dc.contributor.advisor | Aydoğan, Nihal | |
dc.contributor.advisor | Kalıpçılar, Halil | |
dc.contributor.author | Uysal, Emin | |
dc.date.accessioned | 2023-12-12T12:15:17Z | |
dc.date.issued | 2023 | |
dc.date.submitted | 2023-06-15 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11655/34328 | |
dc.description.abstract | One of the most important points in the design and preparation of drug delivery
systems is the synergistic provision of multiple therapeutic effects. Providing
synergistic effects, especially in cancer treatment studies, is an issue that has
gained importance and focused on in recent years. In this way, it is aimed to
eliminate the limitations of monotherapy, to make the treatment effective and to
provide maximum effect with the least drug/chemical dose. Vesicles are
structures that have been studied for many years with their lipid and aqueous
compartments, their biocompatibility and ability to encapsulate and transport
even macromolecules. In addition to their drug carrier properties, vesicles can be
designed to provide synergistic effects with their hydrophilic and hydrophobic
components. In the first part of the study, a vesicle that can perform Fenton
reactions, which is an important type of chemodynamic therapy methods, was
synthesized. A surfactant, N,N-dimethylferrocenylmethylundecyl ammonium
bromide (Fc(C11)) has been used as the fenton agent. This surfactant has been
used as one of the vesicle forming molecules and is located in the bilayer of the
vesicle, allowing us to leave the aqueous core as a potential reservoir. Cationic Fc(C11) and anionic sodium dioctylsulfosuccinate (AOT) were used to obtain a
catanionic vesicle Characterization of vesicles was performed using dynamic
(DLS) and static light scattering (SLS).Monomeric Fc(C11) and vesicle Fc(C11)-
The performance of AOT fenton reaction was investigated by methylene blue
removal method. The data were analyzed by applying different kinetic models. As
a result of the experiments, chemodynamic therapy agent vesicles were obtained
that successfully carried out the fenton reactions. The second step of the study
was the synthesis and development of zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8).
ZIF-8 is one of the main components of this drug delivery system. ZIF-8 is a type
of MOF that has been studied in many areas from gas separation to catalysis
processes since its discovery, with its advantages such as high porosity, chemical
and thermal stability. However, in the last decade, it has become a prominent
crystal structure in drug transport studies with its pH sensitive structure. Within
the scope of the study, ZIF-8 was synthesized as a potential chemotherapy agent
carrier that can make pH sensitive controlled release. The "one-pot" method was
used to load rhodamine-b (Rhb) into ZIF-8 as the model molecule. ZIF-8
synthesis was carried out in solvent environments such as methanol and water,
and the amount of zinc, imidazole and rhodamine-b was studied parametrically.
The release of rhodamine-b was carried out in phosphate buffer solutions with
different pH and the rhodamine uptake-release performance of ZIF-8 crystals was
investigated. Potential chemotherapy agent particles were obtained with the
ability of ZIF-8 crystals to successfully encapsulate and release (Rhb@ZIF-8) pH-
sensitive rhodamine-b, which is used as a model molecule. Then, in order to
increase the synergistic effect, polydopamine (PDA) with photothermal therapy
effect was coated on ZIF-8 crystals. The PDA coating was provided by the
polymerization of dopamine hydrochloride (DA-HCl) directly on the ZIF-8 surface
in alkaline medium. Tris buffer solution was used in the coating and a ratio of 1:1
by weight of DA-HCl:ZIF-8 was used. The photothermal effect of the obtained
particles (Rhb@ZIF-8/PDA) was followed by a thermal camera under a laser with
a wavelength of 808 nm. It has been observed that the particles provide the
necessary temperature increase for photothermal therapy even at low
concentrations. ZIF-8, Rhb@ZIF-8 and Rhb@ZIF-8/PDA particles were
characterized by DLS, AFM, TEM, XRD and FTIR and zeta potential
measurements. In the final stage of the study, chemodynamically effective vesicles and ZIF-8 crystals with photodynamic and chemotherapeutic effects
were combined by utilizing electrostatic interactions. Rhodamine-b release and
Fenton reaction performance of the obtained drug delivery system were
performed as mentioned above. As a result of the study, a multifunctional drug
delivery system with chemodynamic, photothermal and chemotherapeutic effects
was obtained with Rhb@ZIF-8/PDA coated on the outer surface of Fc(C11)-AOT
vesicles. | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Zeolitik imidazol çerçeve-8 | tr_TR |
dc.subject | İlaç taşınım sistemleri | tr_TR |
dc.subject | Vezikül | tr_TR |
dc.subject | Fenton reaksiyonları | tr_TR |
dc.subject | Sinerjistik terapi | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Kimya mühendisliği | tr_TR |
dc.title | PH Duyarlı Çoklu İlaç Salımı İçin Metal Organik Çerçeve Temelli Mikro Kapsüllerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | İlaç taşınım sistemlerinin tasarımında ve hazırlanmasında üzerinde durulan en
önemli noktalardan bir tanesi, tedaviye yönelik birden fazla etkinin sinerjistik
olarak sağlanmasıdır. Özellikle kanser tedavisine yönelik çalışmalarda sinerjistik
etkinin sağlanması son yıllarda hızla önem kazanan ve üzerinde durulan bir
konudur. Bu sayede mono terapinin sınırlamalarını ortadan kaldırmak, tedaviyi
etkin kılmak ve en az ilaç/kimyasal dozu ile maksimum etkiyi sağlamak
amaçlanmaktadır. Veziküller bulundurdukları lipit ve sulu kompartmanlar,
biyouyumlulukları ve makromolekülleri dahi kapsülleme ve taşıyabilme
yetenekleri ile uzun yıllardır çalışılan yapılardır. İlaç taşıyıcı özelliklerinin yanı sıra
veziküller içerdikleri hidrofilik ve hidrofobik bileşenleri ile sinerjistik etki
sağlayabilecek şekilde tasarlanabilmektedir. Çalışmanın ilk kısmında bu amaç
doğrusunda, kemodinamik terapi yöntemlerinin önemli bir çeşidi olan fenton
reaksiyonlarını gerçekleştirebilecek, vezikülü oluşturan moleküllerden biri olarak
kullanılarak vezikülün çift tabakasında yer alacak ve sulu çekirdeği potansiyel bir rezervuar olarak bırakmamızı sağlayacak bir yüzey aktif madde olan N,N-
dimetilferrosenilmetilundesil amonyum bromürün (Fc(C11) kullanıldığı bir vezikül
sentezlenmiştir. Vezikülün oluşturulması için katyonik Fc(C11) ve anyonik sodyum
dioktilsülfosüksinat (AOT) kullanılmış ve katanyonik bir vezikül elde edilmiştir.
