Antikanser ilaç salımı için indirgenmiş grafen oksit/silika kompoziti sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of reduced graphane oxide/silica composite for anti-cancer drug delivery system
Yazar: TUĞBA OKUR
Danışman: PROF. DR. MÜGE SARI YILMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Kontrollü ilaç salımı = Controlled drug release

Özet:
Kanser hastalığı milyonlarca insanın ölümüne sebep olan en önemli sağlık sorunlarından birisidir. Kanser kemoterapisinde kullanılan geleneksel ilaçların, sağlıklı dokularda toksisiteye sebep olmaları, stabilitenin az olması ve ilaç direncinin gelişmesi gibi olumsuz özelliklere sahip olmaları sebebiyle yeni tedavi yöntemlerinin keşfedilmesi için çalışmalar yapılmaktadır.  Kanser tedavisi için geliştirilen ilaç taşıyıcı sistemleri kan dolaşımında bozulmadan korunma, daha iyi ilaç çözünürlüğü, ilaç aktif maddelerini etki yerinde istenilen yoğunluğa ulaştırılabilme, gelişmiş ilaç stabilitesi, yan etkileri azaltma ve sağlıklı dokulara zarar vermeme gibi birçok avantaja sahip olmasından dolayı daha çok tercih edilmektedir. Son zamanlarda lipozomlar, dendrimerler, miseller ve mezogözenekli malzemeler ilaç salım sistemlerinde kullanılmaktadır. İlaç taşıyıcı sistemlerde mezogözenekli silika nanopartikülleri (MSN), geniş spesifik yüzey alanı, kimyasal kararlılık, ayarlanabilir gözenek yapısı ve mükemmel biyouyumluluklarından dolayı yaygın olarak kullanılmaktadır. 
Bu tezin amacı antikanser ilacı imatinib mesilat (IM) salımı için etkili bir taşıyıcı sentezlemektir. Bu amaçla indirgenmiş grafen oksit ve mezogözenekli silika nanopartiküllerini içeren bir kompozit (RGO@msilika) sentezlenmiştir. Tez kapsamında yeşil yöntemle sentezlenen RGO@msilika kompozitinin, IM salım performansı farklı pH koşullarında incelenmiştir. İlaç yüklü ve yüklenmemiş kompozitin karakterizasyonu için UV, XRD, FTIR ve FESEM analiz yöntemleri kullanılmıştır. RGO@msilika kompozitinin ilaç yükleme kapasitesi değeri %27,79 olarak hesaplanmıştır.  İlaç yüklü kompozitten 50 saatlik süre sonunda pH 5'te yaklaşık olarak %80, pH 6'da %58 ve pH 7,4'te ise %19 oranında IM salındığı gözlenmiştir.  İlaç ve kompozit arasındaki kimyasal bağın asidik ortamda daha kolay parçalanması nedeniyle pH 5'te salım miktarının daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Kompozitin ilaç salım mekanizmasının en iyi Korsmeyer-Peppas kinetik modeliyle uyumluluk gösterdiği görülmüştür.
Anahtar Kelimeler: İndirgenmiş grafen oksit, yeşil sentez, mezogözenekli silika, kompozit, ilaç salımı.

Abstract:
Cancer is one of the most important health problems that cause the death of millions of people. Conventional drugs used in cancer chemotherapy have negative properties such as toxicity in healthy tissues, poor stability and development of drug resistance. Drug delivery systems developed for cancer treatment are highly preferred due to their many advantages such as protection from degradation in the bloodstream, better drug solubility, ability to deliver active drug ingredients to the desired concentration at the site of action, improved drug stability, reduction of side effects and not harming healthy tissues. Recently, liposomes, dendrimers, micelles, and mesoporous materials have been used in drug delivery systems. Mesoporous silica nanoparticles (MSN) have been widely used in drug delivery systems due to their large specific surface area, chemical stability, tunable pore structure and excellent biocompatibility.
The aim of this thesis is to synthesize an effective carrier for the delivery of the anticancer drug imatinib mesylate (IM). For this purpose, a composite containing reduced graphene oxide and mesoporous silica nanoparticles (RGO@msilica) was synthesized. Within the scope of the thesis, the IM release performance of RGO@msilica composite synthesized by green method was investigated at different pH conditions. UV, XRD, FTIR, and FESEM analysis methods were used for the characterization of drug-loaded and unloaded composites. The drug loading capacity value of RGO@msilica composite was calculated as 27.79%. It was observed that approximately 80% of IM was released from the drug-loaded composite at pH 5, 58% at pH 6 and 19% at pH 7.4 after 50 hours. It was observed that the release amount was higher at pH 5 due to the easier breakdown of the chemical bond between the drug and the composite in acidic environment. It was observed that the drug release mechanism of the composite was best compatible with the Korsmeyer-Peppas kinetic model.
Keywords: Reduced graphene oxide, green synthesis, mesoporous silica, composite, drug delivery.