Anhidrit içeren kopolimer-ilaç taşıyıcı sistemlerinin tasarımı, nitroksit aracılığıyla polimerizasyonu (NMP) ve karakterizasyonu
Design, synthesis by nitroxide mediated polymerization and characterization anhydride containing copolymer-drug carrier
- Tez No: 465257
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE KAPLAN CAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Charge Transfer Complex (CTC), Nitroxide Mediated Polymerization (NMP), Poly(Maleic anhydride-alt-N-vinylpyrrolidone), Polymer-Drug Conjugation
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 202
Özet
Malzeme biliminde ve biyoteknolojik alandaki son yıllarda olan gelişmeler, birbirini besleyerek birçok alanda kullanılabilecek ve istenilen fonksiyonel yapı ve nitelikte olan malzemelerin tasarımına, sentezine, karakterizasyonuna ve uygulamalarına imkân tanımaktadır. Suda çözünen ilaç taşıma sistemleri büyük moleküllere kovalent olarak bağlanmış kanser kemoterapi ajanları ile elde edilerek var olan yöntemlerdeki istenmeyen etkileri ve biyolojik uyumluluğu sağlamak amacıyla tasarlanarak sentezlenmektedir. Kanser, hücre büyümesini ve gelişmesini sağlayan normal genlerin düzen bozukluğu veya düzenleyici mekanizmalardan sapması ile ortaya çıkan bir hastalıktır. Çoğu kanser türleri lokalizasyonuna ve evrelerine bağlı olarak cerrahi müdahale, radyoterapi ve/veya kemoterapi gibi uygulamalarla tedavi edilebilmektedir. 5-Florourasil (5-FU) en geniş kullanım alanına sahip ve gerek tek bir ajan ile gerekse kombinasyonlu biçimde intravenöz olarak hastaya uygulanan antikanser ilaçlardan biridir. Başta over kanseri olmak üzere, meme, akciğer, tiroid kanseri, yumuşak doku sarkomaları ve bazı tür lösemilerin tedavisinde kullanılır. 5-FU düzensiz kalp atışları, kalp yetmezliği gibi istenmeyen birçok yan etkisi vardır. Biyolojik sistemlerde; polimer-ilaç konjugasyonu kullanılması ile ilacın aktivitesini arttırmak ve istenmeyen yan etkilerinden kurtulmak ya da en aza indirmek mümkün olabilmektedir. Antikanser ilaçlarının büyük kısmı düşük molekül ağırlığına sahiptir ve hücre duvarını geçerek kolayca hücre içine girebilir. Bu durum ilaçların yarı ömrünü azalttığı gibi tümör hücreleri yanında diğer hücrelerin de zarar görmesine sebep olur. İlaç yan etkilerini azaltmak, biyoyararlanımı arttırmak ve spesifik hedeflendirme sağlamak amacıyla lipozomlar, katı lipit nanopartiküller, polimerik miseller ve bu miselleri içeren kendiliğinden oluşan polimerik agregatlar, inorganik ve metal nanopartiküller gibi farklı boyut ve büyüklüklerde çeşitli ilaç taşıma ve salım sistemleri geliştirilmektedir. Bu tezin amacı, N-vinil pirolidon (NVP) ve Maleik anhidrit (MA) monomerlerinin yük transfer kompleksi (CTC) üzerinden kompleks radikal kopolimerizasyonu ve bir kontrollü polimerizasyon yöntemi olan nitroksit aracılığıyla polimerizasyon (NMP) tekniklerinin kullanılması ile farklı kompozisyonlarda poli(MA-ard-NVP) kopolimerlerinin sentezi, kopolimer karakterizasyonu ve her iki yöntemle sentezlenen yapıların özelliklerinin karşılaştırılması ve elde edilen bu fonksiyonel ve suda çözünebilen özel kopolimer sistemlerinin 5-FU ile polimer-ilaç kimyasal konjugasyonudur. MA ve NVP arasında oluşan kompleks UV-Vis spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. Komplekse ait molar absorpsiyon katsayısı (εAD), kompleks denge sabiti (KAD) ve geçiş enerjisi (EAD) Scott eşitliği ile belirlenmiştir. Sentezlenen kopolimerlerin kompozisyonları elementel analiz yöntemi kullanılarak bulunmuştur. Kopolimer içerisinde bulunan MA ve NVP monomerlerinin reaktiflik oranları element analizi verileri ve Kelen-Tüdös (KT), Mayo-Lewis (ML), Fineman-Ross (FR) ve Inverted Fineman-Ross (IFR) denklemleri kullanılarak hesaplanmıştır. Yük transfer kompleks (CTC) üzerinden kompleks radikal kopolimerizasyon ve kontrollü polimerizasyon yöntemi olan nitroksit aracığıyla polimerizasyon (NMP) ile elde edilen kopolimer ve poli(MA-ard-NVP)-5-FU sistemlerinin yapı özellikleri ATRFTIR, NMR (1H, 13C, 19F), XRD, Floresans, HR-Raman, UV-Vis, DSC, TGA ile belirlenmiştir. MALDI-TOF-MS yöntemi kullanarak molekül ağırlığının tayini yapılmıştır. Antitümor ve biyolojik aktivititeye sahip poli(MA-ard-NVP) ve poli(MA-ard-NVP)- 5FU konjugatları Saos-2 hücreleri üzerinde canlı hücre sayısının ve hücre çoğalmasının değerlendirilmesi amacıyla dsDNA yöntemi kullanarak incelenmiştir. Anahtar Kelime: Yük Transfer Kompleksi (CTC), Nitroksit Aracılığıyla Polimerizasyon (NMP), Poli(Maleik anhidrit-ard-N-vinil pirolidon), Polimer-İlaç konjugasyonu.
