Geri Dön

İlaç ve DNA taşıyıcı amfifilik blok kopolimerlerin RAFT yöntemi ile sentezi ve karakterizasyonu

Synthesis with RAFT method and characterization of drug and DNA carrier amphiphilic block copolymers

  1. Tez No: 343815
  2. Yazar: MURAT TOPUZOĞULLARI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVİL DİNÇER, PROF. DR. ESMA VOLGA BULMUŞ ZAREIE
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 180

Özet

Yapısal kararlılıkları, toksisitelerinin düşük olması, ilaç/gen taşıma kapasitelerinin yüksek olması, küçük boyutta olmaları ve suda çözünürlükleri sebebiyle blok kopolimerler polimer terapötikler içinde önemli bir sınıfı oluşturmaktadırlar. Blok kopolimerler; hidrofobik ve hidrofilik bloklardan oluştuğunda hidrofobik etkileşimlerle, iyonik ve noniyonik hidrofilik bloklar içerdiğinde elektrostatik etkileşimle veya uygun gruplar yapıya eklendiğinde kovalent bağlarla bir araya gelerek sulu çözelti içinde misel oluştururlar. İlaç veya DNA gibi moleküller blok kopolimer misel çekirdeğine yüklenerek bu moleküllerin hem fizyolojik engellerle etkileşimlerinde azalma hem de hedef dokuya ulaşım oranlarında önemli bir artış sağlanmaktadır. Tez çalışmasında, DNA veya ilaç taşıma ve salım potansiyeline sahip, amfifilik blok kopolimerlerin RAFT (tersinir katılmalı ayrışmalı zincir transfer; ?reversible addition-fragmentation chain transfer?) polimerizasyonu ile sentezi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile 4-vinilpiridin (4-VP) ve oligoetilenglikol metil eter metakrilat (OEGMA) monomerleri kullanılarak, monodisperse yakın özellikte olan, DNA veya ilaç taşımaya uygun, ek modifikasyonlara izin verecek fonksiyonel gruplara sahip, amfifilik diblok kopolimerler elde edilmiştir. Polimerin yapısındaki fonksiyonel gruplar hedefleyici veya işaretleyici moleküllerin yapıya bağlanmasını olanaklı hale getirmektedir. Tez çalışması kapsamında öncelikle 4-VP ve OEGMA monomerleri için uygun RAFT ajanı ve reaksiyon şartları belirlenmiştir. Ardından, OEGMA RAFT yöntemiyle polimerleştirilmiş ve makroCTA haline getirilmiştir. MakroCTA zincirinin ucundan 4-VP monomeri polimerleştirilerek hidrofobik ilaç taşımada kullanılabilecek poli(OEGMA)-b-poli(4-VP) kopolimeri elde edilmiştir. Daha sonra, bu kopolimerdeki 4-VP birimleri kuarternerleştirilerek DNA taşımaya uygun pozitif yüklü blok kopolimerler elde edilmiştir. Sentezlenen polimerler GPC, FTIR spektroskopisi ve NMR spektroskopisi ile karakterize edilmiştir. Kopolimerlerin çözelti davranışları ve kuarterner kopolimerin c-myc genini inhibe eden oligonükleotidle oluşturduğu kompleksler ışık saçılması spektroskopisi, floresans spektroskopisi, atomik kuvvet mikroskobu ve UV spektroskopisi ile incelenmiştir. Poli(OEGMA)-b-poli(4-VP) blok kopolimerlerinin pH 5?in altındaki pH?larda çözeltide tek başlarına bulunduğu ancak pH 5?in üzerinde misel oluşturdukları saptanmıştır. Ayrıca belirli blok kopolimerlerin sıcaklığa duyarlı oldukları bulunmuştur. Kuarternerleştirilmiş pozitif yüklü kopolimerlerin de ODN ile kompleks oluşturduğu ve sıcaklığa bağlı olarak oluşan yapının değiştiği gözlenmiştir. Sonuçta, ilaç taşıyıcı olarak kullanılabilecek pH?a ve sıcaklığa duyarlı amfifilik blok kopolimerler ile gen terapi çalışmalarında kullanılabilecek sıcaklığa duyarlı pozitif yüklü blok kopolimerler elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Block copolymers are an important class of polymer therapeutics because of their structural stability, low toxicity, high loading capacity, compact size, and solubility in water. Block copolymers form micelles in aqueous solutions with hydrophobic interactions if they are comprised of hydrophobic and hydrophilic blocks or, with electrostatic interactions if they are comprised of ionic and nonionic blocks or, with covalent bonds if they have suitable groups. Reduced interaction with physiological barriers and increased transport rates to target tissue are achieved by loading molecules such as DNA or drug into the core of these block copolymer micelles. In the study, amphiphilic block copolymers with the potential of DNA or drug delivery and release were synthesized by RAFT (reversible addition-fragmentation chain transfer) polymerization and characterized. Near monodisperse amphiphilic diblock copolymers, suitable for DNA or drug delivery and having functional groups for further modifications, were obtained using 4-vinylpyridine and oligoethyleneglycol methyl ether methacrylate (OEGMA) monomers. Functional groups in the structure of the polymer make it possible to bind targeting or marker molecules. Within the scope of this thesis, suitable RAFT agent and reaction conditions were determined for RAFT polymerization of 4-VP and OEGMA monomers. Then, OEGMA was polymerized with RAFT method and turned into macroCTA. Poly(OEGMA)-b-poly(4-VP) copolymer, which can be used in carrying hydrophobic drug, was obtained by polymerization of 4-VP monomer through the chain end of macroCTA. Subsequently, positively charged block copolymers, suitable for transport of DNA, were obtained by quaternization of 4-VP units in poly(OEGMA)-b-poly(4-VP). The all synthesized polymers were characterized by GPC, FTIR spectroscopy and NMR spectroscopy. Solution behavior of copolymers and complexes formed between quaternized copolymers and oligonucleotide inhibiting the c-myc gene were analyzed with light scattering spectroscopy, fluorescence spectroscopy, atomic force spectroscopy and UV spectroscopy. It was determend that poly(OEGMA)-b-poly(4-VP) block copolymers were individual chains in solution at pH values below 5 but they form micelles at pH values above 5. In addition, certain block copolymers were found to be temperature-sensitive. It was also observed that positively charged quaternized copolymers formed complexes with ODN and structure of formed complexes changed according to the temperature. In conclusion, temperature- and pH-sensitive amphiphilic block copolymers that can be used as drug carrier and temperature-sensitive positively charged block copolymers that can be used in gene therapy studies were obtained.

