Synthesis and characterization of organic solvent and crosslinker free drug carrier nanomaterials
Organik çözücü ve çapraz bağlayıcı içermeyen ı̇laç taşıyıcı nanomalzemelerin sentezi ve karakterizasyonu
- Tez No: 990454
- Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR AKDOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Nanomateryaller, Sığır serum albümin, Nanomaterials, Bovine serum albumin
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Serum albümini, yüksek biyouyumluluğu ve taşıyıcı kapasitesi nedeniyle ilaç taşıyıcı sistemlerinde nanoparçacık (NP) üretmek için tercih edilmektedir. Desolvasyon ve emülsifikasyon gibi geleneksel albümin NP'leri hazırlama yöntemleri, genellikle suda çözünmeyen ilaç yüklemesini ve terapötik potansiyelini sınırlayan toksik organik çözücülere ve glutaraldehit gibi çapraz bağlayıcılara dayanır. Bu tez, yeşil kimyasal bir süreçle albümin-albümin polielektrolit kompleks nanoparçacıkları (PEC NP'leri) üreterek bu sınırlamaların üstesinden gelmeyi amaçlamıştır. İlk bölümde, farklı sulu çözünürlüklere sahip ilaçların (salisilik asit (yüksek), ibuprofen (düşük) ve klorambusil (hiç yok)) çözünürlük davranışları elektron paramanyetik rezonans (EPR) spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlar, albümin NP'lerinin hidrofobik ilaçları suda çözmede albümin proteininden önemli ölçüde daha etkili olduğunu göstermiştir. Ayrıca, ilaç salımı EPR ile NP pelet çözünmesinden doğrudan izlenebilmekte ve bu da geleneksel tekniklere göre bir avantaj sağlamaktadır. İkinci bölümde, albümin PEC NP'leri, çözücüler, çapraz bağlayıcılar veya özel ekipman olmadan katyonik ve anyonik albüminlerin elektrostatik etkileşimi ile sentezlenmiştir. Elde edilen albümin PEC NP'leri (110 nm, +37 mV), büyük ölçüde organik çözücülere ilaç kaybının önlenmesi nedeniyle, desolvasyon yöntemine kıyasla 17 kata kadar daha yüksek klorambusil yüklemesine olanak sağlamıştır. Klorambusil yüklü albümin PEC NP'leri ayrıca Huh-7 hücre canlılığını 24 saat içinde %44'e düşürmüştür. Üçüncü bölümde, albümin PEC hidrojel sistemlerine dönüştürülerek, sürekli salım ve lokal salım uygulamaları için potansiyel olarak uygulanabilirliğini göstermektedir. Genel olarak bu çalışma albümin PEC NP'lerini, yeşil kimya ile basit bir şekilde üreterek yüksek oranda ilaç yüklü nanotaşıyıcılar ve gelişmiş ilaç salım uygulamaları için uygun ve etkili bir strateji olduğu vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Serum albumin is preferred to produce nanoparticles (NPs) in drug delivery systems due to its high biocompatibility and carrier capacity. Conventional albumin nanoparticle (NP) preparation methods, such as desolvation and emulsification, typically rely on toxic organic solvents and crosslinkers like glutaraldehyde, which limit water-insoluble drug loading and therapeutic potential. This thesis aimed to overcome these limitations by producing albumin–albumin polyelectrolyte complex nanoparticles (PEC NPs) via a green chemical process. In the first part, the solubility behaviour of drugs with different aqueous solubilities (salicylic acid (high), ibuprofen (low), and chlorambucil (none)) was investigated using electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy. Results revealed that albumin NPs were significantly more effective than albumin proteins in dissolving hydrophobic drugs in water. Moreover, drug release could be directly monitored from NP pellet dissolution by EPR, offering an advantage over conventional techniques. In the second part, albumin PEC NPs were synthesized by electrostatic interaction of cationic and anionic albumins without solvents, crosslinkers, or specialized equipment. The obtained albumin PEC NPs (110 nm, +37 mV) enabled up to 17-fold higher chlorambucil loading compared to the desolvation, mainly due to avoiding drug loss to organic solvents. Chlorambucil loaded albumin PEC NPs also reduced Huh-7 cell viability to 44% within 24 h. In the third part, albumin PEC were further processed into hydrogel systems, demonstrating their potential for sustained release and local delivery applications. Overall, this study highlights albumin PEC NPs as a simple, green, and effective strategy for producing highly drug-loaded nanocarriers suitable for advanced drug delivery applications.
Benzer Tezler
- Organik-inorganik hibrit nanokompozit malzemenin hazırlanması, karakterizasyonu, optimizasyonu ve uygulaması
Preparation, characterization, optimization and application of organic-inorganic hybrid nanocomposite material
SİMGE ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜNİRE NALAN DEMİR
- Mekanik olarak dayanıklı tek-, çift- ve üç-ağ yapılı fibroin kriyojellerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of mechanically durable single-, double- and triple-network fibroin cryogels
BERKANT YETİŞKİN
- Kitosan nanopartikül optimizasyonu ve antiaritmik amiodaron ilacının kontrollü salımında değerlendirilmesi
Optimization of chitosan nanoparticles and synthesis for controlled release of the antiarrhythmic drug amiodarone
NİSA İREM BÜYÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİL YÜCEL
- İlaç yüklü pH duyarlı poliüretan filmlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of drug loaded ph sensitive polyurethane films
FULYA GÜLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- pH ve sıcaklığa duyarlı faz geçişi gösteren iç içe girmiş polimerik ağ yapılarının sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of pH and thermo sensitive interpenetrating polymer networks
ZÜMRÜT SEDEN AKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN