Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Preparation, Characterization and Investigation of Drug Release Properties of Aloe Vera Loaded Chitosan/Fibroin Films

Yıl 2025, Cilt: 37 Sayı: 1, 75 - 82, 27.03.2025
https://doi.org/10.35234/fumbd.1443205

Öz

In this study, biopolymer-based chitosan/silk fibroin/aloe vera-based films with drug carrier properties were prepared. For this purpose, firstly, fibroin protein from raw silk was purified and separated. Then, aloe vera-doped fibroin/chitosan films were prepared by solution casting method and their surface, structural and thermal behaviors were characterized using SEM, FTIR and TGA techniques. Additionally, the release conditions of the antibiotic added to the prepared blend polymer films were determined. Maximum drug release was observed in FK3 film with 75% chitosan content. It was also determined that polymer films exhibited the highest drug release at pH 2 and that the release decreased as pH increased.

Proje Numarası

MMY.22.01

Kaynakça

  • Xing X, Han Y, Cheng H. Biomedical applications of chitosan/silk fibroin composites: A review. Int J Biol Macromol 2023; 240:124407.
  • Kaplan DL, Adams WW, Farmer B, et all. Silk Polymers. Mater Sci and Biotech, ACS Publications 1994; 544:2–16.
  • Shao Z, Vollrath F. Surprising strength of silkworm silk. Nature 2002; 418:741.
  • Rinaudo M. Chitin and chitosan: properties and applications. Prog Polym Sci 2006; 31(7):603-32.
  • Gallo M, Naviglio D, Caruso AA, Ferrara L. Applications of chitosan as a functional food. In Novel approaches of nanotechnology in food. Academic Press, 2016; 425-464.
  • Marshall JM. Aloe vera gel: What is the evidence? Pharma Jr. 1990; 24:360–2.
  • Iarc Monographs. Aloe vera In: Some Drugs and Herbal Products, International Agency for research on Cancer, Lyon, France, 2016.
  • Jeencham R, Sutheerawattananonda M, Rungchang S. Novel daily disposable therapeutic contact lenses based on chitosan and regenerated silk fibroin for the ophthalmic delivery of diclofenac sodium. Drug Deliv 2020; 27 (1) :782-790.
  • Zhou Y, Liang K, Zhao S. Photopolymerized maleilated chitosan/methacrylated silk fibroin micro/nanocomposite hydrogels as potential scaffolds for cartilage tissue engineering. Int J Biol Macromol 2018; 108:383-390.
  • Shao J, Ding Z, Li L. Improved accumulation of TGF-β by photopolymerized chitosan/silk protein bio-hydrogel matrix to improve differentiation of mesenchymal stem cells in articular cartilage tissue regeneration. J Photochem Photobiol B 2020; 203:111744.
  • Zhang H, Li LL, Dai FY, Zhang HH, Ni B, Zhou W, Yang X, Wu YZ. Preparation and characterization of silk fibroin as a biomaterial with potential for drug delivery. J Transl Med 2012; 10:117.
  • Mosselhy DA, Ge Y, Gasik M, Nordstrom K. Silica Gentamicin nanohybrids: synthesis and antimicrobial action. Materials 2016; 9(3):170.
  • Huang J, Qin J, Zhang P, Chen X, You X, Zhang F, Zuo B, Yao M. Facile preparation of a strong chitosan-silk biocomposite film. Carbohydr Polym 2020; 229: 115515.
  • Huang B, Liu M, Zhou C. Chitosan composite hydrogels reinforced with natural clay nanotubes. Carbohydr Polym 2017; 175: 689–698.
  • Çalamak S, Erdoğdu C, Özalp M, Ulubayram K. Silk fibroin based antibacterial bionanotextiles as wound dressing materials. Mater Sci Eng C, 2014; 43: 11-20.
  • Kweon HY, Um IC, Park YH. Structural and thermal characteristics of Antheraea pernyi silk fibroin/chitosan sa film. Polymer 2001; 42: 6651–6656.
  • Iqbal DN, Munir A, Abbas M and et all. Polymeric Membranes of Chitosan/Aloe Vera Gel Fabrication With Enhanced Swelling and Antimicrobial Properties for Biomedical Applications. Dose-Response 2023; 21: 2.
  • Fu Z, He C, Li H, Yan C. Chen L, Huang J and Liu,Y. A novel hydrophilic–hydrophobic magnetic interpenetrating polymer networks (IPNs) and its adsorption towards salicylic acid from aqueous solution. J Chem Eng 2015; 279(1): 250-259.
  • Chu HC, Chen KM. Reuse of activated sludge biomass: I. The rate processes for the adsorption of basic dye. Process Biochem 2002; 37: 595-600.
  • Koetting MC, Peters JT, Steichen SD and Peppas N A. Stimulusresponsive hydrogels: Theory, modern advances, and applications. Mater Sci Eng: R: Reports 2015; 93: 1-49.

Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması

Yıl 2025, Cilt: 37 Sayı: 1, 75 - 82, 27.03.2025
https://doi.org/10.35234/fumbd.1443205

Öz

Bu çalışmada ilaç taşıyıcı özelliğe sahip, biyopolimer esaslı kitosan /ipek fibroin/aloe vera içeren filmler hazırlanmıştır. Bu amaçla öncelikle ham ipekten fibroin proteini saflaştırılarak ayrılmıştır. Daha sonra çözeltiden döküm yöntemiyle aloe vera katkılı fibroin/kitosan filmleri hazırlanmış ve SEM, FTIR ve TGA teknikleriyle hem yüzey, hem yapısal hem de ısıl davranışları karakterize edilmiştir. Ayrıca hazırlanan harman polimer filmlerine katılan antibiyotiğin salım şartları belirlenmiştir. Maksimum ilaç salımı %75 kitosan içeriğine sahip FK3 filminde gözlenmiştir. Ayrıca polimer filmlerinin pH 2 de en yüksek ilaç salımı sergilediği ve pH arttıkça salımın azaldığı belirlenmiştir.

Etik Beyan

Bu çalışmanın, özgün bir çalışma olduğunu; çalışmanın hazırlık, veri toplama, analiz ve bilgilerin sunumu olmak üzere tüm aşamalarından bilimsel etik ilke ve kurallarına uygun davrandığımı; bu çalışma kapsamında elde edilmeyen tüm veri ve bilgiler için kaynak gösterdiğimi ve bu kaynaklara kaynakçada yer verdiğimi; kullanılan verilerde herhangi bir değişiklik yapmadığımı kabul ederek etik görev ve sorumluluklara riayet ettiğimi beyan ederim.

Destekleyen Kurum

FIRAT ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ

Proje Numarası

MMY.22.01

Teşekkür

Bu çalışmaya MMY.22.01 kodlu projeyle destek veren Fırat Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi’ne teşekkür ederiz.

