İnsulin hormonunun kontrollü salımında kullanılmak üzere biyouyumlu taşıyıcı implantın hazırlanması ve uygulaması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, yavaş bazal insulin salımını sağlayan sürekli bir sistem tasarlamaktır. pHEMA hidrojeli iyi bir biyouyumluluğa sahiptir. İnsulinin kontrollü salımı ve etkili bir hidrojel implant formülasyonu için su alarak şişebilen poli(2- hidroksietil-metakrilat-metilmetakrilat) kopolimeri UV-başlatıcılı fotopolimerizasyonu yöntemi ile silindirik biçimde hazırlandı. İnsulinin kontrollü salımı için taşıyıcı hidrojel implantının biyouyumluluğunu arttırmak için pHEMA ve/veya p(HEMA-MMA) silindirik yapılarına insan serum albumini ve polietilen glikol eklendi. Farklı monomer oranına iii sahip bir seri p(HEMA-MMA) kompozisyonu hazırlandı. İlaç yüklenmesi ve salım çalışmalrında en uygun sonuçlar, HEMA:MMA monomer oranının 1:0.5 (v/v) olduğu kompozisyonda elde edildi. İnsulinin kontrollü salımı için hazırlanan taşıyıcı implant materyalinin karakterizasyonu temas açısı, FTIR, SEM ve DSC çalışmaları ile gerçekleştirildi. Şişebilen hidrojellere çözücü moleküllerinin transferi ile şişme davranışları araştırıldı. İnsulin salım sistemi için taşıyıcı implant yüzeyinde kan protein adsorpsiyonu ve platelet adhezyonu önemli derecede azalmıştır. Fizyolojik fosfat tamponu içeren sürekli akış salım sisteminde insulinin salım kinetiği, üç farklı insulin dozu (25, 50 and 75 U/ml) yüklenmesi ile değerlendirildi. Polimerik silindirlerinden salınan insulin miktarı spektrofotometrik yöntem kullanılarak tayin edildi. İnsulin salım mekanizmasını değerlendirebilmek amacı ile power yasası, sıfırıncı-derece ve Higuchi model eşitlikleri kullanıldı. Anahtar Kelimeler: Kontrollü salım, Hidrojel silindir, poli(HEMA-MMA), İnsulin, Biyomateryal, Temas açısı, Termal analiz, Salım kinetiği.

The purpose of this study was to design sustained release system which provides basal insulin release slowly. pHEMA hydrogel possesses good biocompatibility. For an effective implantable hydrogel formulations and controlled release of insulin, a water swellable copolymer of poly(2-hydroxyethyl methacrylate-methylmethacrylate) have been prepared via UV-initiated photo-polymerization in rods form. In order to increase biocompatibility of the implantable hydrogel carriers for controlled insulin release, human serum albumin and polyethylene glycol were incorporated into the pHEMA and/or p(HEMA-MMA) rods structures. A series of v p(HEMA-MMA) compositions with different monomers ratios was prepared. Optimum results of the drug loading and release were obtained in case of sample having weight ratio of HEMA: MMA as 1:0.5 (v/v). The implantable carrier materials for controlled insulin release were characterized using contact angle, FTIR, SEM and DSC studies. The swelling behaviour of solute transport in swellable hydrogels was investigated. The blood protein adsorption and platelet adhesion were significantly reduced on the surface of the carrier implant for insulin release system. The release kinetics of insulin with three different doze (25, 50 and 75 U/ml) was evaluated in physiological phosphate buffer in a continuous flow release system and the amount of insulin released from polymeric rods was determined using a spectrophotometric method. In order to evaluate of insulin release mechanism was used via power law, zero order and Hugichi?s model equations. Keywords: Controll release, Hydrogel rods, p(HEMA-MMA), Insulin, Biomaterial, Contact angle, Thermal analysis, Release kinetics