Kuersetin yüklü folat-PLGA nanopartikül formülasyonlarının geliştirilmesi, karakterizasyonu ve meme kanser hücrelerinde in vitro değerlendirilmesi
Development and characterization of quercetin-loadedfolate-PLGA nanoparticle formulations and in vitroevaluation in breast cancer
Yazar: KÜBRA ÇETİNER
Danışman: PROF. DR. YILMAZ ÇAPAN
LOKMAN HEKİM ÜNİVERSİTESİ / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İlaç Araştırma ve Geliştirme Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Kuersetin = Quercetin ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Neoplazmlar = Neoplasms ; PLGA = PLGA

Özet:
Meme kanseri, en çok kadınlarda teşhis edilen en yaygın kanser türüdür. Günümüzde meme kanseri tedavisinde cerrahi, kemoterapi ve radyoterapi gibi yöntemler yaygın olarak kullanılmakta olup birçok dezavantajı bulunmaktadır. Bu nedenle, ilaç taşıyıcı polimer sistemler önem kazanmış ve antikanser özellik gösteren bitkisel bileşiklere ihtiyaç duyulmuştur. 
Kuersetin (QRC), antioksidan, antiviral, antimikrobiyal, antiinflamatuvar ve antikanser gibi farmakolojik etkilere sahip önemli bir flavonoid bileşiktir. Ancak yapılan çalışmalar kuersetinin mutlak biyoyararlanımı (sistemik dolaşıma ulaşan) yaklaşık %4 olduğu, suda, midede ve bağırsak sıvısında düşük çözünürlüğü, sistemik dolaşıma ulaşmadan önce karaciğerde yoğun ilk metabolizması, kısa biyolojik yarılanma ömrü ve fizyolojik ortamlardaki kararsızlığı nedeniyle uygulaması sınırlı olmuştur.
Kuersetinin çözünürlüğünü arttırmak, uzun süre korumak ve metabolizmasını geciktirmeye yönelik folat (FL), kanser hücrelerinde bulunan reseptörlere bağlanarak etkin bir şekilde hücre içine alınmalarını sağlar.
Bu çalışmada, sağlıklı dokular zarar görmeden kanser hücrelerine hedeflenebilen Kuersetin yüklü folat-poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) nanopartiküllerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve meme kanseri hücre hatlarında antikanser etkinliği değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Kuersetin; etken madde nanopresipitasyon tekniği kullanılarak PLGA nanopartikül içerisine yüklenmesi gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, belirlenen farklı oranlardaki PLGA, kuersetin ve surfaktan konsantrasyonlarının partikül boyutu, zeta potansiyeli ve polidispersitesi (PDI) üzerindeki etkisi değerlendirilerek F7 formülasyonu ile optimize edilmiştir. Kanser hücrelerine hedefleme için folat ile konjugasyonu yapılarak FL-QRC-PLGA ve QRC-PLGA nanopartiküllerin ortalama büyüklüğü sırasıyla 177,5 nm ve 196,6 nm aralığındadır. QRC-PLGA ve FL-QRC-PLGA nanopartiküllerin enkapsülasyon etkinliği ise %89,29 ile %76,28 bulunmuştur. Bununla birlikte, meme kanser hücrelerinde MTT (3-(4,5-dimetiltiyazol-2-il)-2,5 difeniltetrazolyum bromür) testi ile değerlendirilerek hazırlanan naopartiküllerin daha sitotoksik aktivite gösterdiği belirlenmiştir. 
Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde kuersetinin ilaç taşıyıcı sisteme başarılı bir şekilde yüklenebildiği, uzatılmış salımı ve in vitro olarak meme kanseri hücrelerinde antikanser etkinliği görülmüştür.

Abstract:
Breast cancer is the most commonly diagnosed type of cancer in women. Today, surgical intervention, hormonetherapy, radiotherapy and chemotherapy are widely used cancer treatments but they have many disadvantages. For this reason, drug carrier polymer systems have gained importance and herbal compounds with anticancer properties are needed. Quercetin (QRC) is an essential flavonoid molecule with pharmacological effects such as antioxidant, antiviral, antimicrobial, anti-inflammatory and anticancer. However, its application has been limited due to intense initial metabolism in the liver, short biological half-life, instability in physiological environments before reaching the systemic circulation, its low absolute bioavailability and low solubility in water, gastric and intestinal fluid.
To increase the solubility of quercetin, preserve it for a long time and delay its metabolism, folate (FL) was used and ensured that it was effectively taken into the cell by binding to its receptors in cancer cells. 
In this study, the aim is to formulate and characterize targeted and nontargeted quercetin-loaded folate-polylactic-co-glycolic acid (PLGA) nanoparticles and to evaluate their anticancer activity on breast cancer cells. The active molecule, quercetin, was encapsulated into the PLGA nanoparticle by using nanoprecipitation technique.
First, the effect of the determined different ratios of PLGA, quercetin and surfactant measurements on size, zeta benefits and polydispersity (PDI) was evaluated and optimized with the F7 formulation. 
For targeting to cancer cells, the optimized PLGA nanoparticles were conjugated with folate and quercetin was loaded into Folate-PLGA. The average sizes of FL-QRC-PLGA and QRC-PLGA nanoparticles basically range from 177,5 nm to 196,6 nm. The encapsulation process of QRC-PLGA and FL-QRC-PLGA nanoparticles was found to be 89.29% and 76.28%. Moreover, the cytotoxicity was evaluated with the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium bromide) assay in breast cancer cells and it was shown that the prepared naoparticles reduced substantially cell viability.
When all the results were evaluated together, quercetin could be successfully encapsulated into polymeric drug delivery system, its extended release and its anticancer activity in breast cancer cells were determined.