Nanobiyoteknolojide hedeflendirilebilen mukozaya yapışabilir salım sistemlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of targeted mucoadhesive delivery systems in nanobiotechnology
- Tez No: 907471
- Danışmanlar: PROF. DR. SAADET KEVSER PABUCCUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Kimya Mühendisliği, Biotechnology, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Mukozaya yapışabilen ilaç salım sistemlerinin en önemli avantajları ilacın sistemik dolaşıma geçirgenliğinin ve ilacın biyoyararlanımının artmasını sağlamaktır. Bu nedenle, mukozal membranlar yoluyla ilaç taşıyıcı sistemler olarak yaygın kullanılan mukoadezif polimerler, toksik olmayan, biyouyumlu ve ekonomik olmasının yanında etkin ve güvenli bir mukoadezif ilaç salım sistemi geliştirmek için gerekli olan bazı moleküler karakteristiklere de sahip olmalıdırlar. Bu tez çalışmasında biyouyumlu, biyobozunabilir, toksik olmayan, mukozal membran yoluyla ilaç taşımaya uygun karakteristiklere sahip yeni mukoadezif ilaç taşıyıcı sistemlerin sentezi, karakterizasyonu ile nanoformülasyonların hazırlanması ve özelliklerinin incelenmesi amaçlandı. Bu amaçla öncelikle farmasötik uygulamalarda ilaç taşıyıcı olarak sıklıkla kullanılan biyopolimer olan kitosan (Chi) düşük molekül ağırlıklı Chi ürünü (DChi) elde etmek için depolimerize edildi. DChi hücre membranı ile etkileşimi yüksek palmitik asit (PA) ile ilk defa modifiye edilerek palmitoil kitosan (DChi-PA) sentezlendi ve karakterize edildi. Takiben DChi-PA ürününe mukoadezif özelliği kazandırmak için de ilk defa tiyoglikolik asit (TGA) ile konjugatı tiyollenmiş palmitoil kitosan (TGA-DChi-PA) ürünleri sentezlendi ve karakterize edildi. Ürünlerin nanopartikül formülasyonları iyonik jelasyon yöntemi ile hazırlandı, in vitro sitotoksisite analizi ve mukoadezyon özellikleri değerlendirildi. Ürünlerin moleküler yapılarının aydınlatılması Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Proton Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (1H NMR) analizleri ile gerçekleştirildi. TGA-DChi-PA ürünün yapısındaki tiyol grubu miktarı iyodimetrik titrasyon yöntemi ile tayin edildi. Ürünlerin nanopartikül formülasyonlarının karakterizasyonu Dinamik Işık Saçılımı Analizi (DLS) yöntemi ile partikül boyutu (nm), polidisperslik indeksi (PDI) ve zeta potansiyeli (mV) değerleri ölçülerek gerçekleştirildi. In vitro sitotoksisite özellikleri MTT yöntemi ile insan embriyonik böbrek hücre hattı (HEK293) kullanılarak incelendi. Ürünlerin mukoadezyon özelliği ex vivo koyun nazal mukozal membran ve in vitro 0,20 µm selüloz asetat membran filtre üzerine iki ayrı uygulama ile Texture analiz yöntemi ile değerlendirildi. Nanopartikül formülasyonların mukoadezif özelliğinin değerlendirilmesi ex vivo koyun nazal mukozal membran yüzeyinde nanopartiküllerin alıkonması/yıkama metodu ile gerçekleştirildi. Bu tez çalışmasında gerçekleştirilen ex vivo ve in vitro uygulamalar neticesinde yeni DChi-PA(1:0,25) ürünün hücre penetrasyonu arttırıcı etkisinin yanında mukoadezyonu da arttırdığı yapıya tiyol grubunun katılmasıyla sentezlenen yeni TGA-DChi-PA(1:0,25) konjugat ürünün ise mukoadeziflik özelliğini daha da iyileştirdiği görüldü. Sonuç olarak ilk defa bu çalışmada sentezlenen yeni TGA-DChi-PA(1:0,25) esaslı nanopartikül formülasyonun nanobiyoteknolojide mukozal membran yoluyla biyouyumlu, toksik olmayan bir mukozaya yapışabilir nanotaşıyıcı olarak büyük önem taşıyacağı aşikardır
Özet (Çeviri)
The most important advantages of the mucoadhesive drug delivery systems are to provide increased permeability of drug into the systemic circulation and bioavailability of the drug. Therefore, mucoadhesive polymers, which were extensively used as drug delivery systems via mocasal membranes, besides being non-toxic, biocompatible and economical must possess some molecular characteristics required to develop an effective and safe mucoadhesive drug delivery system. In this thesis study, it was aimed that synthesis and characterization of the novel biocompatible, biodegradable, non-toxic, mucoadhesive drug carrier systems, which have suitable