Application of stimuli-responsive cysteine-based organogels as a drug delivery system for chemotherapy drugs
Kemoterapi ilaçlarina ilaç taşima sistemi olarak uyaranlara yanitli sistein bazli organojellerin uygulanmasi
- Tez No: 825178
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SALİH ÖZÇUBUKÇU, DOÇ. DR. EMRULLAH GÖRKEM GÜNBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya, Biotechnology, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: ilaç taşıyıcı sistemler, doksorubisin, düşük molekül ağırlıklı organojel, Glutatyon, drug delivery systems, doxorubicin, low molecular weight organogelator, glutathione
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Kanser en ölümcül hastalıklardan biridir ve araştırmacılar agresif bir tedavi olarak kemoterapiyi daha güvenli tedavilerle, örneğin immünoterapiyle değiştirmeye çalışıyorlar. Doksorubisin de dahil olmak üzere çoğu kemoterapötik ilacın suda çözünürlüğü zayıf olmasına ve bunun sonucunda düşük biyoyararlanım ve önemli yan etkilere neden olmasına rağmen, maligniteler için ana klinik tedavi kemoterapidir. Kemoterapötik ilaçları hedef bölgeye ulaştırmak ve bu ilaçların terapötik miktarlarını kanser bölgesine güvenli ve verimli bir şekilde salmak için uyarana duyarlı ajanların belirlenmesi ve geliştirilmesine yönelik çok sayıda araştırma yapılmıştır. Son birkaç on yılda, uyaranlara duyarlı organojeller, kemoterapi ilaçları için potansiyel bir ilaç salinim sistemi olarak daha fazla dikkat çekti. Yan zincirlerinde disülfür bağları (-S-S-) bulunan sistein türevleri, tris (2-karboksietil) fosfin hidroklorür (TCEP), beta-merkaptoetanol (BME), ditiyotreitol (DTT) ve glutatyon (GSH). Glutatyon, sistein, glutamik asit ve glisinden oluşan bir tripeptittir. Çalışmalar, belirli kanser hücrelerinin, reaktif oksijen türlerinin (ROS) artan üretimi nedeniyle daha yüksek glutatyon seviyelerine sahip olduğunu göstermektedir. Klasik tümör promotörlerinden bazıları ayrıca GSH sentezini ve dönüşüm mekanizmalarını da aktive eder. Bu özellik, glutatyona yanıt veren ilaç dağıtım sistemleri kullanılarak hedeflenen kanser tedavisine izin verir. Bu tez, L-Cys(t-dodesil-sülfanil)-OH ve L-Cys-(StBu)-OH gibi sistein bazlı organojelatörlerin, yan zincirlerinde parçalanabilen bir disülfür bağı ile ilaç verme özelliğini inceleyecektir. Organojeller polar olmayan çözücü olarak ayçiçek yağı kullanılarak hazırlandı ve kemoterapi ilacı olarak doksorubisin kullanıldı. Farklı GSH konsantrasyonları varlığında ilaç salım özellikleri ölçüldü ve yan zincirinde disülfür bağı içermediği için negatif kontrol grubu olarak ayçiçek yağındaki L-Cys-(tBu)-OH bazlı organojel ile karşılaştırıldı. Ayrıca, organojelatörlerin biyouyumluluğu in vitro olarak ölçüldü ve organojellerin karakterizasyonu, TEM görüntüleme, XRD ve reolojik ölçümler kullanılarak ölçüldü. Sonuçlar, hem L-Cys(t-dodesil-sülfanil)-OH hem de L-Cys-(StBu)-OH'nin ayçiçek yağında organojel oluşturabildiğini ve GSH varlığında doksorubisin salabildiğini gösterdi. Ayrıca, karakterizasyon çalışmaları jel formu kriterlerini doğrulamıştır. Ayrıca in vitro biyouyumluluk çalışmaları, L-Cys-(StBu)-OH'nin tüm konsantrasyonları ve düşük L-Cys(t-dodesil-sülfanil)-OH konsantrasyonları için L929 hücrelerine önemli bir toksisite göstermedi.
