Protein salımı için süpergözenekli IPN/Yarı-IPN hidrojellerin sentezi ve salım kinetiğinin incelenmesi
Synthesis of superporous IPN/Yarı-IPN hydrogels for release of protein and investigation of release kinetics
- Tez No: 182351
- Danışmanlar: PROF.DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Süpergözenekli hidrojel, gaz köpükleştirme, IPN, BSA, salım kinetiği, Superporous hydrogel, gas foaming, IPN, BSA, release kinetics.Adviser: Prof. Dr. Menemşe GÜMÜŞDEREL OĞLU, Hacettepe University, Department ofChemical Engineeringii
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sunulan çalışmada, hidrofilik karaktere sahip akrilamid (AAm) ve akrilik asit (AA)monomerlerinden, çapraz bağlayıcı ajan N,N'-metilenbisakrilamid (BIS) varlığındahazırlanan süpergözenekli hidrojellerin (SPH'lerin) yüksek şişme oranlarından vehızlarından faydalanılarak, model polipeptid ilaç olarak seçilen sığır serum albümin'in(BSA) oral yolla kontrollü salımda kullanımına yönelik bulguların elde edilmesiamaçlanmıştır.SPH yapıların hazırlanabilmesi için gaz köpükleştirme tekniği kullanılmıştır. Çapraz-bağlanma/kopolimerizasyon reaksiyonu, serbest radikalik polimerizasyon ile odasıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Farklı karakteristik özelliklere ve 20-340 µm gözenek çaparalığına sahip homo (AAm) ve kopolimer (AAm-ko-AA) SPH'ler hazırlanmıştır.Çalışmalarda, kuru halde ortalama 8 mm çap ve 4 mm kalınlığa sahip disk formundakihidrojeller kullanılmıştır.Mekaniksel dayanımları zayıf olan SPH'lerin dayanımlarının arttırılması ve uzun sürelisalım davranışının sağlanabilmesi amacıyla; doğal bir polimer olan kitosan ile iç içegeçmiş ağ yapılı süpergözenekli hidrojeller (SPIH'ler) hazırlanmıştır. Kitosan ağ yapı,gliserol fosfat disodyum tuzu (GP) ile çapraz-bağlama sonucu oluşturulmuştur.Çalışma kapsamında hazırlanan tüm hidrojellerin karakterizasyonu, 37oC'da üç farklıpH'daki (3.2, 4.7 ve 7.4) fosfat tampon çözeltisinde (PBS) yürütülen şişme çalışmalarınınyanı sıra, yüzey/kesit morfolojilerinin SEM ile görüntülenmesi, yığın yapı özelliklerininsıkıştırma dayanım testi, boşluk kesri ve yoğunluk analizleri ile incelenmesi ve ısılözelliklerinin TGA ile belirlenmesiyle gerçekleştirilmiştir. SPH'lere göre SPIH'lerin mekanikdayanımları önemli derecede artarken, ısıl dayanımları azalmıştır. Ayrıca; şişmekinetiğinin matematiksel analizi sonucunda; SPH ve SPIH örneklerinde suyun difüzyonkatsayısının sırasıyla 10-7 ve 10-9 m2/s mertebelerinde olduğu saptanmıştır.Süpergözenekli hidrojel disklere yükleme işlemi; oda sıcaklığında, üç farklı pH'daki (3.2,4.7 ve 7.4) fosfat tampon çözeltisinde hazırlanan üç farklı başlangıç konsantrasyonundaki(1, 3 ve 5 mg/ml) BSA çözeltileri kullanılarak enjeksiyon yöntemi ile gerçekleştirilmiş vegeleneksel hidrojellere göre çok kısa sürede (<1 dak.) ve çok yüksek miktarlarda (30-400mg BSA/g kuru jel) BSA yüklenmiştir. Tüm başlangıç BSA konsantrasyonlarında yüklemepH'ı 3.2 için, jellere en yüksek BSA miktarları yüklenmiştir. SPH ve SPIH'lerden proteinsalımı, üç değişik pH'da (3.2, 4.7 ve 7.4) floresan spektrofotometresi ile 7 gün süresinceincelemiştir. Kümülatif salım çalışmaları sonucunda, genel olarak BSA salımının SPH veSPIH'lerden ilk dakikalarda hızlı gerçekleştiği, sonraki 5 saatlik dönemde daha düşükhızlarla devam ettiği belirgin olarak gözlenmiştir. Her iki tür hidrojelden de, genel olaraktüm yükleme konsantrasyonlarda ve tüm salım pH'larında, yükleme pH'ı 4.7 için enyüksek BSA salım miktarları elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In the presented study, superporous hydrogels (SPHs) were synthesized from hydrophilicacrylamide and acrylic acid monomers in the presence of crosslinking agent, N,N?