Development and Characterization of Indomethacin Quantum Dot Loaded Hydrogel

Year 2025, Volume: 50 Issue: 2, 343 - 354, 26.08.2025

Gamze Çamlık , Gökçe Karaotmarlı Güven , Besa Bilakaya , Emre Şefik Çağlar , Tugce Boran , Neslihan Üstündağ Okur , İsmail Tuncer Değim

Abstract

Inflammation occurring in the wound tissue plays an important role in the wound healing process. This situation can cause undesirable conditions such as pain and swelling in patients. Indomethacin (IM) is one of the most frequently preferred nonsteroidal anti-inflammatory (NSAID) active substances that suppress the inflammatory response. Indomethacin blocks prostaglandin synthesis by inhibiting the cyclooxygenase enzyme and thus helps support the wound healing process.
This study includes hydrogel formulations of quantum dots (IMQDs) prepared from the indomethacin active substance for the first time. Characterization studies of the prepared IMQDs were carried out and particle sizes, % polydispersity indexes, and zeta potentials were measured as 8.53±0.096 nm, 19.49±0.550 %, -8.2±0.781 mV, respectively. Quantum yield % was calculated as 56.48%. Hydrogel formulations containing F1 (0.5%), F2 (0.75%), and F3 (1%) containing carbomer at different concentrations and F1-IMQDs, F2-IMQDs and F3-IMQDs containing 2% IMQDs were prepared. The prepared hydrogels' viscosity, pH, mechanical properties, and spreadability were measured. In vitro release studies of all formulations were performed, and it was seen that the gel drug containing IMQDs exhibited a higher release rate than traditional drugs. At the same time, the gel containing IMQDs showed fluorescent properties. Cell culture studies did not show toxicity. In line with the obtained data, the hydrogel formulations containing IMCQDs prepared can be applied to dermal wound healing or anti-inflammatory treatments. This study can be a source for future studies and applications.

Keywords

Indomethacin , quantum dots , hydrogel

İndometazin Kuantum Nokta Yüklü Hidrojelin Geliştirilmesi ve Karakterizasyonu

Abstract

Yara dokusunda meydana gelen inflamasyon, yara iyileşmesi sürecinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu durum hastalarda ağrı ve şişlik gibi istenmeyen durumlara neden olabilmektedir. Indometasin (IM), inflamatuvar yanıtı baskılayan ve sıklıkla tercih edilen nonsteroidal anti-inflamatuvar (NSAIDs) bir etken maddelerin başında gelmektedir. Indometazin, siklooksijenaz enzimini inhibe ederek prostaglandin sentezini bloke etmekte ve böylece yara iyileşme sürecini desteklemeye yardımcı olmaktadır.
Bu çalışma ilk defa indometazin etkin maddesinden hazırlanan KN’lerin (IMQDs) hidrojel formülasyonlarını içermektedir. Hazırlanan IMQDs’lerin karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiş olup partikül büyüklükleri, % polidispersite indeksleri ve zeta potansiyelleri sırasıyla 8.53±0.096 nm, 19.49±0.550 %, -8.2±0.781 mV olarak ölçüldü. Kuantum verimi %56.48 olarak hesaplandı. Farklı konsantrasyonlarda karbomer içeren F1 (0.5%), F2 (0.75%) ve F3 (1%) ile %2 IMQDs içeren F1-IMQDs, F2-IMQDs ve F3-IMQDs içeren hidrojel formülasyonları hazırlandı. Hazırlanan hidrojellerin viskozite, pH, mekanik özellikleri, yayılabilirlikleri ölçüldü. Tüm formülasyonların in-vitro salım çalışmaları gerçekleştirildi ve IMQDs içeren jel ilacı geleneksel ilaçlardan daha yüksek bir salım hızı sergilediği görüldü. Aynı zamanda IMQDs içeren jel floresan özellik gösterdi. Hücre kültürü çalışmaları toksisite göstermedi. Elde edilen veriler doğrultusunda hazırlanan IMQDs içeren hidrojel formülasyonları, dermal yara iyileşmesi veya anti-inflamatuar tedavilere uygulanabilir. Bu çalışma daha sonra gerçekleştirilecek çalışmalar ve uygulamalar için bir kaynak olabilecektir.

Keywords

İndometazin , kuantum noktaları , hidrojel

References

• Bhuyan, C., Saha, D., & Rabha, B. (2021). A Brief Review on Topical Gels as Drug Delivery System. Journal of Pharmaceutical Research International, 344–357. Retrieved from https://doi.org/10.9734/ jpri/2021/v33i47A33020 Binder, L., Mazál, J., Petz, R., Klang, V., & Valenta, C. (2019). The role of viscosity on skin penetration from cellulose ether‐based hydrogels. Skin Research and Technology, 25(5), 725–734. Retrieved from https://doi.org/10.1111/srt.12709