Diosgenin türevi bileşiklerin ve polimerlerinin sentezi, karakterizasyonu ve antikanser çalışmalarında kullanımı
Synthesis and characterization of diosgenin derivative compounds and polymers and usage in anticancer studies
Yazar: SEVİNÇ İLKAR ERDAĞI
Danışman: PROF. DR. UFUK YILDIZ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Diosgenin = Diosgenin ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Bu tez çalışması iki ana bölümden oluşmakta olup, birinci kısım bir spirostan bileşiği olan diosgeninden yeni türev bileşiklerinin ve polimerlerinin sentezlenmesini ve yapılarının aydınlatılarak özelliklerinin incelenmesini kapsamaktadır. İkinci kısım ise, hazırlanan diosgenin içeren sistemlerin biyolojik ortamlara in vitro olarak uygulanmasını içermektedir. Geliştirilen spirostan türevlerinin, spirostanlar ile ilgili temel araştırmalara katkı sağlamasının yanı sıra yeni ilaç ve biyo malzeme sentezi için hem akademik hem de endüstriyel laboratuvarlara faydalı olacağı düşünülmektedir. Çalışmada sentezlenen bileşiklerin yapısal karakterizasyonları FTIR, 1H-NMR ve 13C-NMR ile yapıldı. Hazırlanan polimerik yapıların fizikokimyasal özellikleri DSC, TGA, POM ve TEM ile belirlendi. Başarılı bir şekilde hazırlanan polimerik nanopartikül ve Pickering emülsiyon sistemlerine anti-kanser özelliği taşıyan ilaçlar yükledi. İlaçların yüklenme kapasitesi ve kapsüllenme verimliliği hesaplandı. Nanopartikül ve emülsiyonlardan ilaç salım çalışmaları in vitro ortamlarda insan fizyolojik sıvıları taklit edilerek yapıldı. Sistemlerin biyouyumluluk ve anti kanser değerlendirmeleri MTT ve WST analiz teknikleri kullanılarak değerlendirildi. Biyouyumluluk çalışmaları için sağlıklı fibroblast hücreleri kullanılırken kanser çalışmaları için insan meme, akciğer, ilik ve kemik kanseri hücreleri seçildi. Kullanılan iki ilaçlı sistemlerin hücreler üzerine olan etkileri zamana ve konsantrasyona bağlı olarak hücre canlılığı yüzdesi olarak değerlendirildi. Aynı zamanda hücresel alım davranışları CLSM kullanılarak izlendi. Bu tez kapsamında sentezlenen türev bileşiklerinin bilim dünyasına ve ilaç sektörüne önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir. Ayrıca hazırlanan emülsiyon sistemlerinin kanser tedavisi için iyi birer taşıma ve dağıtma sistemleri olarak düşünülebileceğini göstermektedir.

Abstract:
This thesis consists of two main chapters, the first part consists of synthesizing new derivative compounds and polymers using diosgenin, as a spirostan compound, and evaluating the properties by enlightening the structure of compounds. The second part consists of in vitro application of prepared diosgenin containing systems in biological mediums. It is thought that the developed spirostan derivatives will contribute to the basic researches about spirostan as well as to be useful for both academic and industrial laboratories for the synthesis of new drugs and biomaterials. Structural characterizations of the synthesized compounds were performed by FTIR, 1H-NMR, and 13C-NMR. The physicochemical properties of prepared polymeric structures were determined by DSC, TGA, POM, and TEM. The anti-cancer drugs were loaded to the successfully prepared polymeric nanoparticle and Pickering emulsion systems. The loading capacity and encapsulation efficiency of the drugs were calculated. Drug release studies from nanoparticles and emulsions were performed by mimicking human physiological fluids in vitro. Biocompatibility and anti-cancer evaluations of the systems were evaluated using MTT and WST test techniques. Healthy fibroblast cells were used for biocompatibility studies, and human breast, lung, leukemia, and bone cancer cells were selected for cancer studies. The effects of the two-drug systems on the cells were evaluated as the percentage of cell viability depending on time and concentration. At the same time, cellular uptake behaviors were monitored using CLSM. In this thesis, it is thought that synthesized derivatives will make important contributions to the world of science and the pharmaceutical sector. Furthermore, the prepared polymeric micelle, nanoparticle and Pickering emulsion systems can be considered as good transport and delivery systems for cancer treatment.