Özet (Çeviri)
Cancer is one of the deadliest diseases and researchers are trying to replace chemotherapy as an aggressive treatment with safer treatments for instance immunotherapy. Chemotherapy is the main clinical treatment for malignancies, even though most chemotherapeutic medicines, including doxorubicin, have poor water solubility, resulting in low bioavailability and significant side effects. There has been much research into identifying and developing stimulus-sensitive agents to deliver chemotherapeutic medications to the target area and release therapeutic quantities of these drugs in the cancer area safely and efficiently. For the past few decades, stimuli-responsive organogels grabbed more attention as a potential drug delivery system for chemotherapy drugs. Cysteine derivatives having disulfide bonds (-S-S-) in their side chain can be used as stimuli-responsive organogelators as the disulfide bond can be cleaved in the presence of certain reducing agents such as thiol derivatives like tris (2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride (TCEP), beta-mercaptoethanol (BME), dithiothreitol (DTT), and glutathione (GSH). Glutathione is a tripeptide that consists of cysteine, glutamic acid, and glycine. Studies show that cells of certain cancers have higher levels of glutathione due to increased production of reactive oxygen species (ROS). Some of the classical tumor promoters also activate GSH synthesis and turnover mechanisms. This feature allows targeted cancer therapy using glutathione-responsive drug delivery systems. This thesis studied the drug delivery property of cysteine-based organogelators like L-Cys(t-dodecyl-sulfanyl)-OH and L-Cys-(StBu)-OH with a disulfide bond in their side chain that can be cleaved in the presence of glutathione. the organogels were prepared using sunflower oil as the nonpolar solvent and doxorubicin was used as the chemotherapy drug. The drug release property of these organogels was measured in the presence of different concentrations of GSH and was compared with the drug release property of L-Cys-(tBu)-OH based organogel which does not contain a disulfide bond in its side chain in sunflower oil as the negative control group. Furthermore, the biocompatibility of the organogelators was measured in vitro using the L929 cell line and the characterization of the organogels was measured using TEM imaging, XRD, and Rheological measurements. The results indicated that both L-Cys(t-dodecyl-sulfanyl)-OH and L-Cys-(StBu)-OH can form organogels in sunflower oil and can release doxorubicin in the presence of GSH. Also, the characterization studies confirmed their gel form criteria. Moreover, the in vitro biocompatibility studies did not show significant toxicity to the L929 cells for all the concentrations of L-Cys-(StBu)-OH and low concentrations of L-Cys(t-dodecyl-sulfanyl)-OH.
Benzer Tezler
- Işığa duyarlı kumarin fonksiyonlu amfifilik kopolimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve ilaç taşıyıcı uygulamaları
Synthesis, characterization and drug delivery applications of photoresponsive coumarin functional amphiphilick copolymers
MERVE KEKLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Polimer Bilim ve TeknolojisiBezm-i Alem Vakıf ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİNNUR TEMEL
- Supramoleküler ağ yapılı hibrit polimerlerin farklı nanoparçacıklar kullanılarak sentezi ve uygulama alanlarının belirlenmesi
Synthesis and determination of application areas of supramolecular hybrid polymeric networks by using different nanoparticles
İMREN ÖZCAN
- Uyarıya duyarlı biyopolimer jellerin sentezi, karakterizasyonu ve ilaç salımında kullanımlarının incelenmesi
The synthesis and characterization of stimuli responsive biopolymer gels and the investigation of their usages in drug release
ZEHRA ÖZBAŞ
Doktora
Türkçe
2014
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN GÜRDAĞ
- Fabrication of stimuli responsive and conducting polymeric nanotubes by chemical vapor deposition: Loading/release and sensor studies
Uyarıya duyarlı polimerik ve iletken polimerik nanotüplerin kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile üretimi: Yükleme/Salınım ve sensör çalışmaları
EFE ARMAĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve TeknolojisiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖZDE ÖZAYDIN İNCE
- Preparation and Characterization of Antifouling Nanofiltration Membranes from a Responsive Block Copolymer
Pentablok Bir Kopolimerden Kirlenmeyen Nanofiltrasyon Membranlarının Hazırlanması ve Karakterizasyonu
NAĞAHAN ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SACİDE ALTINKAYA