Search

Controlled release, on the contrary traditional treatment, means the gradual release of a substance from a system in order to maintain its concentration in a medium over a period of time. In drug release systems, the controlled release of the drug to the diseased area has importance in terms of treatment and toxicity. Especially drugs with high toxic properties such as 5-Fluorouracil (5-FU) have an important place in controlled drug release technology. In order to complete the treatment successfully, it is important to develop controlled drug release systems to eliminate the possible side effects of anticancer drugs such as 5-FU and to increase the therapeutic effect. The aim of this study is to develop a unique biodegradable and biocompatible bionanocomposite film for the controlled release of 5-FU. For this purpose, bentonite loaded chitosan hydroxypropyl methylcellulose bionanocomposite films were synthesized using solution casting and solvent evaporation techniques. The chemical bond structure of the bionanocomposite films and the effect of bentonite addition on the amine and hydroxyl groups in the structure were determined by Fourier transform infrared. Morphological properties and compatibility of polymers and bentonite were characterized by using scanning electron microscopy. The degree of sorption of the bionanocomposite films was evaluated by swelling tests. As the bentonite content in the nanocomposite film increased from 5% to 25%, the sorption degree of film increased from 2.99% to 65.05%. In addition, the effects of bentonite addition of the synthesized bionanocomposite films and pH of medium on the 5-FU loading and encapsulation efficiency were investigated. Controlled release studies were carried out by using 5-FU loaded nanocomposite films. The obtained results showed that the usage of bentonite in nanocomposite drug carrier films were improved the release properties. After four days, a release value was obtained as 40.12% at pH=7.4 in the 5 wt. % bentonite loaded films., Kontrollü salım, geleneksel tedavinin aksine, bir maddenin bir ortamdaki derişimini belirli bir süre boyunca korumak için kademeli olarak bir sistemden serbest bırakılması anlamına gelmektedir. İlaç salım sistemlerinde ilacın hastalıklı bölgeye kontrollü bir şekilde salımı, tedavi ve toksisite açısından önem arz etmektedir. Özellikle 5-Fluorourasil (5-FU) gibi toksik özelliği fazla olan ilaçlar kontrollü ilaç salım teknolojisinde özel yere sahiptir. Tedavinin başarılı bir şekilde yapılabilmesi için 5-FU gibi antikanser ilaçlarının olası yan etkilerini ortadan kaldırmak ve tedavi edici etkisini arttırmak için kontrollü ilaç salım sistemlerinin geliştirilmesi önem kazanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, 5-FU'in kontrollü salımı için biyolojik olarak parçalanabilen ve biyouyumlu özgün bir biyonanokompozit film geliştirmektir. Bu amaçla bentonit yüklü kitosan hidroksipropil metilselüloz biyonanokompozit filmler çözeltiden döküm ve solvent buharlaştırma tekniği kullanılarak sentezlenmiştir. Biyonanokompozit filmlerin kimyasal bağ yapısı, bentonit ilavesinin yapıdaki amin ve hidroksil gruplarına etkisi Fourier dönüşümlü kızılötesi ile belirlenmiştir. Polimerlerin ve bentonitin morfolojik özellikleri ve uyumluluğu, taramalı elektron mikroskobu kullanılarak karakterize edilmiştir. Biyonanokompozit filmlerin sorpsiyon derecesi şişme testleri ile değerlendirilmiştir. Nanokompozit filmdeki bentonit içeriğinin %5'ten %25'e artması ile sorpsiyon derecesi %2.99'dan % 65.05'e artmıştır. Ayrıca sentezlenen biyonanokompozit filmlere bentonit ilavesinin ve pH'ın 5-FU'in yüklenmesi ve enkapsülasyon verimliliği üzerindeki etkileri araştırılmıştır. 5-FU yüklenen nanokompozit filmlerden ilacın kontrollü salım çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, nanokompozit ilaç taşıyıcı filmlerde bentonit kullanımının kapsülleme verimliliğini ve salım özelliklerini geliştirdiğini göstermiştir. %5 bentonit yüklü filmde dört günün sonunda pH=7.4'te %40.12 salım değeri elde edilmiştir.

Bu çalışmada aljinat/kitosan partiküllere bir karbonik anhidraz inhibitörü olan ve ilaç olarak kullanılan asetazolamidin tutuklanması ve kontrollü salımı için uygun üretim ve kullanım koşulları araştırılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında aljinat/kitosan partiküllerinin üretim koşulları belirlenmiş ve bunun için 31 farklı kombinasyon denenerek optimizasyon yapılmıştır. Yüzde 88 asetazolamid tutuklanması tespit edilen kombinasyon en uygun formülasyon olarak kabul edilmiş ve tanecik karakterizasyonu yapılmıştır. FTIR ve EDX ölçümleri ile ilacın kovalent olmayan şekilde tutuklandığı; SEM ve Zetasizer ölçümleri ile taneciklerin nanoboyutta, ancak büyüklüklerinin yaklaşık 100-800 nm olacak şekilde düzensiz olduğu belirlenmiştir. Beş-55°C aralığında yapılan sıcaklık çalışmasında partiküllere asetazolamid yüklenmesine sıcaklığın etki etmediği saptandı. Üretilen ve optimize edilen nanopartiküllerden yapay mide, ince bağırsak ve göz sıvıları ortamlarında asetazolamidin salımı ilk dört saat sonunda sırasıyla yaklaşık % 21, % 27, % 25 ve % 7.5 olarak belirlendi. Sonuçlar, ticari asetazolamid oral tableti ile karşılaştırıldı ve üretilen nanopartiküllerin asetazolamidin iletimi ve salımı için uygun olabileceği ancak üzerinde daha fazla araştırma yapılması gerektiği sonucuna varıldı. In this work, the production and application conditions of acetazolamide, a potent carbonic anhydrase inhibitor, as a drug, was investigated. First, production conditions of alginate/chitosan particles were investigated by 31 different combinations and optimized. The formula in which 88 % acetazolamide entrapped accepted as the best combination and the particles were characterized. FTIR and EDX measurements proved that the drug was incorporated in a noncovalent manner, whereas SEM and Zetasizer measurement revealed that the particles were in nanoscale with approximately 100-800 nm irregular dimensions. In the temperature experiments, conducted between 5-55°C, it was found that temperature does not effect the acetazolamide loading efficiency of the particles. Acetazolamide released from the produced and optimized nanoparticles was monitored for four hours in artificial stomach, small intestine and simulated tear fluid and the release of the drug was found to be 21, 27, 25 and 7.5 % respectively. The results were compared with the commercial oral acetazolamide pills. It is concluded that the nanoparticles produced it this work are appropriate for acetazolamide delivery and release but need further investigation. 110

Bu çalışmada glutaraldehit ile çapraz bağlanmış aljinat/kitosan nanopartiküllere bir antienflamatuar ilaç olan kolşisinin bağlanması ve kontrollü salımı için uygun üretim ve kullanım koşulları araştırılmıştır. Bu çalışma kontrollü ilaç salımını sağlayan materyal geliştirmeye dönük bir çalışmadır. Kolşisinin bu çalışma için seçilmiş olması onun gut, ailesel Akdeniz Ateşi ve Behçet hastalığı gibi tedavisi zor olan hastalıklarda yerine başka preparatlar ikame edilemeyen bir ilaç olmasıdır. İlaç taşıyıcı nanopartiküller, aljinat ve kitosan polimerleri ile glutaraldehit çapraz bağlayıcısı kullanılarak oluşturulmuştur. Çalışmada kolşisin tutuklanma kapasitesi incelenmiş ve sıcaklıkla ilaç tutulma kapasitesinin arttığı görülmüştür. Son olarak ilacın nanopartiküllerden salım çalışmaları farklı yapay vücut sıvılarında gerçekleştirilmiştir. Kolşisinin in vitro mide ortamında çözünmemiş ve salım gerçekleşmemiştir. Kolşisin in vitro ince bağırsak ortamında salımı ilk üç saat içinde maksimuma erişmiş ve daha sonra bir platoya ermiştir. Kolşisin gut, FMF, Behçet hastalığı tedavisinde çok kullanılmasına rağmen polimer sistemlerde tutuklanması ve salımıyla ilgili literatürde fazla çalışma bulunmamaktadır. Bu çalışma sonuçlarının kolşisin salımı yapabilecek toksik olmayan doğal polimerlerden oluşmuş sistemlerin üretilme ve uygulama koşullarının belirlenmesine katkı yapması beklenmektedir.Anahtar kelimeler: Kolşisin, aljinat, kitosan, nano, ilaç salımı, glutaraldehit In this study we aimed to assess appropriate production steps for