Favipiravir antiviral ilacı için N-katkılı ZnO nanoparçacık tabanlı ilaç taşıyıcı tasarımı ve optimizasyonu
Design and optimization of N-doped ZnO nanoparticle–based carriers for favipiravir delivery
- Tez No: 1012892
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ŞEKİP ESAT HAYBER, PROF. DR. MUSTAFA KURBAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektron yoğunluğu, Elektronik durum yoğunluğu, İlaç taşıyıcılar, Electron density, Electronic state density, Drug carriers
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, Favipiravir (FAV) antiviral ilacının ZnO nanoparçacıkları (ZnO-NP) ve N-katkılı ZnO-NP yüzeyleri üzerindeki adsorpsiyon davranışlarını yoğunluk fonksiyoneli tabanlı sıkı bağ yaklaşımı (DFTB) ile incelemeyi ve antiviral ilaç taşıyıcı tasarımında yeni bir yapısal optimum kriteri tanımlamayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda katkısız ZnO-NP ile N1–N9 arasında değişen N-katkılama seviyelerine sahip modeller hem gaz fazında hem de COSMO sulu ortamında optimize edilmiş; enerji analizleri, Mulliken yük dağılımları, HOMO–LUMO enerji aralıkları ve toplam/ayrıştırılmış durum yoğunluğu (TDOS–PDOS) profilleri sistematik olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, N-katkısının yüzeyde yerel elektronik yeniden düzenlemelere yol açarak FAV adsorpsiyonunu anlamlı biçimde modüle ettiğini; COSMO ortamında ise çözücünün elektrostatik etkileşimleri zayıflatıcı etkisi nedeniyle adsorpsiyon enerjilerinin genel olarak azaldığını göstermektedir. Bu bulgular doğrultusunda Sabatier ilkesinin“ne çok güçlü ne çok zayıf bağlanma”yaklaşımı antiviral ilaç taşıyıcı tasarımı bağlamında ele alınmış; çok güçlü adsorpsiyonun ilacın salımını zorlaştırabileceği, çok zayıf adsorpsiyonun ise taşıma etkinliğini düşürebileceği ortaya konarak FAV@ZnO-NP sistemi için optimum bağlanma aralığının belirlenebileceği gösterilmiştir. Sonuç olarak, tez kapsamında önerilen değerlendirme yaklaşımı N-katkılı ZnO tabanlı antiviral ilaç taşıyıcıların rasyonel tasarımına yönelik pratik bir çerçeve sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to investigate the adsorption behavior of the antiviral drug Favipiravir (FAV) on ZnO nanoparticles (ZnO-NPs) and N-doped ZnO-NP surfaces using the density-functional-based tight-binding (DFTB) approach, and to define a new structural optimum criterion for antiviral drug carrier design. In this framework, pristine ZnO-NP and N-doped ZnO-NP models with doping levels ranging from N1 to N9 were optimized in both the gas phase and a COSMO aqueous environment, and systematic analyses were performed based on adsorption energies, Mulliken charge distributions, HOMO–LUMO energy gaps, and total/projected density of states (TDOS–PDOS) profiles. The results demonstrate that N doping induces local electronic rearrangements on the surface, significantly modulating FAV adsorption, while adsorption energies are generally reduced in the aqueous environment due to the solvent-induced weakening of electrostatic interactions. Based on these findings, the Sabatier principle of“neither too strong nor too weak binding”is discussed in the context of antiviral drug carrier design, showing that excessively strong adsorption may hinder drug release, whereas overly weak adsorption may reduce transport efficiency, thereby allowing the identification of an optimal binding window for the FAV@ZnO-NP system. Overall, the proposed evaluation framework provides a practical basis for the rational design of N-doped ZnO-based antiviral drug carriers.
Benzer Tezler
- Comprehensive analysis of chlorination for micropollutant removal from wastewater: Method development, efficiency, and toxicity evaluation
Klorlamanın mikrokirletici giderimi açısından kapsamlı analizi: yöntem geliştirme, giderim verimliliği ve toksisite değerlendirmesi
NİLAY BİLGİN SARITAŞ
Doktora
İngilizce
2025
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF PEHLİVANOĞLU
- Degradation of antiviral pharmaceuticals with ozonation and ldh-based catalytic ozonation in the presence of microplastics and toxicity evaluation
Mikroplastik varlığında ozonlama ve kçh-bazlı katalitik ozonlama ile antiviral ilaçların giderimi ve zehirliliklerinin değerlendirmesi
MONA AKBARNIASHAHRIVAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF PEHLİVANOĞLU MANTAŞ
- Favipiravirin elektrooksidasyonu: Yanıt yüzey yönetimiyle optimizasyon
Electrooxidation of favipiravir: Optimization by response surface management
RESUL ÖZDEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET AYGÜN
- COVID-19 tedavisinde kullanılan favipiravir'in tabletlerden tayini için uv spektrometrik ve spektrofluorimetrik yöntemler
Başlık çevirisi yok
IŞIL EVCİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SENA ÇAĞLAR ANDAÇ
- COVID-19 tedavisinde etkin olarak kullanılan antiviral ilaçlardan favipiravirin elektroanalitik tayinine yönelik yöntem geliştirilmesi
Development of a method for electroanalytical determination of favipiravir, one of the antiviral drugs effectively used in the treatment of COVID-19
ZEYNEP AKCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Eczacılık ve FarmakolojiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiTemel Eczacılık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ YARDIM