Meme kanseri için hedeflenebilir ilaç salım sistemi olarak ikili ilaç yüklü kitosan kaplı karboksimetil selüloz-zein nanopartiküllerinin araştırılması
Investigation of dual drug loaded chitosan coated carboxymethyl cellulose-zein nanoparticles as a targetable drug release system for breast cancer
- Tez No: 951975
- Danışmanlar: PROF. DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Kimya Mühendisliği, Bioengineering, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Çalışmanın amacı, Kurkumin (KUR) ve Resveratrol'ü (RES) Karboksimetil Selüloz (CMC) kaplı Zein (ZN) Nanopartiküllerine (ZN NP'ler) kapsülleyerek yeni bir pH duyarlı ilaç dağıtım sistemi geliştirmektir. Ayrıca ikinci bir formülasyon olarak CMC kaplı NP yapılarının Kitosan (KTS) ile kaplanması gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın bir diğer önemli amacı, NP'leri Folik Asitle (FA) hedefleyerek tümöre özgü ilaç dağıtım sistemi geliştirmektir. NP' lerin karakterizasyon çalışmalarında Zetasizer, SEM, TGA, FTIR, XRD ve DSC analizleri kullanılmıştır. Diyaliz yöntemi, KUR-ZN, KUR-ZN-CMC, KUR-ZN-RES-CMC, KUR-ZN-RES-CMC-KTS ve KUR-ZN-RES-CMC-KTS-FA NP' lerinden KUR ve RES' ün salınması için kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlarda en küçük ortalama ZN NP boyutu, 117.2 nm ve 0.2 g ZN ile elde edilmiştir. 1.5 mg KUR ile yüklenen ZN NP boyutunun 184 nm olduğu bulunmuştur. Farklı oranlarda (1.5, 2.5 ve 4.5 mg) RES KUR-ZN-RES-CMC NP yapısına yüklenmiştir. Optimum ortalama ZN-CMC NP boyutu, 1:3 ZN/CMC kütle oranında ideal polidispersite indeksi (0.230) ve zeta potansiyel değeri (-48.1 mV) ile 277.5 nm olarak elde edilmiştir. 2.5 mg KUR içeren KUR-ZN NP' leri, KUR-ZN-CMC NP' leri, KUR-ZN-RES-CMC-KTS NP' leri için maksimum KUR kapsülleme verimliliği sırasıyla %51, %70 ve % 80 idi. pH 7.4'e kıyasla pH 5.6'da daha kontrollü, sürdürülebilir, daha yavaş ancak biraz daha düşük salım profilleri elde edilmiştir. KUR ve RES salımı, FA konjugasyonu ile biraz geciktirilmiştir. Hem KUR-ZN-CMC NP' lerinden hem de KUR-ZN NP' lerinden KUR'in salınım kinetiği,“anormal bir taşıma”mekanizmasını öneren Higuchi ve Korsmeyer-Peppas modelleri tarafından en iyi şekilde temsil edilmiştir. NP sisteminin KTS kaplamasının ardından sistem, Higuchi ve Korsmeyer-Peppas modelleriyle (R² > 0,99) uyumlu olarak hem pH 5.6 hem de pH 7.4' de azaltılmış patlama salım ve daha lineer, daha kontrollü kinetikler sergilemiştir. Peppas salım üssü (n ≈ 0,56-0,57) hem polimer matris bozunması hem de Fickian olmayan bir difüzyon mekanizması ortaya çıkarmıştır. CMC ve KTS kaplı ZN NP' lerinin, optimum kapsülleme verimliliği ve kontrollü salım sağlayarak etkili bir KUR ve RES dağıtım sistemi olarak kullanıldığı ispatlanmıştır. FA'nın NP yüzeyine konjuge edilmesi, meme kanseri gibi kanser hücrelerine yönelik aktif hedefleme kapasitesi ile NP sisteminin işlevselliğini daha da geliştirmektedir. Çalışma pH' a duyarlı, biyouyumlu ilaç dağıtım sisteminin, kanser tedavisinde çift ilaç kombinasyonları veya sinerjik etkiler için optimize edilebileceğini ve daha fazla araştırma için umut verici bir temel sağlayabileceğini öne sürmektedir.