binding and controlled delivery of colchicine, an anti-inflammatory drug, to glutaraldehyde cross-linked alginate/chitosan nanoparticles. This study is designed to develop materials using in controlled drug delivery. The reason lying behind choosing colchicine as trial drug was that colchicine is still the gold standard for treatment of several chronic diseases like gout, Familial Mediterranean Fever and Behçet?s Disease and the necessity of chronic use of this drug in treatment of these diseases. Nanoparticles used for drug release was produced by using alginate and chitosan natural polymers. Glutaraldehyde was used as cross-linker. Colchicine entrapment capacity was investigated and a positive correlation between temperature and colchicine entrapment was observed. Release of colchicine from nanoparticles was investigated in various artificial body fluids. No colchicine release in in vitro artificial gastric juice. Reelease of colchicine in in vitro simulated gastric juice environments reach to a plato in 3 hours and continued up to 5 hours with the same. Colchicine is used by oral administration and can be toxic in case of overdose. Colchicine is a commonly used drug for treatment of gout, FMF and Behçet?s Disease but there is not enough study in the literature about entrapment of colchicine by polymer systems. With this study we aim to contribute to assessment and production of colchicine delivery systems made of natural polymers.Key words: Colchicine, alginate, chitosan, nano, drug delivery, glutaraldehyde 89

Bu çalışmada aljinat/kitosan nanopartiküllere tamoksifen yüklenerek kontrollü ilaç salım sistemi olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Nanopartiküllerin hazırlanması için optimum koşullar saptanmış ve üretilen nanopartiküllerin fourier transform infrared spektroskopisi (FTIR), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterizasyonu yapılmıştır. FTIR sonuçlarına göre tamoksifen polimer içinde kimyasal bağlanma olmaksızın tutulmaktadır. AFM ve SEM görüntülerinden ise nanopartiküllerin 50-800 nm boyutlarında olduğu saptanmıştır. Tamoksifen yüklü nanopartiküllerin üretiminin sıcaklığa bağımlılığı incelenmiş ve 25 °C'ye kadar olan sıcaklıklarda üretilen nanopartiküllerdeki tamoksifen tutuklanmasının maksimum olduğu daha yüksek sıcaklıklarda tamoksifenin daha düşük oranlarda tutulduğu tespit edilmiştir. Taklit edilmiş mide ve ince bağırsak ortamlarında nanopartiküllerden tamoksifenin salımı incelendiğinde mide ortamında 5 saat sonundaki salımın en fazla % 8 olduğu buna karşılık ince bağırsak ortamındaki salımın % 92 civarında olduğu saptanmıştır. Sonuçlar, tamoksifen yüklü aljinat/kitosan nanopartiküllerin kontrollü ilaç salım sistemi olarak kullanılabilirliğini göstermekte olup, bu çalışma son yıllarda oldukça önemli bir araştırma alanı olan kontrollü ilaç salımı üretimine katkı yapacak bir çalışma niteliğindedir. In this work, usability of tamoxifen loaded alginate/chitosan nanoparticles as drug release system was investigated. Optimum conditions for the preparation of nanoparticles were determined and nanoparticles were characterized using fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). FTIR results revealed that tamoxifen immobilization in polymer matrix did not involve any chemical bonds. According to AFM and SEM images the size of the nanoparticles varied from 50 to 800 nm. Temperature dependence of tamoxifen loaded nanoparticle production was investigated and it was found that nanoparticles showed maximum tamoxifen immobilization up to 25 °C whereas the immobilization declined at higher temperatures. Tamoxifen release from nanoparticles in simulated stomach and small intestine media were investigated and it was found that after 5 hours only 8 % of the immobilized drug was released in stomach medium whereas 92 % of the drug was released in small intestines. Results reveal that tamoxifen loaded alginate/chitosan nanoparticles can be used as controlled drug release system and this study has the potential to contribute to the field of controlled drug release system production. 102