Hedeflendirilmiş antikanser ilaç yüklü polimerik nanotaşıyıcıların formülasyonları ve karakterizasyonları
Formulation and characterization of anticancer drug loaded targeted polymeric nanocarriers
Yazar: NAİLE ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. İMRAN VURAL
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Doksorubisin = Doxorubicin ; Misel = Micelle ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Oksazolin = Oxazoline ; Polimerler = Polymers ; İlaç formülleri = Formularies ; İlaç hedefleme = Drug targeting ; İlaç taşıyıcılar = Drug carriers

Özet:
Kanser kemoterapisinde kullanılan ilaçların hastalıklı bölge ile sağlıklı bölge arasında bir ayrım gözetmeden dağılımı, sağlıklı dokunun da zarar görmesine neden olmaktadır. Hedeflendirilmiş ilaç taşıyıcı sistemler ile kanser tedavisinde kullanılan ilaçların seçici bir şekilde hastalıklı bölgede biriktirilmesi ve bu şekilde sağlıklı dokuların zarar görmemesi amaçlanmaktadır. Doksorubisin kardiyotoksisite gibi ciddi yan etkileri olan antikanser bir ilaçtır. Bu çalışmada meme kanseri hücrelerini hedefleyen peptit-18 ligandı konjuge edilmiş pH duyarlı polimerik misellere doksorubisinin enkapsüle edilmesi ile pasif ve aktif hedeflendirilmiş yeni bir ilaç taşıyıcı sistemin formülasyonu ve karakterizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. "Görünmezlik etkisi" ve biyouyumluluk özellikleri nedeniyle, polimerik misellerin formülasyonunda poli (2-etil-2-oksazolin), poli (etilen glikol) 'e alternatif olarak kullanılmıştır. pH duyarlı gruplar olan poli(2-etil-2-oksazolin) ve katyonik poli(etilenimin) polimerlerini yapısında barındıran poli(2-etil-2-oksazolin)-b-poli(ε-kaprolakton) ile poli(2-etil-2-oksazolin)-ko-poli(etilenimin)-b-poli(ε-kaprolakton) polimerleri kullanılarak hazırlanan doksorubisin enkapsüle edilmiş miseller, kritik misel konsantrasyonu, misel büyüklüğü, zeta potansiyel, enkapsülasyon etkinliği, in vitro salım, kolloidal stabilite çalışmaları ile karakterize edilmişlerdir. Hazırlanan formülasyonlar hücre kültüründe L929 fibroblast hücreleri ile biyouyumluluk açısından değerlendirilmiş, MCF-7 ve SKBR-3 meme kanseri hücreleri ile antikanser etkinlikleri açısından değerlendirilmişlerdir. Bu çalışmada hazırlanan polimerik miseller yüksek miktarda doksorubisini enkapsüle edebilen, nötral koşullarda (pH 7,4, kan dolaşımı) kararlı iken, asidik koşullarda (tümör dokusu ve hücreleri) daha yüksek doksorubisin salımı sağlayan, MCF-7 ve SKBR-3 meme kanseri hücreleri üzerinde antikanser etkisi gösterilmiş, pasif ve aktif hedeflendirilmiş formülasyonlardır. Elde edilen sonuçlar, daha etkin bir kanser tedavisinde kullanılma potansiyeli olan, yeni bir ilaç taşıyıcı sistemin geliştirildiğini ortaya koymuştur.

Anahtar kelimeler: Polimerik miseller, doksorubisin, hedeflendirilmiş sistemler,
poli(2-etil-2-oksazolin), hücre kültürü

Abstract:
The distribution of the drugs used in cancer chemotherapy without distinction between the diseased area and the healthy area causes damage to healthy tissue. By using targeted drug delivery systems it is intended to selectively accumulate cancer chemotherapy drugs at the diseased site, thus preventing healthy tissue damaging. Doxorubicin is an anticancer drug with serious side effects such as cardiotoxicity. In this study it was aimed to formulate and characterize a passive and active targeted drug delivery system by encapsulating doxorubicin to pH-sensitive polymeric micelles and by conjugating these micelles to peptide-18 which targets breast cancer cells. Due to its "stealth effect" and biocompatibility properties,  poly(2-ethyl-2-oxazoline) was used as an alternative to poly(ethylene glycol) in the formulation of polymeric micelles. pH-sensitive poly(2-ethyl-2-oxazoline) and cationic poly(ethylenimine) containing block copolymers poly(2-ethyl-2-oxazoline)–b-poly(ε-caprolactone) and poly(2-ethyl-2-oxazoline)-co-poly(ethyleneimine)-b-poly(ε-caprolactone) were used for the preparation of doxorubicin loaded micelles. In vitro characterization studies such as micelle size, zeta potential, encapsulation efficiency, in vitro pH sensitive release studies and colloidal stability studies were performed for these formulations. Prepared formulations were evaluated in terms of biocompatibility with L929 fibroblast cells in cell culture and evaluated for their anticancer activity with MCF-7 and SKBR-3 breast cancer cells. Polymeric micelles prepared in this study are passive and active targeted formulations. They are able to encapsulate a large amount of doxorubicin, and are stable in neutral conditions (pH 7.4, blood circulation), while providing higher doxorubicin release in acidic conditions (tumor tissue and cells) and their anticancer effect is shown on MCF-7 and SKBR-3 breast cancer cells. The results showed that a new drug delivery system was developed which has the potential to be used for a more effective cancer treatment.


Key words: Polymeric micelles, doxorubicine, targeted systems, poly (2-ethyl-2)
oxazoline), cell culture