Özet (Çeviri)
The objective of this study was to develop a novel pH sensitive drug delivery system by encapsulating Curcumin (KUR) and Resveratrol (RES) into Carboxymethyl Cellulose (CMC) coated Zein (ZN) Nanoparticles (ZN NPs). In addition, as a second formulation, coating of CMC coated NP structures with Chitosan (CTS) was realized. Another important aim of the study was to develop a tumor-specific drug delivery system by targeting the NPs with Folic Acid (FA). Zetasizer, SEM, TGA, FTIR, XRD and DSC analyses were used in the characterization studies of the NPs. Dialysis method was used for the release of KUR and RES from KUR-ZN, KUR-ZN-CMC, KUR-ZN-RES-CMC, KUR-ZN-RES-CMC-KTS and KUR-ZN-RES-CMC-KTS-FA NPs. In the results obtained, the smallest average ZN NP size, 117.2 nm, was obtained with 0.2 g ZN. The ZN NP size loaded with 1.5 mg KUR was found to be 184 nm. Different ratios (1.5, 2.5 and 4.5 mg) of RES were loaded into the KUR-ZN-RES-CMC NP structure. The optimum average ZN-CMC NP size was obtained as 277.5 nm with ideal polydispersity index (0.230) and zeta potential value (-48.1 mV) at 1:3 ZN/CMC mass ratio. The maximum KUR encapsulation efficiencies for KUR-ZN NPs, KUR-ZN-CMC NPs, KUR-ZN-RES-CMC-KTS NPs containing 2.5 mg KUR were 51%, 70% and 80%, respectively. More controlled, sustained, slower but slightly lower release profiles were obtained at pH 5.6 compared to pH 7.4. KUR and RES release was slightly delayed by FA conjugation. The release kinetics of KUR from both KUR-ZN-CMC NPs and KUR-ZN NPs were best described by the Higuchi and Korsmeyer-Peppas models, suggesting an“anomalous transport”mechanism. Following KTS coating of the NP system, the system exhibited reduced burst release and more linear, more controlled kinetics at both pH 5.6 and pH 7.4 in agreement with the Higuchi and Korsmeyer-Peppas models (R² > 0.99). The Peppas release exponent (n ≈ 0.56-0.57) revealed both polymer matrix degradation and a non-Fickian diffusion mechanism. CMC- and KTS-coated ZN NPs proved to be an effective KUR and RES delivery system, providing optimal encapsulation efficiency and controlled release. Conjugation of FA to the NP surface further enhances the functionality of the NP system with active targeting capacity towards cancer cells such as breast cancer. Research suggests a pH-responsive, biocompatible drug delivery system can be optimised for dual drug combinations and synergistic effects in cancer therapy.
Benzer Tezler
- Meme kanseri için hedeflenebilir ilaç salım sistemi olarak ikili ilaç yüklü albümin bazlı nanopartiküllerin geliştirilmesi
Development of dual drug loaded albumin based nanoparticles as a targetable drug delivery system for breast cancer
EZGİ TÜRKEŞ
Doktora
Türkçe
2025
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL
- Investigation and comparison of the therapeutic effects of palbociclib-loaded magnetic nanoparticles on 2D, 3D and ex-vivo breast cancer models
Palbociclib yüklü manyetik nanoparçacıkların 2D, 3D ve ex-vivo meme kanseri modelleri üzerindeki terapötik etkisinin moleküler düzeyde incelenmesi ve karşılaştırılması
MARYAM PARSIAN
Doktora
İngilizce
2022
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAN ÖZEN
- Preparation and characterization of nano- and micro- particles for targeted drug delivery in cancer therapy
Kanser tedavisinde hedefli ilaç taşinimi için nano- ve mikro- parçaciklarin hazirlanmasi ve karakterizasyonu
MAİDE GÖKÇE BEKAROĞLU
Doktora
İngilizce
2023
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- Targeted co-delivery of doxorubicin and TPGS to breast cancer cells by PLGA coated magnetic nanoparticles
PLGA kaplı manyetik nanoparçacıklar kullanılarak doksorubisin ve TPGS'in meme kanseri hücrelerine hedeflenmesi
ESRA METİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UFUK GÜNDÜZ
DOÇ. DR. PELİN MUTLU
- Hedefli antikanser ilaç taşıyan, nanotaşıyıcı sistem sentezi ve ilaç salınım özelliklerinin incelenmesi
The synthesis and stability of nanocarrier system for chemotherapic agents used in cancer treatment
MUSTAFA KÜÇÜKYAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞE KEKLİKCİOĞLU ÇAKMAK