Preparation and investigation of pH-sensitive hydrogels/nanoparticles for drug delivery

Vücuda ilaç alım yollarından olan oral ilaç uygulaması, genel olarak en uygun ve konforlu yollardan biri olarak düşünülmektedir. Ancak, insülinin etkili bir şekilde oral olarak verilmesi biyoyararlanım probleminden ötürü oldukça zordur. Son yıllarda diyabet tedavisinde daha etkili bir oral insülin sistemi geliştirmek için yoğun bir çaba vardır. PH'a duyarlı polimerik nanopartikül sistemleri, insülinin oral yoldan verilmesi için en önemli ve umut verici stratejilerden biridir. Bu stratejide, nanopartiküllerden insülinin salım hızı pH değerlerinden etkilenmektedir. Bu şekilde midenin asidik ortamından insülin için bir koruma sağlanabilmektedir. Bu çalışmanın amacı, kitosan (CS) ve alginat (ALG) katmanları ile kaplı poli (ε-kaprolakton) (PCL) çekirdeğe dayanan, insülinin oral yoldan iletimi için bir pH'a duyarlı polimerik sistem geliştirmektirdir. Bu amaçla, nanopartikül çift emülsiyon (su / yağ / su) çözücü buharlaştırma metodu temel alınarak hazırlanmıştır. Sisteme istenen pH'a duyarlı özellikleri sağlamak için ALG seçilmiştir. Bununla birlikte, anyonik ALG'yi PCL çekirdeğine bağlamak için katyonik olan CS tabakası PCL nanopartikül yapılarına ilave edilmiştir. İstenilen insülin salım davranışlarını elde etmek için atlatılması gereken ilk zorluk PCL çekirdeğinin hidrofobik yapısıdır. Bu yüzden, ıslanabilirliğinin arttırılması için hidrofilik Pluronic127'nin (F127) hidrofobik PCL matrisi içine eklenmesinin etkisi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar F127'nin PCL matrisine eklenmesinin nanopartiküllerin fizyokimyasal özelliklerini etkilediğini ve salım davranışını geliştirdiğini göstermiştir. Sonuçlara göre, tüm nanopartiküllerin küresel bir şekle sahip olup, homojen olmayan boyut dağılımı ile ortalama boyutları yaklaşık olarak 275.6 nm'dir. Ayrıca, CS ve ALG katmanlarının PCL matris yapısına eklenmesinin PCL nanopartiküllerinin farklı fizyokimyasal özelliklerini etkilediği görülmüştür. PCL nanopartiküllerinin ortalama boyutunun, CS eklendiğinde yaklaşık 10 µm'ye kadar ve ALG ile kaplandığında 50 µm'ye kadar önemli ölçüde arttığı görülmüştür. In-vitro salım çalışmaları, nanopartiküllerin pH'a duyarlı salım modellerine sahip olduğunu göstermiştir. Kitosan ve aljinat katmanları arasındaki polielektrolit kompleksleşmesi, farklı pH ortamlarında (1.2 ve 7.4) nanopartiküllerin insülin salım davranışını geliştirmiştir ve ilaç salımının, tek başına aljinat ya da kitosan ile kaplama sonrası salımından daha etkili olduğu görülmüştür. Nanopartiküllerin in vitro salım davranışının kinetik çalışması, Korsmeyer-Peppas kinetik modeli ile uyumlu olduğunu ve Fickian difüzyon mekanizmasına göre insülin salımının meydana geldiğini göstermiştir.