Kaynakça

  • Xing X, Han Y, Cheng H. Biomedical applications of chitosan/silk fibroin composites: A review. Int J Biol Macromol 2023; 240:124407.
  • Kaplan DL, Adams WW, Farmer B, et all. Silk Polymers. Mater Sci and Biotech, ACS Publications 1994; 544:2–16.
  • Shao Z, Vollrath F. Surprising strength of silkworm silk. Nature 2002; 418:741.
  • Rinaudo M. Chitin and chitosan: properties and applications. Prog Polym Sci 2006; 31(7):603-32.
  • Gallo M, Naviglio D, Caruso AA, Ferrara L. Applications of chitosan as a functional food. In Novel approaches of nanotechnology in food. Academic Press, 2016; 425-464.
  • Marshall JM. Aloe vera gel: What is the evidence? Pharma Jr. 1990; 24:360–2.
  • Iarc Monographs. Aloe vera In: Some Drugs and Herbal Products, International Agency for research on Cancer, Lyon, France, 2016.
  • Jeencham R, Sutheerawattananonda M, Rungchang S. Novel daily disposable therapeutic contact lenses based on chitosan and regenerated silk fibroin for the ophthalmic delivery of diclofenac sodium. Drug Deliv 2020; 27 (1) :782-790.
  • Zhou Y, Liang K, Zhao S. Photopolymerized maleilated chitosan/methacrylated silk fibroin micro/nanocomposite hydrogels as potential scaffolds for cartilage tissue engineering. Int J Biol Macromol 2018; 108:383-390.
  • Shao J, Ding Z, Li L. Improved accumulation of TGF-β by photopolymerized chitosan/silk protein bio-hydrogel matrix to improve differentiation of mesenchymal stem cells in articular cartilage tissue regeneration. J Photochem Photobiol B 2020; 203:111744.
  • Zhang H, Li LL, Dai FY, Zhang HH, Ni B, Zhou W, Yang X, Wu YZ. Preparation and characterization of silk fibroin as a biomaterial with potential for drug delivery. J Transl Med 2012; 10:117.
  • Mosselhy DA, Ge Y, Gasik M, Nordstrom K. Silica Gentamicin nanohybrids: synthesis and antimicrobial action. Materials 2016; 9(3):170.
  • Huang J, Qin J, Zhang P, Chen X, You X, Zhang F, Zuo B, Yao M. Facile preparation of a strong chitosan-silk biocomposite film. Carbohydr Polym 2020; 229: 115515.
  • Huang B, Liu M, Zhou C. Chitosan composite hydrogels reinforced with natural clay nanotubes. Carbohydr Polym 2017; 175: 689–698.
  • Çalamak S, Erdoğdu C, Özalp M, Ulubayram K. Silk fibroin based antibacterial bionanotextiles as wound dressing materials. Mater Sci Eng C, 2014; 43: 11-20.
  • Kweon HY, Um IC, Park YH. Structural and thermal characteristics of Antheraea pernyi silk fibroin/chitosan sa film. Polymer 2001; 42: 6651–6656.
  • Iqbal DN, Munir A, Abbas M and et all. Polymeric Membranes of Chitosan/Aloe Vera Gel Fabrication With Enhanced Swelling and Antimicrobial Properties for Biomedical Applications. Dose-Response 2023; 21: 2.
  • Fu Z, He C, Li H, Yan C. Chen L, Huang J and Liu,Y. A novel hydrophilic–hydrophobic magnetic interpenetrating polymer networks (IPNs) and its adsorption towards salicylic acid from aqueous solution. J Chem Eng 2015; 279(1): 250-259.
  • Chu HC, Chen KM. Reuse of activated sludge biomass: I. The rate processes for the adsorption of basic dye. Process Biochem 2002; 37: 595-600.
  • Koetting MC, Peters JT, Steichen SD and Peppas N A. Stimulusresponsive hydrogels: Theory, modern advances, and applications. Mater Sci Eng: R: Reports 2015; 93: 1-49.
Toplam 20 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Polimer Bilimi ve Teknolojileri, Polimer Teknolojisi
Bölüm MBD
Yazarlar

Pınar Demir 0000-0001-6074-3410

Hasan Yetik Bu kişi benim 0000-0002-8188-2206

Proje Numarası MMY.22.01
Yayımlanma Tarihi 27 Mart 2025
Gönderilme Tarihi 27 Şubat 2024
Kabul Tarihi 19 Aralık 2024
Yayımlandığı Sayı Yıl 2025 Cilt: 37 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Demir, P., & Yetik, H. (2025). Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 37(1), 75-82. https://doi.org/10.35234/fumbd.1443205
AMA Demir P, Yetik H. Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. Mart 2025;37(1):75-82. doi:10.35234/fumbd.1443205
Chicago Demir, Pınar, ve Hasan Yetik. “Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu Ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 37, sy. 1 (Mart 2025): 75-82. https://doi.org/10.35234/fumbd.1443205.
EndNote Demir P, Yetik H (01 Mart 2025) Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 37 1 75–82.
IEEE P. Demir ve H. Yetik, “Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 37, sy. 1, ss. 75–82, 2025, doi: 10.35234/fumbd.1443205.
ISNAD Demir, Pınar - Yetik, Hasan. “Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu Ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 37/1 (Mart 2025), 75-82. https://doi.org/10.35234/fumbd.1443205.
JAMA Demir P, Yetik H. Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;37:75–82.
MLA Demir, Pınar ve Hasan Yetik. “Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu Ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 37, sy. 1, 2025, ss. 75-82, doi:10.35234/fumbd.1443205.
Vancouver Demir P, Yetik H. Aloe Vera Yüklü Kitosan/Fibroin Filmlerin Hazırlanması, Karakterizasyonu ve İlaç Salım Özelliklerinin Araştırılması. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;37(1):75-82.