Kuersetin yüklü PCL bazlı farklı polimerik nanopartiküllerin üretimi, karakterizasyonu ve antioksidan aktivitelerinin karşılaştırılması
Production, characterization and comparison of antioxidant activities of quercetin-loaded PCL based different polymeric nanoparticles
Yazar: SEVGİLAY KURTULDU
Danışman: PROF. DR. SERAP DERMAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Kuersetin vücutta oluşan serbest radikalleri nötralize ederek çeşitli patolojik
durumların oluşmasına sebebiyet veren oksidatif stresin kontrol altına alınmasında
görev alan önemli antioksidanlardan biridir. İnsan vücudunda üretilmeyip ekzojen
olarak alınan kuersetin çeşitli meyve, sebze ve bitki kaynaklı içeceklerde yaygın
olarak bulunan doğal bir flavonoiddir. Antioksidan özelliğinin yanında
antiinflamatuar ve antibakteriyel özellikler gibi önemli biyolojik aktiviteleri
mevcuttur. Ancak ışık, ısı ve pH gibi çevresel faktörlere karşı hassastır. Kuersetin
aromatik doğası ve hidrofobik bölgelerin varlığı nedeniyle nispeten hidrofobik bir
bileşiktir. Sudaki düşük çözünürlük, vücuttaki karmaşık metabolizması
biyoyararlanımının ve terapötik etkinliğinin sınırlanmasına katkıda bulunur.
Farmasötik alandaki uygulamasını sınırlayan bu özellikler, kuersetinin
nanopartiküler ilaç dağıtım sistemlerine entegre edilmesiyle geliştirilebilir. Bu tez
kapsamında, kuersetinin PCL, mPEG-PCL ve PCL-PEG-PCL polimerlerine
kapsüllenmesi ile antioksidan aktivitesinin arttırılması ve aynı koşullar altında
üretilen nanopartiküller üzerindeki polimer etkisinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Kuersetin yüklü polimerik nanopartiküller, tekli emülsiyon çözücü
evaporasyon yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen nanopartiküllerin partikül boyutu ve
polidispersite indeksi dinamik ışık saçılımı yöntemi ile, zeta potansiyeli ise
elektroforetik ışık saçılımı yöntemi ile belirlenmiştir. Nanopartiküllerin kapsülleme
etkinliği ve ilaç yükleme kapasitesi, ultraviyole görünür bölge (UV-Vis)
spektroskopisi kullanılarak ve reaksiyon verimi gravimetrik olarak hesaplanmıştır.
Dissolüsyon yöntemi ile in vitro salım çalışmaları yapılmış ve sonuçlar
karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Fourier dönüşümlü kızılötesi (FT-IR)
spektroskopisi kullanılarak, kapsüllemenin gerçekleşip gerçekleşmediği
incelenmiştir. Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu (FE-SEM)
kullanılarak nanopartiküllerin şekil ve yüzey morfolojisi analiz edilmiştir. Üretilen
nanopartiküllerin ve serbest kuersetinin farklı konsantrasyonlarındaki antioksidan
aktiviteleri DPPH (1,1-Difenil-2-pikrilhidrazil radikali) antioksidan analiz yöntemi
ile hesaplanarak karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Kuersetin, PCL, mPEG-PCL, PCL-PEG-PCL, polimerik
nanopartikül.

Abstract:
Quercetin is one of the important antioxidants involved in controlling oxidative
stress, which causes various pathological conditions by neutralizing free radicals
formed in the body. Quercetin, which is not produced in the human body but taken
exogenously, is a natural flavonoid commonly found in various fruit, vegetable and
plant-derived beverages. In addition to its antioxidant properties, it has important
biological activities such as anti-inflammatory and antibacterial properties.
However, quercetin is sensitive to environmental factors such as light, heat and pH.
It is relatively hydrophobic compound due to its aromatic nature and the presence
of hydrophobic sites. Its low solubility in water, its complex metabolism in the
body, contributes to limiting its bioavailability and therapeutic efficacy. These
properties, which limit its application in the pharmaceutical field, can be enhanced
by integrating quercetin into nanoparticulate drug delivery systems. In this thesis,
it was aimed to increase the antioxidant activity by encapsulating quercetin into
PCL, mPEG-PCL and PCL-PEG-PCL polymers and to compare the polymer effect
on nanoparticles produced under the same conditions. Quercetin loaded polymeric
nanoparticles were produced by a single emulsion solvent evaporation method. The
particle size and polydispersity index of the produced nanoparticles were determined by the dynamic light scattering method, and the zeta potential was
determined by the electrophoretic light scattering method. The encapsulation
efficiency and drug loading capacity of the nanoparticles were calculated using an
ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy and the reaction yield was calculated
gravimetrically. In vitro release studies were performed with the dissolution method
and the results were given comparatively. Using a Fourier transform-infrared (FTIR) spectroscopy, it was examined whether encapsulation has taken place. The
shape and surface morphology of the nanoparticles were analyzed by Field
Emission-Scanning Electron Microscopy (FE-SEM). The antioxidant activities of
the produced nanoparticles and free quercetin at different concentrations were
calculated and compared by the DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical)
antioxidant assay method.
Keywords: Quercetin, PCL, mPEG-PCL, PCL-PEG-PCL, polymeric nanoparticle.