Synthesis and preparation of polymeric drug carrier micelles
Polimerik ilaç taşıyıcı misellerin sentezi ve hazırlanması
- Tez No: 311925
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜLAÇTI TOPÇU, PROF. DR. GÜRKAN HIZAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Misel, Polimer sentezi, Polimerik yapılar, İlaç hedefleme, İlaç taşıyıcılar, Micelle, Polymer synthesis, Polymeric structures, Drug targeting, Drug carriers
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern dünyanın en büyük problemi olan kanser, milyonlarca kisinin ölümünesebep oldu, en az milyonlarca hasta bu hastalık için uygun bir tedavi beklemektedir.Halk arasındaki genel adı zerdeçal olarak bilinen ve Curcuma longa bitkisininköklerinden elde edilen kürkimin polifenoldür. kürkimin sitotoksik özelliği nedeniile kanser tedavisinde potent ilac olarak arastırılmaktadır. Fakat kürküminin sudakiçözünürlüğü damardan verilebilmesi için yeterli değildir. Bu nedenle kürkümininamfifilik polymerik miseller ile enkapsülasyonu sudaki çözünürlüğünün arttırılmasıiçin uygun bir çözüm olarak düsünüldü. Misellerin hazırlanması için poli ?kaprolakton(PCL) ve polietilenglikol (PEG) olusan A2B tipi miktoarm star blokcopolimerler sentezlendi ve bu amfifilik block kopolimerlerin suda kendiliğindemisel olusturarak kürkimini hidrofobik çekirdekte hapsedip çözünürlüğününarttırılması planlandı.?ki farklı kopolimer üç değisik yöntem ile sentezlendi. PEG'in değisik molekülerağırlıktaki türevleri ticari olarak mevcuttur, bu nedenle monomerlerdensentezlenmesine gerek duyulmadı. Ayrıca kopolimerlerin sentezi için hidroksi (-OH)ucundan kolayca fonksiyonlandırılabilirler. PCL misel kararlılığı için gerekli olanoptimum hidrofobik oranın elde edilmesi için uygun baslatıcılar ile halka açılmasıpolimerizasyonu üzerinden istenen zincir uzunluklarında sentezlendi. Sentezasamasında arm-first ve core-first metodları kullanıldı ve segmentler Click kimyasıve Diels-Alder (DA) reaksiyonları ile birlestirildi.?lk kopolymer, PEG2-PCL miktoarm star block kopolimeri; Click kimyası ve Diels-Alder reaksiyonları kullanılarak core-first metodu ile sentezlendi.?kinci tür blok kopolimer, PEG-PCL2 iki değisik yöntem takip edilerek sentezlendi.Birinci yöntemde, sadece Diels-Alder reaksiyonu kullanılarak, arm-first stratejisiüzerinden sentezlendi, ve PEG-PCL2 blok kopolimerinin misel karakterizasyonudaha ileri arastırmalar için umut verici bulundu. PEG-PCL2 blok kopolimerininsentezi uzun sentez basamakları nedeniyle alternatif yöntem ile daha az basamaktasentezlendi. Modifiye PEG zincirinin halka açılması polimerizasyonunda makrobaslatıcıolarak kullanılması ile bunun üstesinden gelindi. Bu yöntem yüksek verimve kolay sentez yanında yan ürünsüz ve kolay saflastırma sağladı. Kritik miselkonsantrasyonu tayini piren floresans prob olarak kullanılarak spektrofotometrikyöntemle gerçeklestirildi. Kritik misel konsantrasyonu değerleri I3/I1 karsı Log C(g/ml) eğrisi çizilerek hesaplandı. kürkümin polimerik misellere yüklendikten sonramaksimum yükleme kapasitesi ultra hızlı sıvı kromotografi cihazı le tayin edildi.Yüklenen kürkümin miktarları eğri altındaki alan yöntemi üzerinden hesaplandı.Sentezlenen A2B tipi blok kopolimerler NMR ve GPC analizleri ile karakterizeedildi. Amfifilik kopolimerlerin misel formları kürkümin için ilaç tasıyıcısı olarakyeterli bulundu, özelikle de PCL2-PEG kopolimeri kürküminin çözünürlüğünü 0.6Wg/ml'den 321.7 Wg/ml ye arttırdı.
