Periodontal cep içine uygulanacak metronidazol yüklü kitosan-aljinat polielektrolit kompleks film formülasyonunun üç boyutlu yazıcı ile üretimi


Kılıçarslan M. (Danışman (Yürütücü Gerçek Kişi Olan Projede)), Denizhan D.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Tıp Sağlık
  • Başlangıç Tarihi: Eylül 2023
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2024

Özet

Bu çalışmada, periodontal tedavide kullanılmak üzere metronidazol yüklü kitosan-aljinat polielektrolit kompleks film formülasyonunun üç boyutlu yazıcı ile üretimi amaçlanmıştır. Periodontal hastalıklar genellikle anaerob bakterilerden kaynaklanır. Periodontitis diş etlerinde, alveoler kemiklerde tahribata, tedavi edilmezse diş kaybına neden olabilir. Periodontitis tedavisinde diş hekimlerinin uyguladığı mekanik tedaviyle iyileşme beklenir ancak kullanılan alet ve ekipmanın ulaşamadığı bölgelerde inflamasyon gelişir. Bu durumda da periodontitise neden olan patojenler periodontal ceplerde hızla birikerek periodontitisin tekrarlamasına sebep olur. Sistemik periodontal tedavide yüksek dozlu antimikrobiyal uygulama ile bile etkinin yeterli derecede elde edilememesi ve karşılaşılabilecek yan etkileri azaltabilmek için periodontal cep içine doğrudan uygulanan lokal salım sistemleri geliştirilmiştir. Periodontal cebe lokal olarak uygulanması için mini tablet, film, fiber, strip, jel, in situ jel, in situ implant, vesiküler sistem ve partiküler formülasyonlar kullanılabilir. Periodontal cebin anatomisi, uygun boyuttaki filmlerin kolayca yerleştirilmesi için doğal bir uygulama alanı sağlamaktadır. Bu nedenlerle planlanan projede film formunda bir formülasyon geliştirilmesi düşünülmüştür. Metronidazol çeşitli anaerobik bakterilere karşı spesifik etkinliği nedeniyle periodontitis için yaygın olarak kullanılan ve diş hekimleri tarafından sıklıkla tercih edilen bir antibakteriyel olması nedeniyle projemizde çalışılmak üzere tercih edilmiştir. Periodontal cebe uygulanan ilaç taşıyıcı sistemlerin biyobozunur olması ve kolay yerleştirilmesinin yanında dozaj formları ile mukoza arasında artan teması sağlayan mukoadhezif polimerlerle üretilmesi tercih edilmektedir. Kitosanın toksik olmaması, antimikrobiyal, antienflamatuar, yara iyileştirici, doku rejenerasyon aktivitelerine sahip olması, biyolojik olarak parçalanabilirliği, virüsidal ve fungisidal etkileri, muko/biyoadezivliği gibi özellikleri nedeniyle formülasyonda kullanılması planlanmış, aljinat da yüksek su tutma kapasitesi, iyon değiştirme kabiliyeti, biyouyumluluğu, düşük toksisitesi sebebiyle tercih edilmiştir. Kitosan ve aljinatın birarada kullanımıyla oluşan polielektrolit kompleksin etken madde salım hızını yavaşlattığı tespit edilmiş, bu nedenle bu projede suda çözünürlüğü yüksek olan metronidazolün ani salımını önlemek ve aljinat ilavesi ile adezyonu arttırmak için kitosan-aljinat polielektrolit kompleksinin hazırlanması planlanmıştır. Periodontal cebin derinliğine göre hastaya göre kişiselleştirilmiş dozlarda tedavi uygulamanın çok önemli olması ve farklı kalınlık, farklı geometrilerde değişik filmlerin hızlı bir şekilde geliştirilip bireysel tedaviye yönelik formülasyonun hazırlanabilmesi gibi sebeplerle metronidazol içeren periodontal filmlerin 3Boyulu (3B) baskı tekniğiyle Semi-solid extrusion (SSE) yöntemi ile geliştirilmesine karar verilmiştir. Hazırlanan filmlerin in vitro karakterizasyonu için morfolojik incelemeler (SEM ve optik mikroskop) kalınlık, ağırlık, içerik tekdüzeliği, şişme, adezyon, in vitro çözünme hızı testi ve antimikrobiyal aktivite testleri yapılarak formülasyonlar değerlendirilecektir. Metronidazolün seçilen polimerlerle ve seçilen 3B yazıcı ile üretimi ve periodontal uygulamaya yönelik ilaç şekli basılı yayınlarda yer almamaktadır, önerilen proje bu konuda bir ilk olacaktır. Sonuç olarak önerilen proje ile metronidazol içeren, periodontal cep içi uygulaması için kitozan-aljinat polielektrolit kompleksasyon ile SSE metodu ile 3B baskı ile hazırlanan, hastaya ve tedavi sürecinde değişen cep içi hacmine göre hazırlanabilecek, adhezif bir antibakteriyel film formülasyonu geliştirilecek olması çalışmanın özgünlüğünü sağlamaktadır. Bu şekilde diş hekimliği için uygulanabilecek ve ileride de başka etkin maddeler ile çalışılabilecek, kolay uygulanabilir, hastaya özgü formülasyon geliştirilmesine katkı sağlanabileceği düşünülmektedir.