Uyarıya duyarlı ve biyobozunur amfifilik kopolimerlerin sentezi, sol-jel faz geçiş ve ilaç salım davranışlarının incelenmesi

Bu tez çalışmasında, kontrollü ilaç salım uygulamalarında kullanılabilecek biyouyumlu ve biyobozunur özellikte, farklı bileşimlere sahip sıcaklık ve pH duyarlı amfifilik kopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirildi. Misel oluşturabilme davranışları ve fizyolojik koşullardaki sol-jel faz geçiş özellikleri belirlenen bu kopolimerlerin ilaç salım davranışları belirlendi. Çalışmanın birinci kısmında, å-kaprolakton (å-CL), metoksi poli(etilen glikol) (mPEG) ve çeşitli amin ve diakrilat bileşikleri kullanılarak, metoksi poli(etilen glikol)-b-poli(ε-kaprolakton)-b-poli(β-amino ester) (mPEG-b-PCL-b-PBAE) triblok kopolimerleri, poli(β-amino ester)-g-poli(ε-kaprolakton)-b-metoksi poli(etilen glikol) (PBAE-g-PCL-b-mPEG) graft kopolimerleri ve poli(etilen oksit) (PEO) ile kaplanmış 4 kollu yıldız poli(ε-kaprolakton)-b-poli(β-amino ester) (PEO kaplı 4YPCL-b-PBAE) kopolimerleri olmak üzere üç farklı yapıda amfifilik kopolimer sentezlendi. Sentezlenen amfifilik kopolimerlerin yapıları, ortalama molekül ağırlıkları ve polidispersiteleri Fourier Dönüşümlü Infrared Spektroskoisi (FTIR), Proton Nükleer Manyetik Rezonanas (1H NMR) ve Jel Geçirgenlik Kromatografi (GPC) ile karakterize edildi. Diyaliz yöntemi ile hazırlanan polimerik misellerin kritik misel konsantrasyonları Floresans Spektrofotometresi ile; misellerin tanecik büyüklüğü, dağılımı ve yükü Dinamik Işık Saçılması (DLS) ile; pH duyarlılıkları asit baz titrasyonu yöntemi ile; misel morfolojisi ise Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak karakterize edildi. Ayrıca, X-Işınları Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ile yüzey karakterizasyonu yapılan yıldız kopolimerlerin C1s spektrumunun eter (-C-O-) sinyalindeki artış PEO zincirlerinin nanotanecik yüzeyine etkili bir şekilde bağlandığını kanıtladı. Yapılan karakterizasyon çalışmaları sonucunda, amfifilik kopolimerlerin başarılı bir şekilde sentezlendiği ve düşük konsantrasyonlarda (0,001-0,068 mg/mL) misel oluşturabildiği gözlendi. Tanecik boyutu ölçümleri, blok kopolimerlerin misel boyutunun 60-92 nm, graft kopolimerlerin 95-121 nm ve yıldız kopolimerlerin 110-160 nm arasında olduğunu gösterdi. Fosfat tampon çözeltisi içerisinde pH 7,4'te biyobozunma davranışları incelenen kopolimerlerin yaklaşık % 50'sinin 2-3 gün içerisinde hidrolitik olarak bozunduğu görüldü. İkinci aşamada; sentezlenen kopolimerlerin sol-jel faz geçiş özellikleri incelendi. Bu amaçla belirli konsantrasyonda hazırlanan kopolimer çözeltilerinin farklı sıcaklık ve pH değerlerinde jel oluşturma özelliği tüp ters çevirme yöntemi ile belirlendi. % 25 kopolimer konsantrasyonunda sentezlenen tüm kopolimerlerin jel oluşturabildikleri görüldü. Kopolimerlerin her bir bloğunun uzunluğu ayarlanarak kopolimer çözeltisinin oda sıcaklığında enjekte edilebilmesi, fizyolojik koşullarda (37˚C ve pH 7,4) ise jel oluşturabilmesi için gereken koşullar belirlendi. Bu tez çalışmasının son bölümünde; suda zayıf çözünürlüğe sahip ve direk olarak kullanımında toksik bir antikanser ilacı olan etoposid, diyaliz yöntemi ile suda kendiliğinden oluşan polimerik misellerin hidrofobik çekirdeğinde hapsedilerek veya ilaç polimerle doğrudan karıştırılarak polimerik taşıyıcıya etkin bir şekilde çeşitli oranlarda (5, 10, 15, 20 mg/mL) yüklendi. Bu taşıyıcıların ilaç yükleme etkinliği UV-VIS spektrofotometresi ile tayin edildi ve optimum etoposid yükleme içeriği 10 mg/mL olarak bulundu. Etoposidin bu taşıyıcılardan in vitro salım çalışmaları misel ve nanotanecikler için asidik pH (5,0 ve 6,5) ve fizyolojik pH (7,4)'da jeller için fizyolojik pH'da incelendi. Kopolimerlerin iki farklı taşıyıcı olarak kullanımlarında yüklenen ilaçların salım sonuçları karşılaştırıldı. Sonuç olarak; bu çalışmada sentezlenen kopolimerlerin hem etkili ve kolay bir salım yolu olan oral yoldan vücuda verilebilecek polimerik miseller olarak hem de sol-jel faz geçiş özelliklerinden yararlanarak enjekte edilebilir sistemler olarak kullanılabilecekleri gösterildi.