Siklodekstrin temelli biyouyumlu hidrojellerin sentezi ve Asherman sendromunda uygulanması
Synthesis and application in Asherman's syndrome of cyclodextrin-based biocompatible hydrogels
Yazar: BÜŞRA AKSOY ERDEN
Danışman: PROF. DR. SÜLEYMAN KÖYTEPE
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmanın amacı, ameliyat sonrası hasarlı rahim dokusunun yeniden oluşması sırasında olası rahim içi yapışmaları önlemek için farklı gözenek boyutları ile siklodekstrin temelli hidrojellerin sentezlenmesi, karakterizasyonu ve Asherman sendromunda uygulamalarının araştırılmasıdır. Bu nedenle, yapılan çalışmada Asherman sendromunu önlemek amacıyla mekanik bariyer özelliği taşıyan siklodekstrin temelli enjekte edilebilir hidrojeller sentezlenmiştir. Bu hidrojel yapıları beş farklı PEG, beş farklı polifenol ve çapraz bağlayıcı olarak üç farklı siklodekstrinden oluşmaktadır. Hidrojellerin sentezi için öncelikle epoksi fonksiyonel PEG yapıları, PEG ile epiklorhidrinin etkileştirilmesiyle elde edilmiştir. Daha sonra bu yapılar ile siklodekstrin ve polifenol gruplarının bir arada çapraz bağlanması sonucunda hidrojeller sentezlenmiştir. Sentezlenen hidrojellerin yapısal karakterizasyonları FTIR spektroskopisi ile aydınlatılmıştır, yüzey özellikleri SEM ve AFM teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca hidrojellerin ısıl kararlılıkları ve ısıl özellikleri TGA ve DSC analizleri ile belirlenmiştir. Hidrojellerin şişme, enjekte edilebilirlik ve biyouyumluluk özellikleri araştırılmıştır. Ayrıca bu hidrojellerin ilaç salım özellikleri incelenmiş ve melatonin ve östrojen içeren en uygun uygulama formu saptanmıştır. Bu özelliklerin bir sonucu olarak seçilen hidrojel yapısı, in vivo testlerde kullanılarak Asherman sendromunun engellenmesindeki potansiyeli belirlenmiştir. Sonuç olarak, farklı PEG, polifenol ve siklodekstrin kullanılması ile ısıl kararlılığı 200 °C civarında ve mekanik bariyer özelliği yüksek, enjekte edilebilir hidrojeller elde edilmiştir. Biyouyumluluk sonucuna göre, hidrojellerin grade 0 ve grade 1 düzeyinde biyouyumlu olduğu belirlenmiştir. Biyokimyasal ve histolojik verilere göre, östrojen ve melatonin içeren siklodekstrin temelli hidrojel uygulamasının Asherman sendromunun zararını azaltmada etkisi olduğu saptanmıştır.

Abstract:
The aim of this study is synthesis, characterization of cyclodextrin-based hydrogels with different pore sizes, for prevent possible intrauterine adhesions during the regeneration of damaged uterine tissue post-surgical intervention, and investigation of their applications in Asherman syndrome. Therefore, in this study cyclodextrin-based injectable hydrogels with mechanical barrier properties have been synthesized to prevent the formation of Asherman's syndrome. The structures of these hydrogels are composed of five different PEGs, five different polyphenols and three different cyclodextrin groups as crosslinkers. For the synthesis of hydrogels, firstly, epoxy functional PEG structures were obtained by interacting PEG with epichlorohydrin. Then, hydrogels were synthesized by cross-linking cyclodextrin and polyphenol groups with them. Structural characterizations of hydrogels were eluciated with FTIR spectroscopy, surface properties were performed by AFM and SEM techniques. In addition, thermal stability and thermal properties of hydrogels were determined by TGA and DSC analyzes. Swelling, injectability and biocompatibility properties of hydrogels were investigated. In addition, the drug release properties of the hydrogels were examined and the most appropriate application form containing melatonin and estrogen was determined. As a result of these properties, the selected hydrogel structure was used in in vivo tests to determine its potential in preventing Asherman syndrome. Consequently, injectable hydrogels with thermal stability of 200 °C and high mechanical barrier properties were obtained by using different PEGs, polyphenols and cyclodextrins. According to the biocompatibility test, it was determined that these hydrogels were biocompatible at grade 0 and grade 1 levels. According to biochemical and histological data, the application of cyclodextrin-based hydrogel containing estrogen and melatonin has been determined to have an effect on reducing Asherman's syndrome damage.