Veziküllerin karakterizasyonu dinamik (DLS) ve statik ışık saçınımı (SLS)
kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Monomer haldeki Fc(C11) ve Fc(C11)-AOT
veziküllerin fenton reaksiyonu performansı metilen mavisinin giderimi yöntemiyle
incelenmiş, veriler farklı kinetik modeller uygulanarak analiz edilmiştir. Yapılan
deneyler sonucunda fenton reaksiyonlarını başarı ile gerçekleştiren,
kemodinamik terapi ajanı veziküller elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci adımında
ilaç taşıyıcı sistemin diğer ana parçasını oluşturacak olan zeolitik imidazol
çerçeve-8’in (ZIF-8) sentezi ve geliştirilmesi yer almaktadır. ZIF-8 yüksek
gözeneklilik, kimyasal ve termal stabilite gibi avantajlarıyla keşfinden itibaren gaz
ayırmadan kataliz süreçlerine kadar pek çok alanda çalışılmakta olan bir MOF
çeşididir. Ancak son on yılda, pH duyarlı yapısı ile ilaç taşınımı çalışmalarında
oldukça öne çıkan bir kristal yapıdır. Çalışma kapsamında ZIF-8 pH duyarlı
kontrollü salımı gerçekleştirebilecek potansiyel bir kemoterapi ajanı taşıyıcı
olarak sentezlenmiştir. Model molekül olarak rodamin-b’nin (Rhb) ZIF-8’e
yüklenmesi için “tek kap” metodu kullanılmıştır. ZIF-8 sentezi metanol ve su gibi
çözücü ortamlarda gerçekleştirilmiş, çinko, imidazol ve rodamin-b miktarı
parametrik olarak çalışılmıştır. Rodamin-b’nin salımı farklı pH’a sahip fosfat
tampon çözeltilerinde gerçekleştirilmiş ve ZIF-8 kristallerinin rodamin alım-salım
performansı incelenmiştir. ZIF-8 kristallerinin model molekül olarak kullanılan
rodamin-b’yi başarılı bir şekilde enkapsüle edip (Rhb@ZIF-8) pH’a duyarlı olarak
salabilmesi ile potansiyel kemoterapi ajanı partiküller elde edildikten sonra
sinerjistik etkinin artırılması için fototermal terapi etkisine sahip polidopaminin
(PDA) ZIF-8 kristallerine kaplanması aşamasına geçilmiştir. PDA kaplaması
dopamin hidroklorürün (DA-HCl) alkali ortamda doğrudan ZIF-8 üzerinde
polimerleşmesi ile sağlanmıştır. Kaplamada tris tampon çözeltisi kullanılmış ve
ağırlıkça 1:1 DA-HCl:ZIF-8 oranında çalışılmıştır. Elde edilen partiküllerin
(Rhb@ZIF-8/PDA) fototermal etkisi 808 nm dalga boyunda bir lazer altında,
termal kamera ile takip edilmiştir. Partiküllerin düşük konsantrasyonlarda dahi
fototermal terapi için gerekli sıcaklık artışını sağladığı gözlemlenmiştir. ZIF-8,
Rhb@ZIF-8 ve Rhb@ZIF-8/PDA partikülleri DLS, AFM, TEM, XRD ve FTIR ve zeta potansiyeli ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında
kemodinamik etkili veziküller ile, fotodinamik ve kemoterapötik etkiye sahip ZIF-
8 kristalleri elektrostatik etkileşimlerden faydalanılarak birleştirilmiştir. Elde edilen
ilaç taşıyıcı sistemin rodamin-b salımı, fenton reaksiyonu ve fototermal
performansı yukarıda bahsedilen şekilde analiz edilmiştir. Çalışma sonucunda
Fc(C11)-AOT veziküllerin dış yüzeyine kaplanan Rhb@ZIF-8/PDA ile,
kemodinamik, fototermal ve kemoterapötik etkiye sahip çok fonksiyonlu bir ilaç
taşıyıcı sistem elde edilmiştir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Kimya Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | 6 ay | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2024-06-15T12:15:18Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |