Elektroaktif hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve kontrollü ilaç salım davranışlarının incelenmesi

Abstract

Farmasötik ve tıbbi uygulamalarda büyük bir potansiyele sahip olan kontrollü ilaç salım teknolojisi, aynı zamanda sağlık alanındaki etkisi nedeniyle hem akademi hem de endüstride yoğun bir araştırma faaliyeti konusudur. Bu teknoloji ile, tedavinin etkinliği artar, tedavi maliyeti düşer, toksisite riskleri ve ilacın yan etkileri azalır, ilaçların kanda ve plazmada kararlı emilim seviyeleri ve daha fazla hasta konforu sağlanır. Ayrıca uyaranlara yanıt veren ilaç taşıyıcı sistemler, ilaçların belirli bölgelerde ve zamanlarda kesin miktarlarda kontrollü olarak verilmesi potansiyeline sahip oldukları ve bu nedenle her kişinin ihtiyaçlarına göre uyarlanabildikleri için bu tür durumların tedavisi için daha fazla dikkat çekmiştir. Kontrollü salım teknolojisinin sağladığı bu avantajlar nedeniyle, kontrollü ilaç salımını sağlayabilen biyouyumlu malzemelere yönelik bir pazar ihtiyacı oluşmuştur. Bu teknolojilerin ilerlemesi, gelecekte daha etkili tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine olanak tanımaktadır. Bu çalışmada, elektroaktif olan ve elektroaktif olmayan hidrojellerin hazırlanmasında öncelikle farklı yüzdelerde poli(etilen glikol di akrilat) (PEGDA), kitosan, 2-hidroksi etil akrilat (HEA) ve trimetilolpropan triakrilat (TMPTA) içeren 3 farklı formülasyon hazırlandı. Mekanik dayanım ve yüzde şişme değerleri incelenerek en uygun hidrojel belirlendi. Daha sonra bu hidrojel ile 4 farklı pirol yüzdeleri içeren elektroaktif hidrojel formülasyonu hazırlandı ve fotopolimerizasyon sonrasında %1 lik FeCl3 çözeltisi içerisinde 24 saat bekletilerek kimyasal oksidatif polimerizasyon sağlanarak polipirol içeren elektroaktif hidrojeller elde edildi. Hazırlanan bu pirol içeren hidrojellerin ve içermeyen hidrojellerin döngüsel voltamogramları oluşturuldu. Farklı pirol yüzdeleri içeren hidrojeller arasında en yüksek iletkenliği gösteren hidrojel formülasyonu belirlendi. Daha sonra bu formülasyon çeşitli tekniklerle (FTIR, TGA, CV) karakterize edildi. Hidrojelin yapısına model ilaç olarak diklofenak sodyum adsorpsiyon yöntemiyle yüklendi ve sabit gerilim uygulanarak yapıdaki ilacın kontrollü olarak salım profili incelendi.

Controlled drug delivery technology, which has great potential in pharmaceutical and medical applications, is also a subject of intense research activity in both academia and industry due to its impact on health. With this technology, the effectiveness of the treatment increases, the cost of treatment decreases, the risks of toxicity and side effects of the drug are reduced, stable absorption levels of drugs in blood and plasma and more patient comfort are provided. In addition, stimuli-responsive drug delivery systems have attracted more attention for the treatment of such conditions because they have the potential to deliver drugs in controlled amounts at specific sites and times and can therefore be adapted to each person's needs. Due to these advantages provided by controlled release technology, a market need has emerged for biocompatible materials that can provide controlled drug release. The advancement of these technologies paves the way for the development of more effective treatment methods in the future. In this study, in the preparation of electroactive and non-electroactive hydrogels, firstly 3 different formulations containing different percentages of poly(ethylene glycol di acrylate) (PEGDA), chitosan, 2-hydroxy ethyl acrylate (HEA) and trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) were prepared. The mechanical strength and percentage swelling values were examined and the most suitable hydrogel was determined. Then, electroactive hydrogel formulations containing 4 different pyrrole percentages were prepared with this hydrogel and after photopolymerization, they were kept in 1% FeCl3 solution for 24 hours and chemical oxidative polymerization was provided to obtain electroactive hydrogels containing polypyrrole. Cyclic voltammograms of these hydrogels containing and not containing pyrrole were created. Among the hydrogels containing different pyrrole percentages, the hydrogel formulation showing the highest conductivity was determined. Then, this formulation was characterized by various techniques (FTIR, TGA, CV). Diclofenac sodium was loaded into the structure of the hydrogel as a model drug by adsorption method and the controlled release profile of the drug in the structure was examined by applying constant voltage.