Mezogözenekli silika nanopartikül MCM-41 ve SBA-15 sentezi, aminoorganoalkoksisilan ve boralkoksitlerle yüzey modifikasyon çalışmaları, ilaç taşıma ve salım parametrelerinin karşılaştırılması
Synthesis of mesoporous silica nanoparticles MCM-41 and SBA-15,surface modification studies with aminoorganoalkoxy silane and boralkoxides and comparison of drug delivery and release parameters
Yazar: BETÜL YİTMEZ GÖK
Danışman: DOÇ. DR. SEVİL AKSU ; PROF. DR. BİRSEN ŞENGÜL OKSAL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kontrollü ilaç salım teknolojisi kimyagerlerin ve kimya mühendislerinin sağlıkla ilgili araştırmalarında hızla ilerleyen bilim alanlarından biridir. Kontrollü ilaç salım sistemleri, ilaç etkinliğinin ve biyouyumluluğun arttırılması, toksisitenin ve dozajın azaltılması, hastaya uyumluluğu ve hastanın konforunun geliştirilmesi de dâhil olmak üzere geleneksel dozaj formlarına kıyasla sayısız avantajlar sunmaktadır. Mezogözenekli silika nanopartiküller (MSN), oldukça geniş yüzey alanı, büyük gözenek hacmi, termal kararlılıkları, biyouyumlulukları ve gözenek yüzeylerinin modifiye edilebilmesinden dolayı kontrollü ilaç salım sistemleri için uygun destek malzemeleri olarak büyük önem taşımaktadır. 
Bu çalışmada mezogözenekli malzemelerin en önemli üyeleri olan MCM-41 ve SBA-15 sentezlenmiş, ardından aşılama (grafting) yöntemi ile yüzeyi modifiye edilmiştir. Modifikasyon için 3-(aminopropil)-trietoksisilan (APTES), 3-(aminopropil)trimetoksisilan (APTMS) ve Bor triizopropoksit (B(OiPr)3) kullanılmıştır. Sentezlenen ve yüzey modifikasyonu yapılan MSN'ler; Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (NMR), Küçük Açılı X-ışını Saçılımı (SAXS), Yüksek Çözünürlüklü Geçirimli Elektron Mikroskobu    (HRTEM) , N2 adsorpsiyon-desorpsiyon (BET) izotermleri ve elementel analiz teknikleri ile karakterize edilmiştir. Yalın ve modifiye MCM-41 ve SBA-15'in ilaç yükleme-salım kapasitesinin incelenmesi için model ilaç olarak ampisilin seçilmiştir. Ampisilin, genelde gram pozitif bakteriler gibi organizmaların sebep olduğu bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde kullanılan amino penisilin  beta-laktam antibiyotiktir. Yalın ve modifiye MSN'lere yüklenen ampisilin ve simüle vücut sıvısında salınan ampisilin miktarları Sıvı Kromatografisi-Kütle Spektrometrisi (LC-MS/MS) ile izlenerek belirlenmiştir. Modifikasyonların MCM-41 ve SBA-15'in ampisilin yükleme kapasitesini artırdığı, ampisilin salımında ani bir konsantrasyon piki (tepe-vadi) oluşumunu önlediği ve salımın 72 saat süresince kararlı olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Controlled drug release technology is one of the rapidly advancing scientific areas of chemists and chemistry engineers' research on health. Controlled drug release systems offer numerous advantages over traditional dosage forms, including enhancing drug efficacy and biocompatibility, reducing toxicity and dosage, improving patient compliance and patient comfort. Mesoporous silica nanoparticles (MSN) are of great importance as support materials for controlled drug release systems because of their large surface area, large pore volume, thermal stability, bio-compatibility and the ability to modify pore surfaces. 
In this study, MCM-41 and SBA-15, which are the most important members of mesoporous materials, were synthesized and surface modified by grafting method. 3- (Aminopropyl) –triethoxysilane (APTES), 3-(aminopropyl)-trimethoxysilane (APTMS) and Bortriisopropoxide [B(OiPr)3] were used for modification. 
Synthesized and surface modified MSNs were characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR), Small Angular X-Ray Scattering (SAXS), High Resolution Transparent Electron Microscopy (HRTEM), N2 adsorption-desorption (BET) isotherms and elemental analysis techniques. Ampicillin was chosen as the model drug for the examination of drug loading-release capacity of bare and modified MCM-41 and SBA15. Ampicillin is an amino penicillin beta-lactam antibiotic used in the treatment of bacterial infections that usually caused by organisms such as gram-positive bacteria. Quantities of ampicillin both loaded to bare and modified MSNs and released in simulated body fluid were determined by fallowing Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS/MS). It was determined that surface modification of MCM-41 and SBA-15 enhanced the ampicillin loading capacity, prevented the sharp concentration peak (peak-valley) formation in ampicillin release and the releasing was stable for 72 hours.