pH ve sıcaklığa duyarlı hidrojellerin sentezlenmesi ve ilaç salım davranışlarının modellenmesi
Synthesis of pH and temperature sensitive hydrogels and modelling of drug release behavior
Yazar: SANOGO BRAHIMA
Danışman: DOÇ. DR. ADIGÜZEL MEHMET YÜCEER
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Son yıllarda özel niteliklerden dolayı birçok alanda özellikle tıp alanında ilaç salımı için   yapılan araştırmalar büyük önem kazanmıştır. Bu çalışmada sıcaklığa duyarlı NIPA(N-izopropilakrilamit) monomerin, pH'a duyarlı AAc (Akrilik asit) ko-monomeri ile poli(NIPA-ko-AAc) mikrojelleri serbest radikal emülsiyon polimerizasyon ile sentezlenmiştir. Daha sonra poli(NIPA-ko-AAc) iç içe geçmiş ağ yapılı hidrojeller poli(NIPA-ko-AAc) mikrojellerin varlığında serbest radikal çözelti polimerizasyonu ile sentezlenmiştir. Can bir tüpte sentezlenen IPN jeller silindir biçimindeki parçalara halinde kesilmiştir. Sentezlenen IPN hidrojellerin saf suda şişmesi üzerine yapılan incelemeler ve bulunan sonuçlar jeldeki AAc miktarının artmasıyla şişme derecesinin arttığını göstermiştir. Aynı zamanda denge durumunda şişmiş hidrojeller üzerine pH ve sıcaklığın etkileri de araştırılmıştır. Sentezlenmiş kuru IPN poli(NIPA-co-AAc) hidrojel, şişme yoluyla ilaç yüklenmesi için, 200 ppm riboflavin B2 vitamin çözeltisi içerisine iki gün süresince bırakılmıştır. Hidrojelin matrisi içerisine absorplanan ilaç miktarı, 21.33mg/g riboflavin olarak bulunmuştur ve değişik pH ve sıcaklık ortamlarında salım gerçekleşmiştir. İlaç salım deneylerinin sonuçları salımın pH ve sıcaklığa bağlı olduğunu göstermektedir. İlaç salım modellemesi Design Expert-10 yazılımında (trial-version) merkezi kompozit tasarımı ile cevap yüzey yöntemi (RSM) ve MATLAB'da yapay sinir ağları (YSA) ile yapılmıştır. En iyi performans YSA'nın sonuçları ile elde edilmiştir.

Abstract:
Recent years, due to their remarkable properties, studies upon hydrogels in many fields and particularly in medical science for drug release are gained great importance. In this study, by using thermosensitive NIPA monomer and pH sensitive AAc as comonomer, poly(NIPA-co-AAc) microgels were synthesized by free radical emulsion polymerization. Then, poly(NIPA-co-AAc) interpenetrated networks (IPN) hydrogels were prepared by free radical solution polymerization in the presence of poly(NIPA-co-AAc) microgels. The synthesized IPN gels in glass tube were cut into pieces in cylindrical shapes. Investigations were made on synthesized IPN hydrogel swelling and results show that swelling degree increases when AAc amount increases in the gel. Also the effects of pH and temperature on swollen hydrogel at equilibrium were studied. During two days a synthesized dry IPN poly(NIPA-co-AAc) hydrogel was immersed in 200 ppm riboflavin B2 vitamin solution for drug loaded by swelling. The amount of drug absorbed into the matrix of the hydrogel was 21.33mg/g riboflavin drug and the releases were made in different pH and temperature mediums. The drug release results show that the release was dependent on pH and temperature. Drug release modeling was made by response surface methodology (RSM)-centralcomposite design of Design Expert-10 software (trial-version) and artificial neural networks (ANNs) in MATLAB. Best performance was found on  ANNs results.