PH and temperature responsive multiple drug release from layer-by-layer modified microparticles
Katman-katman yüzeyi değiştirilmiş mikroparçacıklardan pH ve sıcaklık duyarlı çoklu ilaç salımı
- Tez No: 756229
- Danışmanlar: PROF. DR. İREM EREL GÖKTEPE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Bu tez çalışması, sıcaklığa duyarlı poli(2-izopropil-2-oksazolin) (PIPOX) ve pH'a duyarlı Tannik Asit (TA)'den oluşan çift duyarlı ve birden fazla ilaç salabilen katman-katman (LbL) modifiye edilmiş mikropartiküllerin hazırlanmasını konu almaktadır. Alt kritik çözelti sıcaklığı (LCST) tipi faz davranışı sergileyen PIPOX, katyonik halka açılma polimerizasyonu (CROP) yoluyla sentezlendi. PIPOX daha sonra konsantre asit ortamında kısmen hidrolize edildi ve poli (2-izopropil-2-oksazolin-r-polietilen imin) (PIPOX-PEI) elde edildi. PIPOX-PEI ve TA'dan oluşmuş çok katmanlı filmler, PIPOX'un karbonil grupları ile TA'nın fenolik hidroksil grupları arasındaki hidrojen bağı etkileşimleri ve PEI'nin ikincil amin grupları ve TA'nın fenolat grupları arasındaki elektrostatik etkileşimler sayesinde LbL kendiliğinden yapılanma yöntemiyle üretildi. NaIO4 çözeltisi ile muamele sonrasında katmanlar arasına kovalent çapraz bağlar eklendi. Çapraz bağlı olmayan ve çapraz bağlı çok-katmanlı filmlerin kararlılıkları, fizyolojik pH ve sıcaklık ile ilişkili koşullarda karşılaştırıldı. Çapraz bağlanmamış PIPOX-PEI ve TA çok-katmanlı filmlerinin kararlılık ve su alım özelliklerinin pH ve sıcaklığa bağlı olduğu bulundu. En yüksek su alımı TA'nın iyonlaşması nedeniyle PIPOX-PEI ve TA arasındaki hidrojen bağı etkileşimlerinin kısmen bozulduğu ve PIPOX'un kritik sıcaklık değerinin üzerinde konformasyonal değişime uğradığı pH 7.4 ve 37°C koşulunda gözlendi. Aksine, çapraz bağlı PIPOX-PEI ve TA çoklu katmanlar, benzer koşullar altında su alımı göstermedi. Bunun yanısıra, bazik koşullarda çapraz bağlı çok-katmanlı filmlerin kararlılıkları çapraz bağlı olmayan filmlere kıyasla oldukça yüksek bulundu. 2D substratlar üzerinde büyütülen LbL filmler hakkında üretilen bilgi, 3D kolloidal mikropartiküller üzerinde TA/PIPOX-PEI katmanlarının biriktirilmesi için temel oluşturdu. Yalın ve Kurkumin (CUR) yüklü olmak üzere iki farklı CaCO3 mikropartikülleri sentezlendi. Yalın CaCO3 mikropartikülleri, TA ve PIPOX-PEI kullanılarak LbL-modifiye edildi, NaIO4 kullanılarak çapraz bağlandı ve EDTA çözeltisi kullanılarak CaCO3 çözülerek içi boş hale getirildi. İçi boş kapsüllerin iç kısmı ve kapsül duvarı, CUR ve Doksorubisin (DOX) yüklemesi için kullanıldı. Buna karşın, CUR yüklü mikropartiküller, TA ve PIPOX-PEI kullanılarak LbL-modifiye edildi ve sonrasında DOX ile yüklendi. Her iki tip LbL-modifiye mikropartiküllerin ilaç yükleme ve salım özellikleri karşılaştırıldı. Ayrıca, CUR ve DOX salımı üzerine pH ve sıcaklığın etkileri incelendi. Son olarak, CUR ve DOX'un sinerjistik etkisi ve bu tür LbL partiküllerinin antikanser uygulamaları için potansiyeline dair ön sonuçlar sunuldu.
