Heparin removal from human blood with heparin imprinted polymeric cryogels
Heparin baskılanmış polimerik kriyojeller ile insan kanından heparin uzaklaştırılması
- Tez No: 346075
- Danışmanlar: PROF. DR. ADİL DENİZLİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Moleküler baskılanmış polimerler, kriyojeller, heparin uzaklaştırma
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 121
Özet
Heparin fizyolojik bir antikoagülan olup tedavilerde sıklıkla kullanılmaktadır.Heparin kan pıhtılaşmasının çeşitli safhalarına etki ederek, protrombinin trombine çevrimini inhibe eder ve kanda fibrinojenin fibrine çevrilmesini engeller. Heparin fizyolojik pH da yapısındaki karboksil ve sülfat grupları sayesinde tamamen iyonlaşarak polielektrolit özellikte proteinlerin bağlayıcı polikatyonları olarak davranır. Heparin bazik bölgesinden bağlanabilme özelliği sayesinde bir çok katyonik molekülle asit-baz etkileşimine girer. Kanamalı hastalarda heparin aktivitesini önlemek için protamin gibi katyonik özellikli moleküller klinik olarak kullanılmaktadır. Heparinizasyon işlemi kan hastalarının; plazma değişimi, hemoperfüzyon veya hemodiyaliz gibi, ekstrakorporal tedavisinde kan uyuşabilirliğini büyük ölçüde sağlar. Kanda heparin seviyesinin yüksek olması kanama gibi komplikasyonlara neden olabilir. Kanama orta şiddetli mukozal sızıntılardan, çok şiddetli intrakranial (kafatası iç bölgesi), gastrointestinal ve damar içi sızıntılara kadar çeşitlilik gösterebilir. Heparin fazlalığında görülen diğer komplikasyonlar, kalıcı saç-tüy dökülmeleri, kemik onarımının engellendiği kemik hastalıklarıdır. Kanamanın önüne geçmek için kullanılan katyonik yapıların kana verilmesi hastada tansiyon düşmelerine neden olarak hayati tehlikelere yol açmaktadır. Bu çalışma kapsamında heparinin kandan seçici olarak uzaklaştırılması alternatif bir tedavi yöntemi olarak çalışılmıştır. Moleküler baskılanmış polimerler (MIP) belirlenen bir hedef molekül için yüksek seçicilikte ayrım yapabilen destek malzemeleridir. Moleküler baskılama, afinite sistemlerinin hazırlanması için güvenilir bir tekniktir. Bu çalışmada insan kanından heparin uzaklaştırmak için, heparin baskılanmış poli(hidroksietilmetakrilat-N-[(3-dimetilamino)-propil] metakrilamid kriyojel kolonlar (HP-MIP) sentezlenmiştir. Baskılanmamış ve PHEMA control kriyojel kolonları da sentezlenerek sentezlenen tüm kolonların seçicilik ve spesifik olmayan adsorpsiyon özellikleri karşılaştırılmıştır. HP-MIP kolonları, değişik oranlarda çapraz bağlayıcı, fonksiyonel monomer ve hedef molekül kullanılarak hazırlanmıştır ve yüzey alan ölçümleri (BET), şişme testleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), FTIR ve geri basınç ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Hedef molekül (HP) 1M NaCl içeren asetat tamponu kullanılarak 76% oranında baskılanmış kavitelerden desorbe edilmiştir. Sulu çözeltilerden HP uzaklaştırma çalışmaları sonucunda HP-MIP kolonunun maksimum adsorpsion kapasitesi 9.02 mg/g olarak bulunmuştur. Langmuir adsorpsiyon izotermi ve yalancı-ikinci-derece kinetik modellerinin adsorpsiyon prosesi ile uyumlu olduğu gözlenmişti, bu adsorpsiyonun tek tabakalı ve kimyasal konrollü olduğu anlamına gelmektedir. Seçicilik çalışmaları sürekli sistemde adsorpsiyon çalışmaları ve hızlı protein sıvı kromatografisi (FPLC) sistemi ile yapılmıştır. Makrogözenekli monolitik hidrojeller (kriyojeller), gözenek çapı 100 µm?ye kadar çıkan, birbirleriyle bağlantılı gözeneklere sahip ve bundan dolayı düşük basınç düşmesi gösteren yeni nesil kromatografik taşıyıcılardır. Basınç düşmesi ve gözenek çapı özellikleri kriyojellerin kan gibi viskoz sıvılarla çalışmak için büyük avantaj sağlar. Sunulan bu çalışma kapsamında moleküler olarak heparin baskılanmış kriyojel matriksler hazırlanarak kandan hastalığa yol açacak düzeyde bulunan heparinin uzaklaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar HP-MIP kolonunun HP?i sulu çözeltilerden ve insan kanı plazmasından seçicilikle ayırabildiğini göstermiştir. İnsan kanı plazmasından HP uzaklaştırma çalışmaları sonunda HP-MIP kolonunun 28 U/mL HP içeren plazma örneğinden %90 oranında HP uzaklaştırabildiği gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Heparin is an effective antithrombotic agent that reduces morbidity and mortality among patients having deep vein thrombosis and pulmonary embolism. Patients are administered heparin to minimize the risks associated with surgical procedures. Excessive heparinization has been shown to increase the frequency of thrombosis, which may lead to serious haemorrhagic complication. Such a high risk can be especially dangerous for patients with previously silent lesions (e.g. carcinoma, gastrointestinal ulcers, and