characteristics for drug carrying via mucosal membrane, and preparation of their nanoformulations and investigation of their properties. For this purpose, firstly, Chitosan (Chi), which is a biopolymer frequently used as drug carrier in the pharmaceutical applications, was depolymerized to obtain low molecular weight Chi product (DChi). To obtain the palmitoyl chitosan (DChi-PA), DChi was modified with palmitic acid (PA), which has high interaction with cell membrane, and characterized for the first time. Then, to gain the mucoadhesiveness to DChi-PA product, its conjugate TGA-DChi-PA was synthesized by the reaction with thioglycolic acid (TGA) and characterized, for the first time. Nanoparticle formulations of the products were prepared by ionic gelation method, their in vitro cytotoxicity analysis and mucoadhesion properties were evaluated. Characterization of the molecular structures of the products were realized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H NMR) analyses. The amount of thiol group in the structure of the TGA-DChi-PA product was determined by iodimetric titration method. Characterization of the nanoparticle formulations of the products were realized using Dynamic Light Scattering Analysis (DLS) method by measuring their particle size (nm), polydispersity index (PDI) and zeta potential (mV) values. In vitro cytotoxicity properties were investigated by using MTT assay on human embryonic kidney cell line (HEK293). The mucoadhesion properties of the products were evaluated by Texture analysis method with two separate applications on ex vivo sheep nasal mucosal membrane and in vitro 0.20 µm cellulose acetate membrane filter. The evaluation of nanoparticle formulations was evaluated by the retention/rinse method of nanoparticles on the ex vivo sheep nasal mucosal membrane surface. As a result of the ex vivo and in vitro applications carried out in this thesis study, it was observed that the new DChi-PA(1:0,25) product increased mucoadhesion in addition to its cell penetration enhancing effect and that the new TGA-DChi-PA(1:0,25) conjugate synthesized by adding the thiol group to the structure further improved the mucoadhesiveness property. In conclusion, it is obvious that the nanoparticle formulation based on TGA-DChi-PA(1:0,25) synthesized in this study for the first time, will be great importance as a biocompatible non-toxic mucoadhesive nanocarrier via mucosal membrane in the nanobiotechnology.
Benzer Tezler
- Nanobiyoteknolojide dendrimer esaslı hedeflendirilebilen salım sistemlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of targeted delivery systems based on dendrimer in nanobiotechnology
KEVSER BAL
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAADET KEVSER PABUCCUOĞLU
- Nanobiyoteknolojide fosfoester bağları içeren hedeflendirilebilen salım sistemlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterisation of targeted delivery systems containing phosphoester bonds in nanobiotechnology
SEMA ŞENTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAADET KEVSER PABUCCUOĞLU
DOÇ. DR. MEHMET KORAY GÖK
- Nanobiyoteknolojide hidrojellerin ve selüloz esaslı polimerlerin hedeflendirilmiş ilaç salım sistemlerinde kullanımının incelenmesi
Investigation of the use of hydrogels and cellulose based polymers in targeted drug delivery systems in nanobiotechnology
TUĞBA ERKOÇ
Doktora
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELVA ÇAVUŞ
PROF. DR. LUTFULLAH MUHAMMED SEVGİLİ
- Mikroalg aracılı altın nanopartiküllerinin biyosentezi, karakterizasyonu ve antifungal etkilerinin değerlendirilmesi
Biosynthesis, characterization of and microalgae mediated gold nanoparticles and evaluation of their antifungal effects
NURBANU GÜRSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyoteknolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKNUR DAĞ
- Selection of titanium specific polypeptides by phage display technique
Titanyuma özgün polipeptitlerin faj gösterim tekniğiyle seçilimi
KAMİL SEMİH KARABULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. CANDAN TAMERLER
DOÇ.DR. HAKAN BERMEK