Özet (Çeviri)
This thesis study reports on preparation of layer-by-layer (LbL)-modified microparticles based on temperature responsive poly(2-isopropyl-2-oxazoline) (PIPOX) and pH-responsive Tannic Acid (TA), displaying dual responsive multiple drug release. PIPOX, exhibiting lower critical solution temperature (LCST)-type phase behavior, was synthesized through cationic ring opening polymerization (CROP). PIPOX was then partially hydrolyzed in concentrated acid medium, resulting in poly(2-isopropyl-2-oxazoline-r-polyethylene imine) (PIPOX-PEI). Multilayer films of PIPOX-PEI and TA were produced using LbL self-assembly method through hydrogen bonding interactions between carbonyl groups of PIPOX and phenolic hydroxyl groups of TA together with electrostatic interactions between secondary amine groups of PEI and phenolate groups of TA. Covalent crosslinks were introduced between the layers upon treatment with NaIO4 solution. Stability of noncross-linked and cross-linked multilayers were contrasted with respect to stability at physiologically related pH and temperature conditions. Stability and water uptake of non-crosslinked PIPOX-PEI and TA multilayers were found to depend on pH and temperature. The highest water uptake was recorded at pH 7.4 and 37℃ when hydrogen bonding interactions between PIPOX-PEI and TA was partially disrupted due to ionization of TA and conformational transition of PIPOX occured above its critical temperature. On the contrary, crosslinked PIPOX-PEI and TA multilayers did not show water uptake under similar conditions. On the other hand, stability of cross-linked multilayers was remarkably higher at basic conditions compared to noncross-linked films. The fundamental information generated on LbL films constructed on 2D substrates has formed a basis to construct multilayers on 3D colloidal microparticles. Two different CaCO3 microparticles were used, i.e. bare and Curcumin (CUR) loaded. Bare CaCO3 microparticles were LbL-modified using TA and PIPOX-PEI, cross-linked using NaIO4 and made hollow by dissolving the CaCO3 core using EDTA solution. The hollow interior and the capsule wall were used for CUR and Doxorubicin (DOX) loading. CUR-loaded microparticles were LbL-modified using TA and PIPOX-PEI and post-loaded with DOX. Two different microparticles were contrasted with respect to drug loading and release properties. In addition, the effects of pH and temperature on release of CUR and DOX from both types of microparticles were examined. Finally, preliminary results on synergistic effect of CUR and DOX and potential of these LbL particles for anticancer applications were demonstrated.
Benzer Tezler
- PH duyarlı çoklu ilaç salımı için metal organik çerçeve temelli mikro kapsüllerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of metal organic framework based microcapsules for pH responsive multi-drug release
EMİN UYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
PROF. DR. HALİL KALIPÇILAR
- Akrilik asit tabanlı polimerik hidrojellerden farklı vücut sıvılarını taklit eden ph ortamlarında antidiyabetik ilaç salınımı
Antidiabetic drug release from acrylic acid-based polymeric hydrojels in ph mediums mimicking different body fluids
MELEK ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL GÖLCÜ
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEJLA ÇİNİ
- Akıllı biyo-nanotaşıyıcı sentezi, karakterizasyonu ve ilaç salım davranışının incelenmesi
Smart bio-nanocarrier synthesis, characterization, and investigation of drug delivery behavior
HÜSEYİN ATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiMunzur ÜniversitesiKimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHARREM İNCE
- Doğal ve sentetik polimerlerin değişik kombinasyonları ile hazırlanan ilaç ve gen taşıyıcı sistemler: Sentez ve karakterizasyonları ile birlikte uygulama alanlarının belirlenmesi
Drug and gene delivery systems of synthetic and natural polymers: Synthesis, characterization and biomedical applications
CEYDA ŞİMŞEK
- Floresans yaşam zamanı kullanarak polimerik jellerin şişme mekanizmalarının incelenmesi
Investigation of swelling mechanisms of polymeric gels by using fluorescence lifetime
MATEM ERDOĞAN
Doktora
Türkçe
2003
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER PEKCAN