Benzer Tezler

  1. RAFT yöntemi ile N-(2-hidroksipropil)metakrilamid-b-4-vinilpiridin (HPMA-b-VP) kopolimerinin sentezi ve karakterizasyonu

    N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide-b-4-vinylpyridine (HPMA-b-VP) copolymer synthesis via RAFT method and characterization

    ZEYNEP ÖZDEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEVİL DİNÇER

  2. Işığa-duyarlı akıllı ilaç taşıyıcı sistemler: DNA-polimer ve protein-polimer konjugatlarının sentezi ve karakterizasyonu

    Light-responsive smart drug delivery systems: synthesis and characterization of DNA-polymer and protein-polymer conjugates

    İREM AKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyoteknolojiBezm-i Alem Vakıf Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİNNUR TEMEL

  3. Liposomes for encapsulating drugs and complexing DNA

    İlaç kapsüllenmesinde ve DNA tümleşiklerinde lipozom kullanımı

    FATMA MELİS ÇAĞDAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    GenetikBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NAZ ZEYNEP ATAY

  4. Interactions of bile salts with model lipid membranes

    Safra tuzlarının model lipid membranlar ile etkileşimi

    GÖKÇE ENGÜDAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyofizikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK

  5. Preparation and characterization of gene and drug delivery systems

    Gen ve i̇laç taşiyici si̇stemleri̇n hazirlanmasi ve karakteri̇zasyonu

    MÜGE SENNAROĞLU BOSTAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Eczacılık ve FarmakolojiMarmara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET SAYIP EROĞLU