Biyodegredasyon özelliğine sahip eş-boyutlu polimerik mikrokürelerin sentezi ve in-vitro degredasyon özellikleri

Abstract

ÖZET Yapılan çalışmada organ görüntüleme ve İlaç hedefleme uygulamalarında kullanılmak üzere monodlspers, mikron boyutlu (0.5-2.5 jım), biyodegredasyon özelliğine sahip polimerik mikrotaşıyıcıların sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Biyodegredasyon özelliğine sahip polimerik mikrokürelerin sentezi ilk kez geliştirilen ve faz inversiyon polimerizasyonu olarak adlandırılan yöntemle yapılmıştır. Bu yöntem ile etil 2-siyanoakrilat monomerinin, monodispers ve mikron boyutlu küreler şeklinde polimerleşmesi sağlanmıştır. Etil 2- siyanoakrilat monomerinin faz inversiyon polimerizasyonu, dağıtma ortamı olarak sulu HC1 çözeltisi kullanılarak yapılmıştır. Yöntemde H3PO4 katalizör, F-88, Pluronic Polyol (poli(etilen oksit)/(poli(propilen oksit) kopolimeri), emülsiyon yapıcı madde, dekstran ise koruyucu stabilizör olarak kullanılmıştır. Çalışmanın ilk kısmında, katalizör, emülsiyon yapıcı madde, koruyucu stabilizör konsantrasyonları ve dağıtma ortamı pH'ının, monomer toplam dönüşümü ile polimerik mikrokürelerin ortalama partikül boyutu ve boy dağılımı üzerine etkisi incelenmiştir. Ayrıca polimerizasyon değişkenlerinin elde edilen polimerik mikrokürelerin degredasyon hızına etkisi de bu bölümde çalışılmıştır. Toplam monomer dönüşümünün, artan katalizör, emülsiyon yapıcı madde ve koruyucu stabilizör konsantrasyonuyla arttığı, dağıtma ortamındaki HC1 konsantrasyonunun artışıyla azaldığı gözlenmiştir. Ortalama partikül boyu ise; artan emülsiyon yapıcı madde konsantrasyonu ile azalmış, HC1 konsantrasyonunun artışı ile artış göstermiştir. Dağıtma ortamında monomer konsantrasyonu artışının ise partikül boy dağılımında genişlemeye yol açtığı gözlenmiştir. Ortalama partikül boyunun azalmasıyla; toplam mikroküre yüzey alanında ortaya çıkan artışın degredasyon hızında artmaya neden olduğu görülmüştür. Çalışmanın ikinci bölümünde, poli (etil 2-siyanoakrilat) mikrokürelerinin degredasyon hızı; degredasyon ortam pH'ı, 1.2-8.0, sıcaklığı, 4-37°C ve poli (etilsiyanoakrilat) mikroküre başlangıç konsantrasyonu, 0.125-0.500 mg/ml aralığında değiştirilerek incelenmiştir. Mikroküre degredasyon hızının, artan ortam pH'ı ve sıcaklığı ile arttığı, mikroküre başlangıç konsantrasyonunun artışı ile azaldığı gözlenmiştir. Yapılan SEM çalışması ile polifetil siyanoakrilat) mikrokürelerde degredasyonun yüzey aşınması ile meydana geldiği bulunmuştur.

Summary {{ SUMMARY In this study; the synthesis and characterization of monosize, biodegradable polymeric microspheres in micron-size range (0.5-2.5 um) were performed for use in organ monitoring and drug targeting applications. The synthesis of biodegradable monosize polymeric microspheres were performed by phase inversion polymerization developed firstly in this study. Ethyl 2-cyanoacrylate monomer was polymerized in the form of monosize microspheres by using this method. The phase inversion polymerization of ethyl 2-cyanoacrylate was conducted within aqueous HC1 solution as dispersion medium. H3PO4, F-88 Pluronic Polyol and dextran were used as catalyst, emulsifier and protective colloid, respectively. In the first part of the study; the effects of catalyst, emulsifier, protective colloid concentrations and the dispersion medium pH on the average particle size, size distribution and the total monomer conversion were investigated. The effects of polymerization parameters on the degradation rate of resultant poly(ethyl cyanoacrylate ) were also studied. The results indicated that; the total monomer conversion increased with increasing emulsifier and protective colloid concentrations, and decreased with increasing HC1 concentration. The average size increased with increasing HC1 concentration and decreased by increasing emulsifier concentration. The increase in the monomer concentration caused an increase in the size distribution of polymeric microspheres. It was observed that, the increase in the total surface area of microspheres originating from the decrease of average size increased the degradation rate of polymeric microspheres. In the second part of the study; the effects of medium pH, temperature and initial microsphere concentration on the degradation rate of poly(ethyl cyanoacrylate) microspheres were experimented. The degradation rate of microspheres increased with increasing medium pH and decreased with increasing microsphere concentration. The results of SEM study indicated that; the degradation occured mainly by surface erosion in poly(ethyl cyanoacrylate) microspheres.