Manyetik nanopartikül katkılı kalsiyum kanal blokerlerinin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of magnetic nanoparticle doped calcium channel blockers
- Tez No: 840161
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZLEM BARIŞ, PROF. DR. MEHMET ÇINAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Biyoteknoloji, Science and Technology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: DFT, diltiazem, kalsiyum kanal blokerleri, kontrollü ilaç salım sistemleri, nanopartikül, nikardipin, verapamil, DFT, diltiazem, calcium channel blockers, controlled drug release systems, nanoparticle, nicardipine, verapamil
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu tez çalışması iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamayı çeşitli hastalıklarda uygulama potansiyelleri bulunan üç ayrı kalsiyum kanal blokeri grubuna ait diltiazem, verapamil ve nikardipin ilaç molekülünün karakterizasyonunun gerçekleştirilmesi, yapısal özelliklerinin Yoğunluk Fonksiyonel Teori (DFT) kullanılarak hesaplanması sonrasında deneysel ve teorik olarak karşılaştırılması oluşturmaktadır. İkinci aşamada ise Fe3O4 manyetik nanopartiküller sentezlendikten sonra doğal ve sentetik polimerler ile kaplanarak elde edilen nano yapılara ilaç molekülleri yüklenerek ilaç salım ve tutum potansiyellerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntem: İlaç moleküllerinin spektroskopik özelliklerini belirlemek için Gaussian 09 programı ve GaussView 5.0 arayüz kullanılmıştır. Fe3O4 nanopartiküller solvotermal yöntem ile sentezlendikten sonra nanopartiküllerin karakterizasyonu HR-TEM, XRD, ZetaSizer, DLS, PPMS teknikleri ile analiz edilmiştir. Bu işlemden sonra Fe3O4/polimer/ilaç nanoyapılar hazırlanmıştır. Bu nanoyapıların karakterizasyon işlemi TEM, XRD ve FT-IR teknikleri ile belirlenmiştir. İlaç salım çalışmaları için fosfat tampon (pH 7.4) diyaliz ortamları hazırlanarak belirlenen aralıklarda ortamdan numuneler alınmıştır. Elde edilen numuneler UV-Vis spektrofotometresi kullanılarak ölçülmüştür. Bulgular: İzole diltiazem, verapamil ve nikardipin molekülleri için vakum koşullarında yapılan DFT çalışmalarının deneysel verileri desteklediği belirlendi. Fe3O4 boyutu DLS ile 134 nm, HR-TEM görüntüleri kullanılarak hesaplanan boyut ise 7 nm olarak ölçüldü. Manyetik nanopartiküller XRD ile analiz edildiğinde yüksek saflıkta oldukları, PPMS sonuçlarının ise yapıların doygunluk mıknatıslanmasının literatür ile uyumlu olduğu belirlendi. Fe3O4 polimerler ile kaplandıktan sonra 3 ilaç molekülünün yüklenmesiyle 6 farklı yapı elde edildi. FT-IR tekniğiyle sabit materyallerin (Fe3O4/polimer) ilaç moleküllerini içerdiği belirlendi. Diyaliz membran içerisine yerleştirilen nanoyapılarda ilk 6 saatte hızlı salım gerçekleşti. Daha sonra 6. ve 24. saat aralığında ilaçlar membrandan geçerek sabit materyale tekrar bağlandı. Bu durum salım ve bağlanma bir dengeye ulaşıncaya kadar devam ederek 24. saatte salım işlemi ~ %100'e ulaştı. Sonuç: Deneysel ve hesaplamalı veriler karşılaştırıldığında DFT'nin anlamlı ve güvenilir sonuçlar verdiği görüldü. İlaç molekülleri sabit materyallere yüklendiğinde bu materyallerin hem salıma hem de bağlanmaya uygun nano yapılar olduğu kanısına varıldı.
Özet (Çeviri)
Purpose: This thesis has two phases. The first stage consists of characterization of the drug molecules of diltiazem, verapamil and nicardipine, which belong to three separate groups of calcium channel blockers with potential application in various diseases, and their structural properties are calculated using Density Functional Theory (DFT) and then compared experimentally and theoretically. In the second stage, after synthesizing Fe3O4 magnetic nanoparticles, it was aimed to determine their drug release and retention potential by coating them with natural and synthetic polymers and loading drug molecules into the resulting nanostructures. Methods: Gaussian 09 program and GaussView 5.0 interface were used to determine the spectroscopic properties of drug molecules. After Fe3O4 nanoparticles were synthesized by the solvothermal method, the characterization of the nanoparticles was analyzed by HR-TEM, XRD, ZetaSizer, DLS, PPMS techniques. After this process, Fe3O4/polymer/drug nanostructures were prepared. The characterization process of these nanostructures was determined by TEM, XRD and FT-IR techniques. For drug release studies, phosphate buffer (pH 7.4) dialysis media were prepared and samples were taken from the environment at specified intervals. The obtained samples were measured using a UV-Vis spectrophotometer. Findings: It was determined that DFT studies performed under vacuum conditions for isolated diltiazem, verapamil and nicardipine molecules supported the experimental data. The size of Fe3O4 was measured as 134 nm by DLS, and the size calculated using HR-TEM images was 7 nm. When the magnetic nanoparticles were analyzed by XRD, it was determined that they were of high purity, and the PPMS results showed that the saturation magnetization of the structures was compatible with the literature. After coating with Fe3O4 polymers, 6 different structures were obtained by loading 3 drug molecules. Using the FT-IR technique, it was determined that the fixed materials (Fe3O4/polymer) contained drug molecules. Rapid release occurred in the first 6 hours of the nanostructures placed in the dialysis membrane. Then, between the 6th and 24th hours, the drugs passed through the membrane and were re-bound to the fixed material. This continued until the release and binding reached an equilibrium, and the release reached ~100% at the 24th hour. Conclusion: When experimental and computational data were compared, it was seen that DFT gave meaningful and reliable results. When drug molecules were loaded onto fixed materials, it was concluded that these materials were nanostructures suitable for both release and binding.
Benzer Tezler
- Püskürtmeli kurutma ve termal bozunma prosesleri ile ZnO esaslı partiküllerin ve kompozit yapıların sentezlenmesi ve karakterizasyonu
Characterization and synthesis of ZnO based particles and composite structures via spray drying and thermal decomposition processes
ŞEYMA DUMAN
Doktora
İngilizce
2016
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- Manyetik Fe₃O₄ nanopartikül katkılı PCL/PEG nanoliflerin fiziksel ve termal özelliklerinin araştırılması
Investigation of physical and thermal properties of magnetic Fe₃O₄ nanoparticle-reinforced PCL/PEG nanofibers
ECEM ÖZEN ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Fizik ve Fizik MühendisliğiFırat ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ TATAR
- Nanopartikül ve grafen katkılı doku mühendisliği ürünlerinin in vitro ve in vivo Parkinson modellerinde nörorejeneratif etkisinin incelenmesi
Investigation of the neuroregenerative effect of nanoparticle and graphene reinforced tissue engineering products in vitro and in vivo Parkinson models
ŞEYMA TAŞDEMİR
Doktora
Türkçe
2018
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR
- Kanser ilintili enfeksiyonların tedavisinde kullanılmak üzere doymamış yağ asidi temeline dayanan nanopartikül katkılı kitosan kompozit membranların hazırlanması
The preparation of chitosan membrane improved with nanoparticles based on unsaturated fatty acid for using in cancer related infections
ABDULLAH KIZALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
BiyokimyaZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiNanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU KILIÇAY
DOÇ. DR. ZEYNEP KARAHALİLOĞLU
- (S)-2-alkiloksipropil kiral üniteli 4-siyanoresorsinol türevi simetrik olmayan muz şekilli sıvı kristaller ve modifiye nanopartikül katkılı kompozitleri
4-cyanoresorcinol derivative non-symmetric banana shaped liquid crystals with (S)-2- alkyloxypropyl chiral unit and their modified nanoparticle doped composites
BÜŞRA YILDIZ ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2025
KimyaYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE OCAK GÜMRÜKÇÜ
PROF. DR. DEMET KARACA BALTA