Development of a thermosensitive drug delivery system by RAFT controlled polymerızation - Öngel, Gizem Nur (My University, 2024)
Hidrojeller, yüksek oranda su tutma kapasitesi, biyouyumluluk gibi önemli özellikleri sayesinde kontrollü ilaç salım sistemlerinde ilaç taşıyıcısı olarak son zamanlarda oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaktadırlar. Çünkü kontrollü salım, klasik ilaç formlarına göre yan etkileri azaltması, ilaç etkinliğini artırması ve hedef bölgeye yönlendirilebilmesi açısından çok önemli bir araştırma konusu haline gelmiştir. Özellikle farklı fiziksel şartlara (sıcaklık, pH, iyonik şiddet v.b.) göre farklı özellikler (şişme-büzülme v.b.) gösteren akıllı hidrojeller, kontrollü ilaç taşıyıcı sistemleri için bir avantaj olarak görülmektedirler. Klasik polimerizasyon yöntemleri ile bu sistemlerin üretimine literatürde pekçok çalışmada rastlanmasına rağmen, kontrol edilebilir molekül ağırlığına ve düşük polidispersiteye sahip polimerlerin üretilmesini sağlayan kontrollü polimerizasyon tekniklerinin (tersinir ekleme ayrıştırma transfer polimerizasyonu (RAFT); nitroksit ortamlı polimerizasyon, (NMP); ve atom radikal transfer polimerizasyonu, (ATRP)) kullanıldığı çalışmalara çok daha az rastlanmaktadır. Yapılan bu çalışmada sıcaklığa duyarlı PNIPAAm (Poly(N-izopropilakrilamid)) eldesi RAFT ajanı varlığında kontrollü polimerizasyon yöntemi ile gerçekleştirilmiştir ve böylece istenilen aralıkta 2 farklı molekül ağırlığına (yüksek ve düşük), düşük polidispersiteye ve karboksil uç grubuna sahip polimerler elde edilmiştir. Bu şekilde elde edilen PNIPAAm polimerine jelatin doğal polimeride eklenerek her iki polimerinde üstün özelliklerine sahip bir ilaç taşıyıcı sistem elde edilmiştir. PNIPAAm-jelatin bazlı hidrojele model ilaç olarak bir kanser ilacı olan 5-FU yüklenmiştir. Çünkü kanser tedavisinde kullanılan birçok ilaç gibi 5-FU da sindirimi, sinir sistemini, cildi ve kalbi etkileyen birçok yan etkiye neden olabilmektedir ve bu yüzden de kontrollü salımı son derece önemlidir. Elde edilen ürünlerin yapısal karakterizasyonları H-NMR, FT-IR ve GPC ile sağlanırken, morfolojileri SEM analiziyle belirlenmiştir. Şişme ve ilaç salım çalışmaları iki farklı sıcaklık (25 ℃ ve 37 ℃) ve iki farklı molekül ağırlığı için yapılarak sıcaklığın ve molekül ağırlığının şişme kapasitesine ve salım kinetiğine etkileri incelenmiştir. Böylece kanser tedavisinde kullanılmak üzere kontrollü salım sağlayabilecek bir ilaç taşıyıcı sistem RAFT tekniği ile geliştirilmiş olup, bu yenilikçi yönüyle de literatüre katkı sağlanmıştır.

Hydrogels have recently been widely used as drug carriers in controlled drug release systems, thanks to their important properties such as high water retention capacity and biocompatibility. Because controlled release has become a very important research topic in terms of reducing side effects, increasing drug effectiveness and directing it to the target area compared to classical drug forms. In particular, smart hydrogels, which show different properties (swelling-shrinking, etc.) according to different physical conditions (temperature, pH, ionic strength, etc.), are seen as an advantage for controlled drug carrier systems. Although the production of these systems by classical polymerization methods is encountered in many studies in the literature, controlled polymerization techniques (reversible addition decomposition transfer polymerization (RAFT); nitroxide media polymerization (NMP); and atomic radical transfer polymerization), which enable the production of polymers with controllable molecular weight and low polydispersity, are not available. Studies using , (ATRP)) are much less common. In this study, temperature-sensitive PNIPAAm (Poly(N-isopropylacrylamide)) was obtained by controlled polymerization method in the presence of RAFT agent, and thus, polymers with two different molecular weights (high and low) in the desired range, low polydispersities and carboxyl end groups were obtained. By adding gelatin natural polymer to the PNIPAAm polymer obtained with this way, a drug carrier system with superior properties of both polymers was obtained. PNIPAAm-gelatin-based hydrogel was loaded with model drug. 5-FU, a cancer drug, was chosen as the model drug. Because, like many drugs used in cancer treatment, 5-FU can cause many side effects that affect digestion, nervous system, skin and heart. That's why controlled release is extremely important. While the structural characterizations of the obtained products were provided by FT-IR and GPC, their morphologies were determined by SEM analysis. Swelling and drug release studies were carried out for two different temperatures (25 ℃ and 37 ℃) and two different molecular weights, and the effects of temperature and molecular weight on the swelling capacity and release kinetics were examined. Thus, a drug carrier system that can provide controlled release for use in cancer treatment was developed using the RAFT technique and contributed to the literature.
RAFT kontrollü polimerizasyon ile ısıya duyarlı ilaç taşıyıcı sisteminin geliştirilmesi
Keywords: 5-FU; 5-FU. Thermosensitive hydrogel; Controlled relase; Farmasötik biyoteknoloji; Gelatin; Jelatin; Kontrollü salım; Pharmaceutical biotechnology; PNIPAAm; RAFT polimerizasyonu; RAFT polymerization; Sıcaklığa duyarlı hidrojel