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
- Tez No: 123398
- Danışmanlar: PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: pH'ya duyarlı hidrojel, sıcaklığa-duyarlı hidrojel, BSA, salım kinetiği, pH-sensitive hydrogel, temperature-sensitive hydrogel, BSA, release kinetics
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
pH'ya DUYARLI POLI(VİNİL ETER) BAZLI AMFİFİLİK HIDROJELLERDEN PROTEİN SALIM KİNETİĞİNİN İNCELENMESİ Didehan Kesgin Hacettepe Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZ Sunulan çalışmada, hidrofilik yapıdaki etilen glikol vinil eter (EGVE), hidrofobik yapıdaki bütil vinil eter (BVE) ve asidik komonomer akrilik asidin (AA), çapraz-bağlayıcı ajan olarak kullanılan dietilenglikol divinil eter (DEGDVE) varlığındaki kopolimerizasyonuyla hazırlanan hidrojellerin sıcaklık ve özellikle pH-duyarlılığının saptanması ve bu özelliklerinden faydalanılarak polipeptid ilaçların oral yolla kontrollü şahmında kullanımlarına yönelik bulguların elde edilmesi amaçlanmıştır. Kopolimerizasyon/çapraz-bağlanma, y-radyasyonuyla, vakum ortamında ve 0.248 Mrad/saat doz hızında gerçekleştirilmiştir. Polimerizasyon, değişen komonomer bileşimlerinde yürütülmüş ve farklı şişme karakteristiklerine sahip amfifilik jel yapılar elde edilmiştir. Çalışmalarda, kuru halde 10 mm çap ve 1.5 mm kalınlığa sahip disk formunda hidrojeller kullanılmıştır. Polimerlerin sıcaklık-duyarlılığının belirlenmesi amacıyla 4°C ve 37°C'da, fosfat tampon çözeltisinde (PBS, pH=7.4) şişme deneyleri yürütülmüş ve jellerin şişme kinetiği incelenerek denge şişme değerleri (EWC) belirlenmiştir. Jellerin 4°C'da, 37°C'a oranla daha yüksek derecede şiştiği ve şişmenin non-Fickian difüzyon mekanizmasına uygun olarak gerçekleştiği saptanmıştır. Suyun jellere difüzyonu için görünür difüzyon katsayısının ise 10"11 m2/s mertebesinde olduğu belirlenmiştir. Polimerlerin pH-duyarlılığının saptanmasına yönelik şişme deneyleri ise 37°C'daki fosfat tampon çözeltilerinde, pH=2.1-10.0 aralığında yürütülmüştür. Kinetik çalışmalar, AA içeriğine sahip D3 numaralı hidrojelin şişme davranışının diğer örneklerden belirgin bir şekilde farklılaştığını ve pH=7.5 ile 8.0 arasında bu örneğin keskin bir hacim-faz geçişine sahip olduğunu göstermiştir. Hazırlanan jellerin yığın yapı özellikleri FTIR ile, camsı geçiş sıcaklıkları ve termal davranışları DSC ve TGA ile, yüzey ve kesit morfolojisi ise SEM ile belirlenmiştir. pH-duyarlı olduğu belirlenen D3 numaralı örneğe, model protein olarak sığır serum albümin (BSA) yüklenmiştir. Yükleme işlemi 4 farklı pH değerinde (3,5,7,8) jelin şişmesine bağlı olarak gerçekleştirilmiştir. Çalışılan pH aralığında 1 gram kuru jele 3 ila 5 mg arasında değişen miktarlarda BSA yüklenebilmiştir. Bu jellerden 5 değişik pH'da (2,6,7,8,9) protein salımı floresan spektrofotometresi ile incelenmiştir. pH=2'de çok düşük miktarlarda (< %10) salım gözlenirken, pH>6'da uzun süreli (~ 14 gün) ve %100'e varan salım değerleri elde edilmiştir. Salım kinetiğinin matematiksel analizi sonucunda, BSA saliminin non-Fickian mekanizmaya uygun olarak gerçekleştiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
