen bir yöntemdir. Ancak bu yöntemle sterilize edilen maddelerin, gama radyasyonundan etkilenip etkilenmediğinin çok iyi incelenmesi gerekir. Bu nedenle öncesinde, esnasında ve sonrasında ışınlanan madde veya malzemelerin özelliklerinin, karakterizasyonlarının ve stabilitelerinin incelenmesi büyük önem taşımaktadır.Bu çalışmada lipozom, niozom, sfingozom ve kitosan mikropartikülleri farmakopenin önerdiği 25 kGy'de yapılan ışınlamalara ek olarak 10, 40 kGy'lik dozlarda ışınlanmışlardır. Hazırlanan ilaç taşıyıcı sistemlerin ışınlama öncesi ve farklı dozlardaki ışınlama sonrası fizikokimyasal (organoleptik), spektral (EPR, FT-IR, DSC, X-RD SWAXS), morfolojik (SEM) özellikleri incelenmiş, karakterizasyon çalışmaları [ortalama partikül büyüklüğü, zeta potansiyel, lipozomal fosfolipid miktarı tayini (lipozomlar için), şişme miktarı (kitosan mikropartikülleri için)] yapılmıştır; ayrıca 10, 25, 40 kGy dozlara ilave olarak mikrobiyolojik çalışmalar için daha düşük dozlar olan 2, 3, 5, 7.5 kGy'lik dozlarda ışınlama yapılmıştır ve mikrobiyolojik testler (SAL, sterilite) biyolojik testler (pirojenite) yapılmıştır.Yapılan çalışmalar sonucunda gama radyasyonuyla ışınlanmış sistemler içinde lipozomlarda en uygun formülasyon (L1 kodlu) (PL90H: DCP: CHOL) (7:1:2) formülasyonu, niozomlarda (N1 kodlu) (SUR II: DCP: CHOL) (7:1:2) formülasyonu, sfingozomlarda (S1 kodlu) (SFİNGOMİYELİN: DCP: CHOL) (7:1:2) ve kitosan mikropartiküllerinde (K2 kodlu) kitosan glutamat ve çözücü olarak distile su ile hazırlanan formülasyon olduğu gözlenmiştir. Tüm formülasyonlar değerlendirildiğinde radyorezistansı en yüksek bulunan formülasyonun (K2 kodlu) kitosan glutamat mikropartiküllerinin olduğu gözlenmiştir.Lipozom, niozom, sfingozom ve kitosan mikropartiküllerinin tüm ışınlama dozlarında zarar görmeden sterilize edilebildiği belirlenmiştir; (K1 kodlu) kitosan (mMW) mikropartikülleri için SAL dozunun 12.6 kGy, (K3 kodlu) kitosan klorür mikropartikülleri için SAL dozunun 24.7 kGy olduğu da ayrıca saptanmıştır. Tüm sistemlerin tüm ışınlama dozlarında apirojen ve steril olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Nanotıp, Kitosan Mikropartikülleri, Lipozom, Niozom, Sfingozom, Radyasyon, Sterilizasyon

Abstract:
Sterilization is a term referring to any process that kills or removes all living microorganisms, pathogenic fungi, bacteria and viruses, including spores in product and on the body. Especially drugs and their implementation used for parenteral method must be sterile materials. In addition to conventional drugs that are widely used today; liposome, niosome, sfingosome systems and chitosan microparticles must be sterile.Different methods are used for sterilization, for example, with heat (steam and dry air), with chemical (ethylene oxide), with rays (UV and gamma) and filtration under the aseptic condition. Especially gamma irradiation sterilization method is preferred method for sterilization of heat-decaying materials. However, substances that are sterilized by this method, influenced by gamma radiation must be considered very well. For this reason, before, during and after the properties of irradiated materials, or materials properties? characterization and stability analysis are of great importance.In this study, liposomes, niosomes, sfingosomes and chitosan microparticles were irradiated with 10 kGy, 40 kGy doses in addition to 25 kGy which is recommended dose by pharmacopoeia?s. Before and after irradiation; physicochemical (organoleptic), spectral (EPR, FT-IR, DSC, X-RD SWAXS), morphological (SEM) features of prepared drug delivery systems were examined. Characterization studies [mean particle size, zeta potential, liposomal determining the amount of phospholipid (for liposomes), the amount of swelling (for chitosan microparticles)] were performed. For microbiological studies in addition to 10, 25, 40 kGy doses, lower doses such as 2, 3, 5, 7.5 kGy irradiation doses were used. Microbiological tests (SAL, sterility) and biological test (pyrogenicity) were performed.Studies showed that among the irradiated systems, (PL-90H: DCP: CHOL) (7:1:2) (coded L1) formulation for liposomes, (SUR II: DCP: CHOL) (7:1:2) (coded N1) formulation for niosomes, (SPHINGOMIYELIN: DCP: CHOL) (7:1:2) (coded S1) formulation for sphingosomes and chitosan glutamate microparticles (coded K2) for chitosan microparticles are the most appropriate formulation. When all formulations were evaluated, it has been found that chitosan glutamate microparticles? (coded K2) has the highest radiorezistance.It has been seen that liposomes, niosomes, sphingosomes and chitosan microparticles can be sterilized with all irradiation doses without observing any damage causing by gamma irradiation. SAL were detected as 12,6 kGy and 24,7kGy for (K1 coded) and (K3 coded) chitosan microparticles, respectively. It has been observed that all systems at all the irradiation doses are sterile and pyrogen-free.Keywords: Nanomedicine, Chitosan Microparticles, Liposome, Niosome, Sfingosome, Radiation, Sterilization