Polimerik membranlardan kontrollü insülin salımının kütle spektrometrik tayini
Mass spectrometric detection of controlled insulin-release from polymeric membranes
Yazar: BUSE KARDELEN VARLIOĞLU
Danışman: PROF. DR. BEKİR SALİH
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Dünya'da diyabet hastası sayısı gün geçtikçe artmaktadır. Bu hastalığa insülin salımından
sorumlu olan β hücrelerinin fonksiyonlarını yerine getirememesi ya da yıkımı neden olur.
İnsülin hormonunun en önemli görevi karbonhidrat metabolizmasını düzenlemektir. Ayrıca
yağ ve protein metabolizması için insülin hormonuna ihtiyaç vardır. Bu nedenle diyabet
hastaları, hastalıklarını yönetmek için insülin almak zorundadırlar. Mevcut tedaviler hem
psikolojik hem de fiziksel riskler içermektedir. Bu riskleri en aza indirecek ve hastaların
yaşam kalitesini yükseltecek yeni tedavilere ihtiyaç vardır. İnsülin hormonu analizlerinde
kromatografik yöntemler sıklıkla tercih edilmektedir.
Tez kapsamında, insülin yüklü polimerik membranlardan, zamana bağlı olarak, insülin
salım miktarı kromatografik teknikleri takiben kütle spektrometrisi kullanılarak
ölçülmüştür. Bu membranların insan vücuduna uyumlu şartlar altında salım yapabileceği
uygun çözeltiler belirlenmiştir. Basit ve etkili şekilde insan vücuduna yapıştırılarak insülin
salımı yapabilen polimerik membranların, ticari olarak üretilebilmesine katkı sağlanması
amaçlanmıştır.
Bu amaç doğrultusunda üç farklı insülin yüklü polimerik membran sentezlenmiştir.
Hidroksipropil metakrilat ve hidroksipropil metakrilat-kitosan içeren membranların karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilerek, membranlarda yüzey morfolojisi, partikül
boyutu, sıcaklık ile bozunma davranışı ve polimerleşme özellikleri göz önünde bulunarak
incelenmiştir. MALDI-MS ve ORBITRAP-MS analizleri gerçekleştirilerek membranların
üç farklı çözücü içerisinde kalitatif ve kantitatif olarak insülin salım davranışları
incelenmiştir.
Bu tez sonunda, Karekterizasyon çalışmalarından elde edilen bilgilerle membranlarda
insülin tutulumu kanıtlanmıştır. Hidroksipropil metakrilat-kitosan-insülin içeren
membranın hızlı ve yüksek miktarda insülin salımladığı görülürken, hidroksipropil
metakrilat-insülin içeren membranın yavaş ve daha stabil insülin salım davranışı gösterdiği
tespit edilmiştir. Buna göre hidroksipropil metakrilat-insülin içeren membranın
kullanılabilirlik açısından daha uygun olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
The number of diabetes mellitus patients is increasing day by day in the world. This
disease is caused by the failure or destruction of β cells responsible for insulin release. The
most important task of the insulin hormone is to regulate carbohydrate metabolism. In
addition, insulin hormone is needed for fat and protein metabolism. For this reason,
diabetics have to take insulin to manage their illness. Current treatments include both
psychological and physical risks. New treatments are needed to minimize these risks and
improve the quality of life of patients. Chromatographic methods are frequently preferred
in insulin hormone analysis. Within the scope of the thesis, the amount of insulin release
from the insulin loaded polymeric membrane, depending on time, was measured using
mass spectrometry following chromatographic techniques. Suitable solutions were
determined that these membranes can release insulin under conditions compatible with the
human body. It was aimed to contribute to the commercial production of polymeric
membranes that can release insulin effectively by simply adhering to the human body.
For this purpose, three different insulin loaded polymeric membranes were synthesized.
The characterization studies of membranes containing hydroxypropyl methacrylate and hydroxypropyl methacrylate-chitosan have been carried out, and the surface morphology,
particle size, temperature degradation behavior and polymerization properties of the
membranes have been researched. MALDI-MS and ORBITRAP-MS analyzes, insulin
release from membranes in three different solvents was observed qualitatively and
quantitatively.
As a result of this thesis, the presence of insülin in the membranes has been proved via the
characterization studies. While the membrane containing hydroxypropyl methacrylate-
chitosan-insulin was observed to release rapid and high amounts of insulin, it was found
that the membrane containing hydroxypropyl methacrylate-insulin showed a slow and
more stable insulin release behavior. Accordingly, the membrane containing
hydroxypropyl methacrylate-insulin is considered to be more suitable in terms of usability.