Synthesis and modeling of hydrogels for controlled drug delivery - Arıcan, Duygu (My University, 2019)
ÖZETKONTROLLÜ İLAÇ SALIMI İÇİN HİDROJEL SENTEZİ VE MODELLENMESİBu tezde, kontrollü ilaç salım sistemi için, hyaluronik asit/ jelatin/ polietilen oksit (HyA/ Jel/ PEO) malzemelerinden oluşan polimerik yapıya, %0 ile %50 arası değişen konsantrasyonlarda indirgenmiş grafen oksit (RGO) eklenmesi ile mekanik ve iletkenlik özellikleri iyileştirilmiş yeni hidrofilik filmler sentezlenmiştir. Sentezlenen biyouyumlu ve iletken hidrofilik filmlerin yapısı FT-IR analizi ile karakterize edilmiştir. Termal ve mekanik davranışlar sırasıyla TGA ve üniversal mekanik test cihazı ile incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, RGO içeren HyA/ Jel/ PEO hidrofilik filmlerin RGO içermeyenlere göre mekanik özelliklerinin önemli ölçüde iyileştiğini göstermiştir. Kompozit filmlerin biyouyumluluğunu belirlemek için, L929 (Fare Fibroblast) hücreleri kullanılmıştır. Hidrofilik filmlerin su-alma kapasiteleri şişme testleri ile, iletkenlik özellikleri ise 4-prob metodu ile ölçülmüştür. Model ilaç olarak kullanılan irbesartan aktif maddesinin kontrollü ilaç salım çalışmaları, fosfat tampon çözeltisinde (pH 7.4) gerçekleştirilmiştir. Deneysel olarak bulunan kontrollü ilaç salım verileri, 1., 2., 3. dereceden dinamik diferansiyel modeller ve Higuchi modeli kullanılarak simüle edilmiştir. Ayrıca, deneysel ilaç salım yüzde sonuçlarını teorik olarak da hesaplayabilmek için ilaç salım hızının, ilaç salım yüzdesi ile ters orantılı olduğu göz önüne alınarak yeni bir yaklaşım öne sürülmüştür. Bu yaklaşım, RGO içeren ve içermeyen HyA/ Gel/ PEO filmlerinin kontrollü ilaç salım sistemleri için potansiyel bir taşıyıcı olarak kullanılabileceğini göstermek üzere, ilaç salım kinetiğine ait farklı ve yeni bir bakış açısı kazandırmıştır.

ABSTRACTSYNTHESIS AND MODELING OF HYDROGELS FOR CONTROLLED DRUG DELIVERYIn this thesis, novel hydrophilic films having enhanced electroconductive and mechanical properties were fabricated by the encapsulating of reduced graphene oxide (RGO) at various concentrations into hyaluronic acid/ gelatin/ poly (ethylene oxide) (HyA/ Gel/ PEO) polymeric structure for controlled drug release system. The structure of fabricated biocompatible and conductive films was characterized by FT-IR analysis. Mechanical and thermal behaviors were analyzed by universal mechanical tester and TGA, respectively. The results verified that mechanical properties of RGO-reinforced hydrophilic films significantly developed in comparison to that of unreinforced HyA/ Gel/ PEO hydrophilic films. To determine biocompatibility of the composite film, L929 (Murine Fibroblasts) cell lines were used. Water-uptake capacities were measured by swelling tests. 4-prob method was used to measure conductivity features. Controlled drug delivery experiments of irbesartan (IRB) were performed in phosphate buffer solution (pH 7.4). The obtained controlled drug delivery data were simulated using dynamic differential models such as 1st, 2nd, 3rd degree and Higuchi model. In addition, a novel approach considering the drug delivery rate to be inversely proportional to the drug delivery percentage was presented to reproduce the experimental drug release percentage results. This approach covers different aspects of drug release kinetics to assure that HyA/ Gel/ PEO films w/ out RGO could be used as a drug carrier for controlled drug release systems.
Keywords: Chemistry, Pharmaceutical; CONTROLLED DRUG DELIVERY; Drug industry; HİDROJEL; İlaç endüstrisi; Kimya, Farmasötik; KONTROLLÜ İLAÇ SALIMI; MODELING; MODELLEME HYDROGEL; Technology, Pharmaceutical; Teknoloji, Farmasötik