Antifungal özelliğe sahip kontrollü ilaç salımı gösteren ve sıcaklığa duyarlı kitosan/karboksimetil selüloz/skleroglukan hidrojellerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, tırnak mantarı tedavisinde kullanılması amacıyla oda koşullarında sıvı halde bulunup tırnak yüzeyine uygulandığında jel hale dönüşen sıcaklığa duyarlı kitosan/karboksimetil selüloz/skleroglukan ve kitosan/karboksimetil selüloz/ skleroglukan/montmorillonit hidrojelleri hazırlanmıştır. Hidrojellerin mekanik ve termal özelliklerini ve şişme ve salım davranışlarını iyileştirebilmek amacıyla fenil alanin amino asiti ile modifiye edilmiş montmorillonit kili (MMT) kullanılmıştır. Hidrojellerin jelleşme sıcaklıklarını hassas bir şekilde belirleyebilmek amacıyla reolojik ölçümler yapılmış ve vücut dış sıcaklığında jelleşme gösteren optimum hidrojel sistemi belirlenmiştir. Farklı oranlarda MMT içeren optimum hidrojel sisteminin karakterizasyon testleri gerçekleştirilmiştir. Fourier transform infrared (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dispersif X-ışını (EDX), haritalama, geçirimli elektron mikroskobu (TEM), X-ışını difraksiyon (XRD), termal gravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), şişme testleri, temas açısı, opasite ve mekaniksel dayanıklılık analizleri ile karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. TEM ve XRD analizleri, hidrojellere katkılanan MMT'nin hidrojelin ağ yapısı içerisinde eksfoliye dağılım sergilediğini göstermiştir. TGA ile %0, %1, %3 ve %5 MMT içeren hidrojel sistemleri için bozunma sıcaklığının sırasıyla 145 °C, 158 °C, 165 °C ve 175 °C olduğu belirlenmiştir. DSC analizi sonucunda, hidrojel matriksi içerisinde bulunan MMT miktarının artmasıyla, hidrojellerin camsı geçiş sıcaklığı (Tg) değerlerinin arttığı saptanmıştır. Hidrojellere kil katkılanması ile hidrojellerin termal kararlılığı artmıştır. Hidrojellerin saf sudaki, asidik ortamdaki ve bazik ortamdaki şişme davranışları karşılaştırıldığında, en fazla şişmenin asidik ortamda ve en az şişmenin saf su ortamında olduğu tespit edilmiştir. Hidrojeller saf su ortamında ve bazik ortamda denge şişme değerine ulaşmış ve Fick olmayan tipte şişme davranışı sergilemişlerdir. Hidrojel içerisinde kil miktarının artmasıyla hidrojelin şişme miktarında belirgin derecede bir düşüş tespit edilmiştir. %0 MMT içeren hidrojel sisteminin temas açısı değeri 58,8° iken, hidrojel içerisindeki kil miktarının %5'e çıkarılması ile hidrojelin temas açısı değeri 77,9°'ye yükselmiştir. Kil ilavesi ile hidrojelin hidrofilik karakteri azalmıştır. Hidrojel içerisindeki kil konsantrasyonunun artması ile hidrojelin %transmittans miktarının azaldığı ve opasite değerinin arttığı gözlenmiştir. Mekanik sıkıştırma testi sonunda elde edilen basma gerilimi değerleri kil içermeyen sistem için 126,45±8,83 kPa ve en fazla kil içeren sistem için 266,99±6,60 kPa olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, antifungal özellikli ilaç salımı ve antifungal aktivite çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Hidrojellere antifungal özellikli oksikonazol nitrat (OXI) ilacı yüklenerek salım miktarları spektrofotometrik yöntem ile takip edilmiştir. %0, %1, %3 ve %5 MMT katkılı hidrojel sistemlerinden gerçekleşen OXI salım miktarları 420 dakika sonunda sırasıyla %70,33±1,74, %63,92±0,31, %58,78±1,45 ve %52,89±0,21 olarak belirlenmiştir. Böylelikle, OXI salımının hidrojel içerisindeki kil miktarının değiştirilmesi ile kontrol edilebildiği sonucuna ulaşılmıştır. OXI yüklü hidrojellerin antifungal aktivitesi Trikofiton mentagrafites dermofit türüne karşı incelenmiş ve hidrojellerin yüksek antifungal etki gösterdiği tespit edilmiştir.