Radyoişaretli paklitaksel taşıyıcı katı lipid nanoparçacık formülasyonu ve radyofarmasötik potansiyelinin incelenmesi
Formulation of radiolabeled solid lipid nanoparticles for paclitaxel delivery and determination of radiopharmaceutical potential
Yazar: ESER UÇAR
Danışman: PROF. DR. SERAP TEKSÖZ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nükleer Bilimler Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Bu çalışmada, paklitaksel (PTX) yüklü katı lipid nanoparçacıklar sentezlenerek teknesyum-99m (I) trikarbonil koru ile radyoişaretlenmesi ve bu yapının biyolojik davranışının in vivo ve in vitro olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Solvent difüzyon yöntemi ile hazırlanan katı lipid nanoparçacıkların (SLN) yapısal özellikleri Zeta Potansiyeli Analizi, Dinamik Işık Saçılımı (DLS) yöntemi, Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri ile tanımlanmıştır. Reseptör hedefleme amacıyla nanoparçacıklar, sentezlenen folat polietilen glikol-kolesterol hemisüksinat (Fol-PEG-CHEMS) molekülü ile modifiye edilmiştir. Hedefleyici molekülün karakterizasyonu proton nükleer manyetik rezonans (1H-NMR) spektroskopisi ile belirlenmiştir. Paklitaksel yüklü katı lipid nanoparçacıkların (SLN-PTX) teknesyum-99m (I) trikarbonil koru, [99mTc(CO)3(H2O)3]+, ile % 90 verimle radyoişaretlenmesi sağlanmıştır. Paklitaksel yüklü radyoişaretli katı lipid nanoparçacıkların (99mTc(CO)3-SLN-PTX) kalite kontrol çalışmaları İnce Tabaka Radyo Kromatografi (TLRC) ve Yüksek Performanslı Sıvı Radyokromatografi (HPLRC) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. 
99mTc(CO)3-SLN-PTX'in biyolojik davranışının in vitro yöntemle belirlenmesi amacıyla folat reseptörü pozitif olan folat reseptörü pozitif MCF7 meme (adenokarsinoma) epiteli ve HeLa serviks (adenokarsinoma) epiteli ile folat reseptörü negatif A549 akciğer (karsinoma) epitellerinden oluşan kanser hücre hatları üzerinde inkorporasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. 99mTc(CO)3-SLN-PTX'in MCF7 ve HeLa hücreleri üzerinde A549 hücrelerine kıyasla daha yüksek bağlanma verimine sahip olduğu görülmüştür. 99mTc(CO)3-SLN-PTX'in in vivo biyolojik davranışının belirlenmesi amacıyla sağlıklı dişi Wistar Albino sıçanlar üzerinde biyodağılım ve görüntüleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Biyodağılım ve görüntüleme çalışmaları sonucunda 99mTc(CO)3-SLN-PTX'in folat reseptörü bulunduran böbrek dokusunda diğer bölgelere göre daha fazla tutuluma sahip olduğu gözlenmiştir.
In vitro ve in vivo çalışmalar sonucunda elde edilen verilerden geliştirilen sistemin (paklitaksel yüklü radyoişaretli katı lipid nanoparçacıkların) folat reseptörlerine karşı spesifiteye sahip olduğu görülmektedir. 
Geliştirilen paklitaksel yüklü radyoişaretli katı lipid nanoparçacıkların hazırlanması kolay, hedefe yönelik, biyouyumlu ve terapi potansiyeline sahip bir teşhis ajanı geliştirilmesine katkı saylayacağı düşünülmektedir.

Abstract:
In current study, it is aimed to synthesize paclitaxel (PTX) loaded solid lipid nanoparticles, to radiolabel these nanoparticles with technetium-99m tricarbonyl core and to evaluate its biological behaviour utilizing in vitro and in vivo methods. Solid lipid nanoparticles (SLN) were synthesized by solvent diffusion method. Structural characterization of SLN was performed by Zeta Potential Analysis, Dynamic Light Scattering (DLS) method, Transmission Electron Microscope (TEM) and Scanning Electron Microscope (SEM) imaging. Nanoparticles were modified with folate derivative polyethylene glycol-cholesterol hemisuccinate (Fol-PEG-CHEMS) molecule to target folate receptors. Characterization of targeting molecule was performed by proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-NMR). Radiolabeling of PTX loaded solid lipid nanoparticles with technetium (I) tri carbonyl core [99mTc(CO)3(H2O)3]+ accomplished with 90 % efficiency. Thin Layer Radiochromatography (TLRC) and High Performance Liquid Radiochromatography (HPLRC) methods were used for quality control of paclitaxel loaded radiolabeled solid lipid nanoparticles (99mTc(CO)3-SLN-PTX).
In vitro biological behavior of 99mTc(CO)3-SLN-PTX investigated with incorporation studies on folate receptor positive  breast (MCF7), cervix (HeLa) and folate receptor negative lung (A549) carcinoma cell lines. Higher uptake values of 99mTc(CO)3-SLN-PTX were determined on MCF7 and HeLa cell lines according to A549 cell line. Biodistribution and imaging studies were conducted to investigate in vivo behaviour of 99mTc(CO)3-SLN-PTX on female Wistar Albino rats. According to results of in vivo studies, it was observed that 99mTc(CO)3-SLN-PTX have higher uptake in folate receptor positive kidney tissue considering other sites.
According to obtained data from in vitro and in vivo studies, it is seen that the improved system (paclitaxel loaded radiolabeled solid lipid nanoparticles) is specific to folate receptors.
It is concluded that the system improved in present study will make contribution to improve an easy prepared, target specific and biocompatible diagnostic agent with therapy potential.