Serbest radikal temizleyici madde içeren nanopartiküler taşıyıcı sistemlerin tasarımı ve değerlendirilmesi
Design and evaluation of nanoparticle carrier systems containing free radical scavenger substance
Yazar: KIVILCIM ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Kitosan = Chitosan ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Serbest radikal çöpçüleri = Free radical scavengers ; Serbest radikaller = Free radicals

Özet:
Felç, endüstrileşmiş ülkelerde, yılda 15 milyon insanı etkileyen ve yetişkinlerde özürlülüğe neden olarak yaşam kalitesini ve verimliliği düşüren önemli bir durum olarak karşımıza çıkmaktadır. Felci takip eden 3 ay içinde, hayatta kalan hastaların % 15-30'u daimi olarak özürlü kalırken, % 20'si bakıma ihtiyaç duymaktadır. Serbest radikal temizleyici bir bileşik olan alfa-fenil-n-tert-butil nitron (PBN)'in, organizmada normal şartlarda da var olan ancak, bazı stres koşullarında miktarı artan, akabinde de lipitlerin peroksidasyonuna, proteinlerin oksidasyonuna, DNA hasarına ve hücre ölümüne neden olan serbest radikallerle reaksiyona girip onları daha stabil ürünlere dönüştürmesi iskemik kaskadın önemli yolaklarını bloke edeceği için hücre ölümü önlenmiş olur. Ancak PBN'in düşük in vivo stabilitesi ve kısa yarı ömrü klinik kullanımını kısıtlayan durumlardır. Bu nedenle tez çalışmasında PBN'in kitosan ve poli(laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) polimerleri ile, kitosan-polietilen glikol (KS-PEG) ve PLGA-PEG blok kopolimerleri kullanılarak nanopartikül formülasyonları hazırlanmıştır. Hidrofilik PEG zinciri ile oluşturulan blok kopolimerlerin, nanopartiküllerin opsonizasyonunu ve fagositozunu azaltması amaçlanmıştır. Hazırlanan nanopartiküler sistemlerin, in vitro karakterizasyon çalışmaları (morfolojik özellikleri, partikül boyutu ve zeta potansiyel ölçümleri, enkapsülasyon etkinliği, in vitro salım çalışmaları) tamamlanmış, ayrıca formülasyonların ex/in vivo etkinlik çalışmalarının yapılabilmesi için, ex vivo deney modeli oluşturulmuştur. Yapılan deneyler sonucunda hazırlanan nanopartiküllerin küresele yakın şekilde oldukları ve homojen dağıldıkları, uygun partikül büyüklüklerine sahip ve stabil oldukları, etkin ilaç yükleme kapasitesine sahip oldukları, başlangıçta hızlı bir salım özelliği, devam eden 24 saatlik süreçte daha yavaş kontrollü bir salım gösterdikleri ve nöroproteksiyon sağlanması amacıyla kullanılabilecek özelliklerde formüle edilebildiği gözlenmiştir.

Abstract:
Stroke is a devastating condition, which annually affects 15 million people worldwide, and is the leading cause of adult disability in industrialized countries. Three months following a stroke, 15?30% of stroke survivors are permanently disabled and 20% require institutional care. Free radicals already present in the organism at the normal conditions, however their amount increases at the stress conditions and free radicals cause lipid peroxidation, protein oxidation, DNA damage and cell death. Since, alpha-phenyl-N-tert-butyl nitrone (PBN) is a free radical scavenger, it reacts with free radicals and converts them more stable spin adducts so that ischemic cascade can be blocked and cell death can be prevented. However PBN has some limitations for clinical use like low in vivo stability and short half life. Therefore, in the thesis study, nanoparticle formulations were prepared using chitosan, poly(lactide-co-gliycolic acid) (PLGA) polymers and its PEGylated derivatives chitosan-PEG and PLGA-PEG block co-polymers. The aim of the study is to reduce opsonization and phagocytosis of the nanoparticles through block co-polymers with hydrophilic PEG chains. In vitro characterization studies (morphological properties, particle size and zeta potential measurement, encapsulation efficiency/capacity, in vitro release study) of prepared nanoparticles were completed and also ex vivo experimental model was developed for future ex/in vivo efficiency studies of nanoparticles. As a conclusion, it is observed that nanoparticles can be formulated as almost spherical in shape. They have homogeneous distribution, stably, having suitable particle sizes and effective encapsulation capacity. Moreover, they exhibit initially burst release, but then controlled release following 24-hour period, so that they can be used with the aim of neuroprotection.