Özet (Çeviri)
In recent years developments in the field of material science and biotechnology, feed off each other and the desired functional structure for use in many areas of design, quality of materials, synthesis, characterization and applications of enables cancer caused deregulation of cell growth and normal genes, or a disease caused by diversion of regulatory mechanisms. In developed countries cancer is the second among the most common cause of death after cardiovascular diseases. According to recent statistics, in 2020, there will more than 15 million cancer patients around the world. Most of cancer depending on the type and stage of cancer localization can be treated with applications such as chemotherapy, surgery, and radiation therapy. Nowadays treatment of cancers is possible not only with cytotoxic drugs and biological agents, but also via antibodies. Cancer therapy drug is analog of a fluorinated pyrimidine. 5- fluorouracil (5-FU) with the wide range of usage and is one way the need as well as a single agent administered to the patient intravenously in combination with anticancer drugs. This drug especially is used to treat ovarian cancer, breast, lung, thyroid cancer, soft tissue sarcomas, and particularly for treat certain types of leukemia. 5-FU have undesirable complications such as irregular heartbeats, heart failure. Other side effects are mouth sores, digestive problems, hair loss, hand and foot syndrome. It is possible to increase the activity of 5-FU and eliminate/or minimize side effects with polymer/5-FU conjugation in biological systems. Polymers, metals, nanoparticles, or maybe ceramic materials could be used as drug delivery systems. Acquire various features changing the shape and size of the particles depending on the material used and the method of production. Liposomes, solid lipid particles, micelles, cells, dendrimers, polymer-drug conjugates, hydrogels are systems studied in this regard. Most anticancer drugs have low molecular weight and can easily penetrate through the cell wall. This reduces the half-life of drugs and causes damage to other cells as well as tumor cells. To reduce side effects, increased bioavailability of the drugs and provide specific targeting, various drug delivery and release systems in different sizes are being developed liposomes, solid lipid nanoparticles, polymeric micelles and self-induced polymeric aggregates comprising these micelles. The aim of thesis is to synthesize of poly(MA-alt-NVP) first in different compositions through charge transfer complex (CTC) copolymerization between N-vinyl pirrolidone (NVP) and maleic anhydrid (MA) by complex radical polymerization and nitroxide mediated polymerization (NMP) with is controlled polymerization technique, further steps involve copolymer characterization and chemical conjugation of 5-Florourasil (5-FU) to this functional and water-soluble special copolymer system. The complex formed between MA and NVP was investigated by using UV-Vis spectroscopy. Complex molar absorption coefficient (εAD), Complex equilibrium constant (KAD) and transition energy (EAD) is determined by using Scott equation. Compositions of the synthesized copolymers were determined by elemental analysis method. Reactivity ratios of MA and NVP monomers in the copolymer were calculated by using elemental analysis data and Kelen-Tüdös (KT), Mayo-Lewis (ML), FinemanRoss (FR) and Inverted Fineman-Ross (IFR) equations. Obtained poly(MA-alt-NVP) and poly(MA-alt-NVP)-5-FU conjugate via charge transfer complex (CTC) polymerization and nitroxide mediated polymerization (NMP) system and structure properties are clarified by using ATR-FTIR, NMR ( 1H, 13C ve 19F), XRD, Fluorescence, HR-Raman, UV-Vis, DSC, TGA and determination of molecular weight by using MALDI-TOF-MS methods. Biological activity of poly(MA-alt-NVP) and poly(MA-alt-NVP)-5-FU conjugate were investigated via Saos-2 cells by using the dsDNA method to assess the number of viable cells and cell proliferation.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of PEG-b-PLA copolymer for the targeted nano drug delivery systems
Hedeflendiricili ilaç taşıyıcı nano sistemler için PEG-b-PLA kopolimerinin sentez ve karakterizasyonu
ÇİĞDEM ÇAKICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACER AYŞEN ÖNEN
DR. ÖZGÜR YILMAZ
- Development of nanoscale systems for therapeutic applications
Tedavi uygulamaları için nano ölçekli sistemlerin geliştirilmesi
JALAL KARIMZADEHKHOEI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilim ve TeknolojiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. GÖZDE İNCE
- The effects of doxorubicin containing poly (sebacic anhydride) nanocapsules on glutathione S-transferase activity
Doksorubisin içeren polisebasik anhidrit bazlı nanokapsüllerin glutatyon S-transferaz aktivitesi üzerine etkisi
CEREN ÇOKÇA
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Eczacılık ve FarmakolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN HASIRCI
DOÇ. DR. SULTAN BELGİN İŞGÖR
- Antineoplastik ilaç içeren maleik anhidrit kopolimer konjugatlarının antimikrobiyal aktiviteleri, ilaç salım davranışları ve meme kanseri hücre serileri üzerine antitümör aktivitelerinin incelenmesi
Investigation of antitumor activities on breast cancer cell lines, drug release behaviors and antimicrobial activity of the copolymer-drug conjugates containing maleic anhydride antineoplastic agents
TUTKU TUNÇ
Doktora
Türkçe
2013
MikrobiyolojiCumhuriyet ÜniversitesiMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP SÜMER
- Bazı maleik anhidrit kopolimerlerinin antineoplastik ajanlarla türevlendirilmesi ve karakterizasyonu
Derivatization of some maleic anhydride copolymers with antineoplastic agents and characterization of derivatives
GÜLDEREN KARAKUŞ
Doktora
Türkçe
2011
BiyoteknolojiCumhuriyet ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HACI BAYRAM ZENGİN