Geri Dön

Phytochemical-based nanotherapeutics for cancer cells: Synthesis, efficacy, and PBPK modeling

Kanser hücrelerine yönelik fitokimyasal tabanlı nanoterapötikler: Sentez, etkinlik ve PBPK modellemesi

PDF İndir

  1. Tez No: 991483
  2. Yazar: ÖZLEM ÖZBEK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KUTLU ÜLGEN, DOÇ. DR. NAZAR İLERİ ERCAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bitkilerden elde edilen fitokimyasalların antitümör, anti-enflamatuvar, antimikrobiyal ve antioksidan etkileri nedeniyle farmasötik ajan olarak kullanılması büyük ilgi çekmektedir. Nanopartiküllerin (NP'lerin) ilaç taşıma sistemlerine entegrasyonunun, terapötik ajanların farmakokinetik profillerini geliştirdiği gösterilmiştir. NP'lerin fitokimyasallar veya ilaç molekülleriyle kombinasyonu, etkili tedavi sonuçları sağlayabilecek sistemler olarak umut vadetmektedir. Bu çalışmada, nanotaşıyıcı-fitokimyasal konjugatları (C60-ATQ) sentezlenmiş ve DLS, ELS, NMR, FTIR, XRD, UV-Vis spektroskopisi, TGA ve DSC analizleri ile karakterize edilmiştir. İnsan pankreatik ve insan lösemik hücre hatları üzerinde çeşitli fitokimyasalların, NP'lerin (AuNP'ler ve karbon bazlı NP'ler), ilaçların, bunların kombinasyonlarının ve konjugat formlarının etkilerini araştırmak amacıyla in vitro sitotoksisite analizleri gerçekleştirilmiştir. In vitro ortamda Betulin ve Timokinon tek ajan olarak en yüksek sitotoksik etkiyi göstermiştir. Temsirolimus'un Betulin veya Curcumin ile ya da AuNP+Temsirolimus kombinasyonlarıyla birlikte uygulanması, kombine tedavilerde artmış sitotoksik yanıtlar sergilemiştir. Betulin ve Curcumin, Molt-4 hücrelerinde kalıcı oksidatif stres ve zamana bağlı olarak ilerleyen MMP düşüşü indüklemiş, bu da onların sitotoksik ve pro-apoptotik etkilerini göstermektedir. Betulin ile muamele edilen Molt-4 hücrelerinin RNA dizilemesi, stres, apoptoz ve metal iyon dengesizliği ile ilişkili 478 farklı genin ifade değişimini ortaya koymuş; metallotionein genlerinin belirgin şekilde yukarı regüle, hemoglobin genlerinin ise aşağı regüle olduğunu göstermiştir. PBPK modellemesi, bu bileşiklerin sıçanlardan insanlara türler arası ölçekleme yoluyla dağılımını tahmin etmek için kullanılmış ve potansiyel doku dağılımı ile in vivo davranışları hakkında öngörüler sağlamıştır. Model değerlendirmesi, lipofilisite, plazmada serbest fraksiyon oranı ve plazma protein ölçek faktörünün AUC ve Cmax değerlerini en çok etkileyen parametreler olduğunu göstermiştir. Fitokimyasalların nanoteknolojiyle entegrasyonunu içeren bu tez çalışması, ilaç hedefleme ve biyoyararlanım konularında değerli bilgiler sunarak, bu bileşiklerin klinik uygulamalarda kullanımının optimize edilmesi açısından büyük önem taşımaktadır.

Özet (Çeviri)

The use of plant derived phytochemicals has captured great attention owing to their potential antitumor, anti-inflammatory, antimicrobial and antioxidant effects to be used as pharmacological agents. The integration of nanoparticles (NPs) into drug delivery systems has been shown to enhance the pharmacokinetic profiles of therapeutic agents. Combining NPs with phytochemicals or drug molecules holds promise as systems that could provide effective therapeutic outcomes. In the present study, nanocarrier-phytochemical conjugates (C60-ATQ) were synthesized and characterized via DLS, ELS, NMR, FTIR, XRD, UV-Vis spectroscopy, TGA and DSC analyses. In vitro cytotoxicity analyses were carried out on human pancreatic and human leukemic cell lines to investigate the effects of various phytochemicals, NPs (AuNPs and Carbon-based NPs), drugs, their combinations, and conjugated forms. In vitro, Betulin and Thymoquinone showed the most cytotoxic effect as single agents, Temsirolimus + Betulin or Curcumin and AuNP + Temsirolimus combinations exhibited enhanced cytotoxic responses as combinative treatments. Betulin and Curcumin induced sustained oxidative stress and a progressive, time-dependent decline in MMP, suggesting their cytotoxic and pro-apoptotic effects in Molt-4 cells. RNA-sequencing of Betulin-treated Molt-4 cells revealed 478 differentially expressed genes related to stress, apoptosis, and metal ion imbalance, highlighting strong metallothionein upregulation and hemoglobin gene downregulation. PBPK modeling was used to predict the distribution of these compounds in humans through interspecies scaling from rats, providing insights into their potential tissue distribution and in vivo behavior. The model evaluation depicted that lipophilicity, fraction unbound value in plasma and the plasma protein scale factor were the most significant parameters that affect the AUC and the Cmax. This thesis study, which includes the integration of phytochemicals and nanotechnology for enhanced drug delivery, provides valuable insights into tissue targeting and bioavailability, crucial for optimizing their use in clinical settings.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    369819

    Phytochemıcal and biological investigations on Scutellaria Hastifolia L.

    S. Hastifolia bitkisi üzerinde fitokimya ve biyolojik aktivite araştırmaları

    HİLAL BARDAKCI ALTAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BotanikYeditepe Üniversitesi

    Eczacılık Bölümü

    PROF. DR. HASAN KIRMIZIBEKMEZ

  2. Tez No

    888248

    The relationship between the dietary phytochemical index and disease and treatment-related symptoms of the individuals receiving chemotherapy in the oncology clinic of a private hospital in kocaeli

    Kocaeli'nde özel bir hastanenin onkoloji kliniğinde kemoterapi alan bireylerin hastalığa ve tedaviye bağlı yaşadıkları semptomlar ile diyet fitokimyasal indeks ilişkisi

    BARIŞ YÜKSEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Beslenme ve DiyetetikYeditepe Üniversitesi

    Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖZDE DUMLU BİLGİN

  3. Tez No

    958729

    The anti-cancer activity of soy lecithin-based liposomal curcumin in prostate cancer

    Prostat kanserinde soya lesitin bazli lipozomal kurkuminin anti-kanser aktivitesinin i̇ncelenmesi

    SELEN TİRYAKİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    BiyoteknolojiYeditepe Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DİLEK TELCİ TEMELTAŞ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLENGÜL DUMAN

  4. Tez No

    673264

    Determination of antioxidant, antimicrobial and phytochemical characteristics of three different species from scorzonera genus

    Scorzonera cinsıne ait üç farklı türün, antıoksidan, antimıkrobiyal ve fitokimyasal özelliklerının tespiti

    SAZGAR HASAN BABAKR BABAKR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyolojiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET EMRE EREZ

  5. Tez No

    299650

    Ankara ve Nevşehir illerinde yetiştirilen Kalecik karası üzüm çeşidinin fitokimyasal özellikleri üzerine araştırmalar

    Phytochemical characteristics in Kalecik karası grape cultivar (Vitis vinifera L.) grown in Ankara and Nevşehir

    FATMA EYMEN TOPRAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    ZiraatAnkara Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRHAN KUNTER

Geri Dön