Design and synthesis of therapeutic agents: From small molecules to polymeric nanomaterials
Terapötik ajanların tasarımı ve sentezi: Küçük moleküllerden polimerik nanomateryallere
- Tez No: 849178
- Danışmanlar: PROF. DR. AMİTAV SANYAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 163
Özet
Günümüzde hastalıkların daha iyi tedavi edilebilmesi için uygulanan geleneksel tedavi yöntemlerinin sınırlılıklarını giderecek yeni yaklaşımlara ihtiyaç vardır. Bu tez, bu tür yaklaşımları yeni moleküler ve malzeme bazlı sistemlerin geliştirilmesi yoluyla değerlendirmektedir. Bu tezin ilk kısmı pankreas kanseri tedavisine yönelik bir ön ilaç molekülünün sentezine odaklanırken, ikinci kısmı biyolojik uygulamalara yönelik polimerik nanomateryal içeren dağıtım sistemlerini içermektedir. İlk bölümde, kemoterapi ajanı gemsitabin ve pankreas kanseri kök hücrelerini yok ettiği bilinen hidroksiklorokin'den oluşan bir ön ilaç sisteminin sentezlenmesi için iki sentetik yol araştırıldı. Aralarında disülfit bağları bulunan ve bulunmayan, asidik ortama duyarlı bağlantılarla bağlanan ürünler sentezlendi ve Bx-PC3 hücre hattına karşı in vitro sitotoksisiteleri değerlendirildi. İlaçların özel olarak dağıtımına yönelik başka bir yaklaşım, bölgesel dağıtım sistemlerinin kullanılmasını içerir. Bu bağlamda tezin ikinci bölümünde polimerik nanomalzemeler ilaç dağıtım platformları olarak kullanılmıştır. Dört farklı projede nanomalzemeler olarak karbon nanotüpler (CNT'ler), manyetik demir oksit nanopartikülleri (IONP'ler) ve indirgenmiş grafen oksitler (rGO'lar) kullanıldı. Fiziksel etkileşimler kullanılarak reaktif bir polimerle sarılmış CNT'ler üretildi ve tiyol-maleimid reaksiyonu kullanılarak biyoaktif moleküllerin bağlanması açısından değerlendirildi. Başka bir projede, rGO gömülü fototermal hidrojeller, bir tiyol-en reaksiyonu kullanılarak sentezlendi ve hidrojel içindeki antibakteriyel maddeleri serbest bırakmak için yakın kızılötesi (NIR) ışık kullanılarak isteğe bağlı aktif salım açısından değerlendirildi. Son iki projede, IONP'ler, tersinir ekleme-parçalanma zincir transferi (RAFT) polimerizasyonu kullanılarak iki farklı polimerle kaplandı ve bu yapılar, farklı ilaç dağıtım ve salım sistemlerinin tasarlanması için kullanıldı. Bir polimer yan zincirlerde furan grupları içerirken, ikinci polimer yüzeyin polimerizasyon sonrası işlevselleştirilmesi için maleimid birimleri içermektedir. Genel olarak bu tez, terapatik uygulamalar bulabilecek yeni ilaç dağıtım platformlarını ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Novel approaches are needed to address the limitations of traditional therapy methods that are in practice today, for improved treatment of diseases. This thesis evaluates such approaches through the development of new molecular and materials-based systems. The first part of this thesis focuses on the synthesis of a prodrug molecule for pancreatic cancer treatment while the second part includes polymeric nanomaterial-containing delivery systems for biological applications. In the first part, two synthetic pathways were investigated to synthesize a prodrug system comprised of gemcitabine, a chemotherapy agent, and hydroxychloroquine which is known to eradicate pancreatic cancer stem cells. Products linked with acid-sensitive linkages with and without disulfide bonds between them were synthesized, and evaluated for their in vitro cytotoxicity against the Bx-PC3 cell line. Another approach to specifically deliver drugs involves the utilization of localized delivery systems. In this regard, in the second part of this thesis, polymeric nanomaterials were evaluated as drug delivery platforms. As nanomaterials, carbon nanotubes (CNTs), magnetic iron-oxide nanoparticles (IONPs) and reduced graphene oxides (rGOs) were utilized in four distinct projects. CNTs wrapped with a reactive polymer using physical interactions were fabricated, and evaluated for attachment of bioactive molecules using the thiol-maleimide reaction. In another project, rGO-embedded photothermal hydrogels were synthesized using a thiol-ene reaction and were evaluated for on-demand active release using near-infrared (NIR) light to release antibacterial agents inside the hydrogel. In the last two projects, IONPs were coated with two different polymers using reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization and these constructs were used to design different drug delivery and release systems. While one polymer contains furan groups on the side chains, the second polymer includes maleimide units for the post-polymerization functionalization of the surface. Overall, this thesis puts forth new drug delivery platforms that may find therapeutic applications.
Benzer Tezler
- Investigating the interactions of azacyanines with triplex nucleic acids
Azasiyaninlerin üçlü sarmal yapıya sahip nükleik asitler ile etkileşimlerinin incelenmesi
SERRA TÜTÜNCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- PD-L1 proteinine yönelik görüntüleme ajanı geliştirilmesi ve sentezi
Development and synthesis of moleculer imaging agent for protein PD-L1
CEYDA KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR ALPTÜRK
DR. ÖZGÜR YILMAZ
- Biomedical application of an enzymatically synthesized biopolyester
Enzimatik olarak sentezlenmiş bir biyopoliesterin biyomedikal uygulaması
ŞENOL BEYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR
- Design, synthesis and characterization of thiol reactive dendrons for bioconjugation
Biyobirliktelik için tiyol reaktif dendronların tasarımı, sentezi ve karakterizasyonu
PELİN ERTÜRK
- İndolin-2-on türevlerinin kanser hücre proliferasyonuna etkisi
The effect of indolin-2-one derivatives on cancer cell proliferation
BÜŞRA DEMİRKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN DEMİROĞLU ZERGEROĞLU