Metal-organik kafes (MOF)/ aerojel kompozitlerinin ((MOFACların) i̇laç saliniminda kullanimi

Yeni tür nanoyapılı malzemelerden Metal-Organik Kafes (MOF)/Aerojel kompozitleri (MOFAC) elverişli özellikleri sayesinde her geçen gün dikkatleri çekmektedir. Mikro-/mezogözenekli MOF'ların mezo-/makrogözenekli aerojellerle kombinasyonu hiyerarşik olarak farklı gözenekleri birleştirmektedir. MOFAC'lar, yüksek yüzey ölçümleri, kombine morfolojileri, mekanik, fizikokimyasal ve fonksiyonel özellikleri sayesinde birçok uygulamada göze çarpan performanslar sergilemektedir. İlaç salınımı konusundaysa hem MOF'lar hem aerojeller ayrı ayrı sıkça araştırılmaktadır. Çok modlu gözenek kombinasyonlu MOFAC'lar ise ilaç salınımı konusunda umut vadetmektedir. Bu çalışmada 3 farklı MOF (Fe-BTC, ZIF-8 ya da UiO-66) ve kalsiyum aljinattan oluşan MOFAC'lar sentezlendi. Mikrogözenekli MOF'lar, mezo ve makrogözenekli aerojel matrislerinin içine basit karıştırma ve damlatma teknikleri kullanılarak dahil edildi ve bu şekilde küre boncuk şeklinde kompozitler elde edildi. Sentezlenen kompozitler, azot adsorpsiyonu, XRD, SEM ve FTIR ile karakterize edildi. Azot adsorpsiyonu çalışması, sentezlenen MOFAC'ların hiyerarşik olarak makro-, mezo- ve mikrogözenekli olduğunu, MOF'ların mikrogözeneklerinin açık ve ulaşılabilir olduğunu ortaya koydu. XRD analizi MOF'ların zarar görmediğini ve kristal yapıda kaldığını gösterdi. FTIR analizi ise MOF ve aerojellerin kompozit içerisinde fiziksel bir karışım oluşturduğunu gösterdi. Sentezlenen kompozitlere daha sonra parasetamol veya ibuprofen ilaçları yüklendi. Parasetamol, etanollü solüsyonundan SAS (süperkritik antisolvent çökelmesi) ile gözeneklerin içerisine yüklenirken, ibuprofen süperkritik CO2 solüsyonundan yüklendi. Yüklenen ilaç miktarını ve ilacın kompozit içerisinde dağılımını belirleyen faktörler araştırıldı. Parasetamol yüklemelerinin ilacın etanol içindeki konsantrasyonuna hayli bağlı olduğu ve bununla da limitli olduğu gözlemlendi. Ayrıca süperkritik kurutma öncesi ekstraksiyon kabına konan fazlalık ilaç solüsyonunun da yükleme miktarında önemi olduğu gözlemlendi. 1.2 M yükleme solüsyonu ve fazlalık solüsyon kullanımı ile ağırlık olarak yaklaşık %70 parasetamol yüklendi. Süperkritik CO2 solüsyonundan ise ağırlık olarak % 20 ibuprofen yüklemesi gerçekleştirildi. Daha sonra ise yüklenen ilaçların PBS tampon çözeltisine veya suya salınımları araştırıldı. Fe-BTC/aljinat aerojel kompozitlerinin parasetamol salınımında, ZIF-8/aljinat aerojel kompozitlerinin ise ibuprofen salınımında umut vadettiği gözlemlendi. Kompozitlerin içinde artan MOF miktarı salınımın yavaşlamasını sağladı. Son olarak, salınım kinetikleri Korsmeyer-Peppas modeli kullanılarak incelendi. Ana salınım mekanizması olarak difüzyon görülmüş, bazı PBS'e salınan fazlalıklı sistemlerde şişme de gözlemlenmiştir.