trauma) that may be revealed for the first time during heparin therapy. The physician must adjust the dosage of anticoagulant for these patients, to maintain sufficient level to prevent thrombosis and to avoid bleeding. For these reasons, laboratory monitoring of heparin therapy is quite desirable to assess the effectiveness of treatments and to reduce the risk of haemorrhage. Currently, there is no standard therapeutic approach to heparin therapy. Indeed, the level of heparin regarded as safe and effective depends very much on the condition of an individual patient. Clinicians must evaluate each patient?s haemostatic ranking before, during, and after the therapeutic procedure to ensure patients safely receive the correct dose of anticoagulant and antithrombotic agents. In order to minimize adverse effects of heparin and to restore haemostatic processes, it is highly desirable to remove heparin quickly after extracorporeal circulation of blood. Under clinical conditions, this is achieved by administration of protamine, a cationic protein. However, protamine has been shown to adversely affect hemodynamic. This study was aimed to removal of heparin (HP) from human blood using molecular imprinting technique. Molecular imprinting is an inexpensive and easy method developed recently for the selective and efficient recognition of trace amounts of target molecules. In this study, heparin imprinted poly(hydroxethyl methacylate-N-[(3-dimethylamino)-propyl] methacrylamide cryogel column (HP-MIP) was synthesized for removing of HP from human blood. Non imprinted cryogel column and plane PHEMA control column was also synthesized to compare selectivity and non-specific adsorption properties of the synthesized columns. HP-MIP column was prepared in the presence of different amounts of cross linker, functional monomer and template molecule and characterized by surface area measurements (BET), scanning electron microscope (SEM), swelling tests and FTIR studies and back pressure measurements. The acetate buffer included 1 M NaCl, was used to remove the template (HP) molecule from the imprinted cavities and 76% of the template removal was achieved. The HP removal studies were performed from aqueous solutions and maximum HP adsorption capacity was obtained as 9.207 mg/g for HP-MIP column. Langmuir adsorption model and pseudo-second-order kinetic model was well fitted with this affinity system, which means the monolayer and chemically controlled adsorption was favourable by this process. Selectivity studies were performed using both continuous system and fast protein liquid chromatography (FPLC) system. Results obtained showed HP-MIP column can be removed HP from both aqueous solutions and human blood plasma samples selectively. HP removal studies were performed from human blood plasma and 90% of HP removed from 28 U/mL of plasma samples. Key words; Molecular Imprinted polymers, Cryogels, Heparin removal
Benzer Tezler
- Düşük molekül ağırlıklı heparin takılı phema kriyojel ile kandan kolesterol uzaklaştırılması
Removal of cholesterol from blood with low molecular weigth heparin immobilized phema cryogel
GİZEM UZUNOĞLU
- Terapötik plazmaferez tedavisinin nefroloji hastalıklarında kullanılması
The use of therapeutic plasmapheresi̇s therapy i̇n nephrology di̇seases
YAGUT SAFAROVA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
İç HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA AYERDEN EBİNÇ
- Farklı antibiyotik - heparin kateter kilit solüsyonlarının biyofilm içindeki metisiline dirençli staphylococcus aureus izolatlarına ın vitro etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of the in vitro efficacy of various heparin-antibiotic catheter lock solutions to the methicillin-resistant staphylococcus aureus isolates embedded in the biofilm
ÖZLEM GÜLER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıklarıİstanbul ÜniversitesiEnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK ERAKSOY
- Umbilikal venöz kateter yerleştirilen yenidoğanlarda portal ven trombozu sıklığı ve ilişkili risk faktörleri
The frequency of portal vein thrombosis and associated risk factors in newborns with umbilical venous catheter insertion
YASİN YILMAZER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
HematolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU YILMAZ KESKİN
- Glikozaminoglikan tayini için moleküler baskılanmış kromatografik kolon dolgu materyali geliştirilmesi
Development of molecularly imprinted chromatographic column material for glycosaminoglycan analysis
ZİHNİ ONUR UYGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyokimyaEge ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAN GİRGİN SAĞIN
DOÇ. DR. BURCU OKUTUCU