Özet (Çeviri)
Cancer is the biggest health problem in the modern world which is caused to death ofmillions of patients and at least millions waiting for a proper cure for this disease.Curcumin (diferuloylmethane) is a polyphenol derived from the rhizome of the plantCurcuma longa, commonly called turmeric which is one of the potent cytotoxicagents and investigated as a drug for the treatment of cancer. But solubility of thecurcumin in water is very poor to be used intravenously. Encapsulation of thecurcumin with micelles formed by the amphiphilic block copolymers thought to be asolution for enhancing solubility of the curcumin in water. A2B type amphiphilicmiktoarm star block copolymers consist of polyethylene glycol (PEG) and poly ?-caprolactone (PCL) are synthesized to prepare micelles and via self-assembly ofthese amphiphilic block copolymers in water. And the enhancement of curcumin?ssolubility is aimed by entrapment in the hydrophobic core.Two different copolymers are synthesized with three different ways. PEG iscommercially available in various molecular weights, so no need to be synthesizedfrom monomers, and for the synthesis of the copolymers they can be easilyfunctionalized from the hydroxy (-OH) end. PCL is synthesized by using ringopening polymerization (ROP) to produce exact chain lengths and it gives optionsfor synthesis of the optimum hydrophobic ratio for micelle stability. During thesynthesis of the block copolymers, either ?arm-first? or ?core-first? strategies areused and segments are gathered via Click chemistry and Diels-Alder (DA) reaction.The first copolymer, PEG2-PCL miktoarm star block copolymer is synthesized withcore-first method by using both Diels-Alder and Click chemistry.As a second type of block copolymer, PEG-PCL2 copolymer is synthesized followingby two different methods. In the first method, the synthesis was carried out througharm-first strategy using only Diels-Alder reaction, and the micellar characterizationof PEG-PCL2 copolymer was found to be very promising. Due to long steps of thesynthesis of PEG-PCL2 block copolymer, an alternative synthetical method wasdeveloped with less steps. This is achieved by using modified PEG chain as themacro-initiator of the ring opening polymerization. It gives very good results withhigh yield and easy way of synthesis, with no side product and also easy purification.In the second part of the study, the micellar characterization of the synthesizedamphiphilic star block copolymers are carried out. Partical size analyses are done byusing Zeta-sizer. Critical micelle concentration analyses are done withspectrophotometeric measurements by using pyrene as flourescent probe. Criticalmicelle concentration values are determined by plotting I3/I1 with Log C (g/mL).Curcumin is loaded to the prepared micelles and the maximum loading capacity ofthe micelles are determined with Ultra Fast Liquid Chromatogrphy (UFLC)measurements. The loaded amount of the drugs are calculated via area under curvemethod.The synthesized A2B type block copolymers were characterized by NMR and GPCanalyses. The micellar formation of the amphiphilic block copolymers was found tobe sufficient as drug carriers for curcumin, and particularly for PCL2-PEG copolymerwith enhanced solubility to 321.7 Wg/mL from 0.6 Wg/mL.
Benzer Tezler
- Isolation and structure elucidation of vinca alkaloids from vinca species and investigation of cytotoxic activity of vinorelbine loaded nanodrug delivery systems
Vinca alkaloıtlerının vinca türlerinden izolasyonu ve yapı tayini ve vınorelbıne yüklenmiş nano-ilaç taşıma sistemlerinin sitotoksik aktivitelerinin araştırılması
FATEMEH BAHADORI
Doktora
İngilizce
2011
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAÇTI TOPÇU
- Yeni tip yüzey aktif triblok kopolimerlerin sentezi, karakterizasyonu, çözelti davranışlarının incelenmesi ve hidrojel eldesinde kullanılmaları
Synthesis and characterization of novel surface-activetriblock copolymers, investigation of their solution behaviours and their use in hydrogel preperation
FADİME FULYA TAKTAK
- Canine parvovirus'e ait antijenik özellikli sentetik peptidlerin sentezi ve biyokonjugatlarının geliştirilmesi
Synthesis of antigenic synthetic peptide of Canine parvovirus and development of bioconjugates
SERAP ACAR DERMAN
Doktora
Türkçe
2012
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP MUSTAFAEVA AKDESTE
- Yara örtüsü olarak hazırlanan pektin esaslı ilaç dağıtım sistemlerine metal organik kafes yapıların (MOF) katkısı
Contribution of metal organic frameworks (MOFS) on pectin-based drug delivery systems prepared as wound dressing
GAMZE BAĞIMSIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Biyomedikal uygulamalarda kullanılabilecek fonksiyonel polimerik yapıların hazırlanması
Preparation of utilizable functional polymeric structure in biomedical applications
GÖZDE DEVECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET ÜBEYDULLAH KAHVECİ