INVESTIGATION of PROTEIN RELEASE KINETICS of pH-SENSITIVE POLYVINYL ETHER) BASED AMPHIPHILIC HYDROGELS Didehan Kesgin Hacettepe University, Department of Chemical Engineering, Chemical Engineering Section ABSTRACT In the presented study, temperature and pH-sensitivity of hydrogels synthesized from hydrophilic ethylene glycol vinyl ether, hydrophobic butyl vinyl ether and acidic comonomer acrylic acid in the presence of crosslinking agent, diethylene glycol divinyl ether were determined and the results were evaluated for the orally controlled delivery of polypeptide drugs. Copolymerization/crosslinking was realized by gamma-irradiation in vacuum, and at an irradiation dose of 0.248 MRad/h. By changing the comonomer ratio, a number of amphiphilic gels, which have different swelling characteristics, were obtained. In the studies, gel samples in disc form (diameter=10 mm and height=1.5 mm) were used. In order to determine the temperature-sensitivity, the swelling studies were carried out at 4°C and 37°C in phosphate buffer solution (PBS, pH=7.4) and equilibrium water content (EWC) values were calculated from swelling kinetics of gels. The results showed that, EWC values of gels decreases with increasing temperature and swelling process obeys non-Fickian diffusion mechanism. The pH-sensitivity of gels were determined by the swelling studies which were carried out at 37°C in PBS in the range of pH=2.1-10.0. The kinetic studies showed that swelling behaviour of D3 sample which includes AA is different than that of the others. A volume- phase transition was observed for this sample in the range of pH=7.5-8. The atomic structure of hydrogels was studied by FTIR. The glass transition temperature and thermal behaviour was investigated by DSC and TGA. The surface and cross-section structures of the gels were examined by SEM. The pH-sensitive D3 sample was loaded with bovine serum albumin (BSA) at four different pH values (3,5,7,8). The loading capacity was varied between 3 and 5 mg per one gram dry gel. Protein release was examined at 5 different pH values (2,6,7,8,9) by fluorescence spectrophotometer. Long time (-14 days) protein release up to %100 was examined at pH>6, while protein release at pH=2 was very low. It was concluded that BSA release had fitted with non-Fickian mechanisms as a result of mathematical analysis of the release kinetics.
Benzer Tezler
- Poli(vinil eter) ampifilik hidrojellerin sentezi ve kontrollü ilaç salım uygulamaları
Synthesis and controlled drug release applications of poly (vinyl ether) based amphiphilic hydrogels
İLKNUR UYSAL TOPAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Sıcaklık ve pH-duyarlı poli (vinil eter) hidrojellerin sentezi ve biyolojik karakterizasyonu
Synthesis and biological characterization of temperature and pH-sensitive poly (Vinly ether) hydrogels
AYFER ARI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU
- Çevre değişimlerine duyarlı polimerlerin fiber optik kimyasal sensör yapımında kullanılması
Stimuli sensitive polymers for use in fiber optic chemical sensors
OKAN OKTAR
- Metil vinil eter/ maleik asit kopolimerlerinin sıcaklık ve pH duyarlılığının incelenmesi ve yarı geçirgen zar olarak kullanılması
Investigation of temperature and pH sensitivity of methyl vinyl ether/ maleic acid copolymer and its use as a semi-permeable membrane
HÜLYA SAVAŞ
- Biyouyumlu akıllı polimerik nanoparçacık geliştirilmesi ve kontrollü ilaç salınım uygulamaları
Development of biocompatible smart polymeric nanoparticles for controlled drug relase applications
MEHMET ULAŞAN
Doktora
Türkçe
2014
BiyokimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUNUS ÇENGELOĞLU
DOÇ. DR. MUSTAFA SELMAN YAVUZ