-methylenbisacrylamide, and they were evaluated as the oral controlled delivery system forthe release of polypeptide bovine serum albumin (BSA) model drug.Gas foaming technique was utilized in order to prepare the SPH structures.Copolymerization/crosslinking was realized by free-radicalic polymerization at roomtemperature. Homo (AAm) and copolymer (AAm-ko-AA) SPHs, which have differentcharacterictics and pore diameter range in 20-340 µm, were prepared. In the studies, gelsamples in disc form (diameter=8 mm and height=4 mm) were used.Interpenetrating network (IPN) superporous hydrogels were prepared with chitosan, that isnature polymer, for increasing of mechanical strengths of SPHs and providing of long-termdrug delivery. Chitosan network were formed by crosslinking with glycerol phosphatedisodium salt (GP).The characterization of all hydrogels were done by swelling studies which were applied inphosphate buffer solutions at 37oC and three pH values (3.2, 4.7 and 7.4), SEM forimaging of surface/cross-section morphologies, compression strength test, void fractionanalysis and density measurement for investigation of bulk structure properties, and TGAto determine the thermal characterictics. SPIHs? mechanical strengths have increased butthermal strengths have decreased as to SPHs. Also, the difussion coefficients of water inSPHs and SPIHs were established as the magnitude of 10-7 ve 10-9 m2/s, respectively.SPH discs were loaded with BSA by injection at 3 different pH values (3.2, 4.7 ve 7.4)and 3 different initial concentrations (1, 3 ve 5 mg/ml) in very short time (<1 dak.) andvery high capacities (30-400 mg BSA/g gel) as to conventional hydrogels. The highestamounts of BSA were loaded in gels at the loading pH=3.2 for all initial concentrations.The release of BSA from SPHs and SPHs was established by fluorescencespectrophotometer in 7 days term and was usually observed as high speeds in initialminutes and then lower speeds in 5 hour terms. The highest amounts of BSA werereleased from both of the gels at the loading pH=4.7 for all initial concentrations and pHvalues.
Benzer Tezler
- Biyobozunur ve/veya pH-duyarlı dekstran hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve kolon-spesifik ilaç salımındaki kullanımları
Biodegradable and/or pH-senstitive dextran hydrogels: Synthesis, characterization and application in colon-specific
DİLEK İMREN
Doktora
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
PROF. DR. ALİ GÜNER
- Poly (N-vinyl 2-pyrrolidone) based hydrogels for the delivery of bioactive species
Biyoaktif moleküllerin salımı için poli (N-vinil pirolidon) kökenli hidrojeller
SİBEL ÇINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VASIF NEJAT HASIRCI
PROF. DR. FARUK BOZOĞLU
- pH'a duyarlı poli(vinil eter) bazlı amfifilik hidrojellerden protein salım kinetiğinin incelenmesi
Investigation of protein release kinetics of pH-sensitive poly(vinyl ether) based amphiphilic hydrogels
DİDEHAN KESGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Periodontal doku mühendisliği uygulamaları için kitosan temelli doku iskelelerinin üretilmesi, kemik morfojenik protein-2 (BMP-2), bazik fibroblast büyüme faktörü (bFGF), deksametazon (DEX) salım kinetiklerinin ve in vitro etkinliklerinin tayini
Fabrication of chitosan based scaffolds for periodontal tissue engineering applications, investigation of in vitro efficacy, release kinetics of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), basic fibroblast growth factor (bFGF) and dexamethasone (DEX).
ABDULLAH CEVDET AKMAN
Doktora
Türkçe
2007
Diş HekimliğiHacettepe ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
PROF. RAHİME MERAL NOHUTCU
- Kalvariyal kemik defekti modelinde bone morphogenic protein-2 ve transforming growth factor beta kullanılmasının allogreft yaşamına etkisi
Effect of use of bone morphogenic protein-2 and transforming growth factor-beta on viability of allograft in rat calvarial
HALİL İBRAHİM CANTER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2003
Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiHacettepe ÜniversitesiPlastik ve Rekonstrüktif Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. YÜCEL ERK