Kateşin yüklü nanopartiküllerin antioksidan etkinliğinin incelenmesi
Investigation of antioxidant effect of catechin loaded nanoparticles
Yazar: BURCU TÜRKOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. BANU MANSUROĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Sunulan tez çalışmasında, antikanser ve antioksidan aktivitesi daha önceki çalışmalarda gösterilmiş olan Kateşin molekülünün poli (laktik-ko-glikolik asit) (PLGA) nanopartikül taşıyıcı sistemlere yüklenmesi ile Kateşin yüklü PLGA nanaopartiküllerinin sentezlenmesi, karekterizasyonu ve biyolojik etkinliğinin araştırılması amaçlanmıştır. 
Tez çalışmasının ilk aşamasında poli-laktik asit/poli-glikolik asit (PLA/PGA) (50:50) bileşimlerine sahip PLGA kopolimeri ile Kateşin yüklü nanopartiküller, tekli emülsiyon-çözücü-buharlaştırma yöntemi ile hazırlanmıştır. Nanopartiküllerin karakterizasyon çalışmaları sonucu Kateşin yüklü nanopartikül büyüklüklerinin sırasıyla yaklaşık 188.6 ve 292.6 nm olduğu saptanmıştır. Üretilen nanopartiküllerin Kateşin enkapsülasyon verimlerinin, 20 ve 40 mg etken madde kullanılarak sentezlenen nanopartiküller için %10  olduğu üst fazdan indirekt tayin yöntemi ile UV spektrofotometre ölçümlerinden yararlanarak hesaplanmıştır. Farklı pH ortamlarında PLGA nanopartiküllerden etken madde salım çalışması 45 gün sürdürülmüş ve nanopartiküllere yüklenen Kateşinin pH 6 ortamında en yüksek salım miktarı ile % 88'nin salındığı saptanmıştır.  SEM (Taramalı Elektron Mikroskobu), AFM (Atomik Güç Mikroskobu) ve FTIR (Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi) analizleri ile PLGA nanopartiküllerin başarıyla yüklendiği gözlenmiştir. 
Tezin son aşamasında, karşılaştırmalı olarak Kateşinin enkapsüle ve serbest formlarının biyolojik etkinliği araştırılmıştır. Kateşin içeren PLGA nanopartikül sisteminin antioksidan etkinliği 2.2-Diphenyl-l-picrylhydrazyl (DPPH) yöntemi ile incelenmiştir. Antikanser etkinliği ise MCF7 meme kanser soyu ve C6 Glioma beyin kanser soyları üzerinde MTT (3-[4,5-dimetiltiazol-2-il]-2,5-difeniltetrazolyum bromür) yöntemi kullanılarak gösterilmiştir. Nanopartiküler sisteme yüklenen Kateşin maddesinin serbest formuna göre tüm pH ortamlarında ortalama 45 gün süre ile antioksidan etkinlik gösterdiği görülürken serbest formunun ortalama 15.gün sonunda antioksidan etkinliğini yitirdiği görülmüştür. MCF7 ve C6 Glioma hücre soyları üzerine yapılan antikanser etkinlik analizi sonucunda enkapsüle Kateşin maddesinin MCF7 hücre soyu üzerine 72 saat süreyle antikanser aktivite gösterdiği görülürken, C6 Glioma hücre soyları üzerine antikanser etkisini 48 saate varan süreyle azalarak gösterdiği görülmektedir.
Sonuçlar, PLGA polimerik nanopartiküler sistemin Kateşinin maddesinin kontrollü ve uzun dönemde salımını sağladığını göstermektedir. Ayrıca, hazırlanan sistem Kateşin maddesini biyodegredasyondan ve ortam şartlarından koruyucu özellik göstererek biyouyumluluğunu ve biyararlanımını arttırdığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Kateşin, Polifenolik Bileşikler, Nanopartikül, poli(D,L-laktik-ko-glikolik asit), Antioksidan Etkinlik, Antikanser Etkinlik

Abstract:
The aim of the present study was to investigate the synthesis, characterization and biological activity of Catechin loaded PLGA nanaoparticles and by loading the Catechin molecule with poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticle carrier systems, which has been shown in previous studies on anticancer and antioxidant activity.
Catechin-loaded nanoparticles with PLGA copolymer,having poly-lactic acid / poly-glycolic acid (PLA / PGA) (50:50) compositions, were prepared by a single emulsion-solvent-evaporation method at the first part of the thesis study. Characterization studies of the nanoparticles revealed that the resulting Catechin-loaded nanoparticle sizes were approximately 188.6 and 292.6 nm, respectively. Encapsulation efficiencies of the Catechin loaded nanoparticles produced were 10% for the nanoparticles synthesized using both 20 and 40 mg of the active agent, calculated from the upper phase indirect assay method using UV spectrophotometer measurements. Release study of active substance from PLGA nanoparticles at different pH media was continued for 45 days and Catechin loaded nanoparticles was found to release 88% with the highest release amount in pH 6 environment. It has been observed that PLGA nanoparticles were successfully loaded by SEM (Scanning Electron Microscopy), AFM (Atomic Force Microscopy) and FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) analyzes.
At the second part of the thesis study, the biological activity of comparatively encapsulated  and free form of Catechin  was investigated. The antioxidant activity of the Catechin loaded PLGA nanoparticle system was investigated by the 2.2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) method. Anticancer activity was demonstrated using MTT (3- [4,5-dimethylthiazol-2-yl] -2,5-diphenyltetrazolium bromide) method on MCF7 breast carcinoma cell line and C6 Glioma brain cancer cell line. According to the free form of Catechin, Catechin loaded nanoparticulate system, the antioxidant activity was observed for 45 days in all pH conditions, whereas the free form lost its antioxidant activity nearly at the end of 15th day. Analysis of anticancer activity on MCF7 and C6 Glioma cell lines revealed that the encapsulated Catechin substance had anticancer activity on the MCF7 cell line for 72 hours while the its effect on C6 glioma cell line has been shown to have a reduced effect of anticancer activity for up to 48 hours.
The results show that the PLGA nanoparticle system provides controlled and long-term release of Catechin. In addition, it has been determined that the prepared system increases the biocompatibility and bioavailability of Catechin by protecting from biodegradation and environmental conditions.

Keywords: Catechin, Polyphenolic compunds, Nanoparticle, Poly(D,L-lactic-co-glicolic acid),Antioxidant Activity, Anticancer Activity