Dosetaksel yüklü polimerik nanoparçacıkların tasarımı, karakterizasyonu, 99mTc ile radyoişaretlenmesi ve in vitro olarak değerlendirilmesi
Design of docetaxel loaded polymeric nanoparticles, characterization, radiolabeled with 99mTc and in vitro evaluation
Yazar: OĞUZ ÇETİN
Danışman: PROF. DR. SERAP TEKSÖZ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Kimya = Chemistry ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Son yıllarda kanser ilaçlarının gelişimini sağlayabilecek alanlardan biri tanı ve tedavide tümör hedefli radyoişaretli moleküller veya ilaçlarla yapılan çalışmalardır. Radyoişaretli ilaçların tümörlü bölgeye hedeflenmesi amacıyla lipozomlar, dendrimerler, metalik ve polimerik nanoparçacıklar gibi çeşitli ilaç taşıyıcı sistemler bulunmaktadır. Bu çalışmada, dosetaksel (DTX) yüklü polimerik nanoparçacıklar sentezlenerek ilk kez 99mTc(I)-trikarbonil koru ile radyoişaretlenmesi ve bu yapının biyolojik davranışının in vitro olarak incelenmesi amaçlanmıştır. PLA-PEG nanoparçacıklarının yapısal karakterizasyonu proton nükleer manyetik rezonans (1H-NMR) spektroskopisi ve fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FT-IR) ile belirlenmiştir. Nanoçöktürme yöntemi ile hazırlanan PLA-PEG nanoparçacıklarının yapısal karakterizasyonu Zeta Potansiyeli Analizi, Dinamik Işık Saçılımı (DLS) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) görüntüleri ile tanımlanmıştır. Dosetaksel yüklü polimerik nanoparçacıklarının (PLA-PEG-DTX) 99mTc(I)-trikarbonil koru ([99mTc(CO)3(H2O)3]+)  ile % 95±2,7 verimle radyoişaretlenmesi sağlanmıştır. Dosetaksel yüklü radyoişaretli polimerik nanoparçacıkların (99mTc(CO)3-PLA-PEG-DTX) kalite kontrol çalışması İnce Tabaka Radyo Kromatografi (TLRC) yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Dosetaksel yüklü PLA-PEG nanoparçacıklarının biyolojik davranışlarının in vitro incelenmesi için meme kanser hücre hattı (MCF-7 ve MDA-MB-231) hücreleri ile çalışılmıştır. PLA-PEG-DTX kompleksinin MDA-MB-231 hücreleri üzerinde daha toksik olduğu belirlenmiştir. Yapılan inkorporasyon çalışması ile 99mTc(CO)3-PLA-PEG-DTX kompleksinin MCF-7 hücre hattı için tutulumun zamana bağlı olarak azaldığı, MDA-MB-231 hücre hattında ise 90. dakikaya kadar tutulumunun stabil kaldığı, 120 ve 240. dakikada düştüğü gözlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Dosetaksel, Polimerik nanoparçacıklar, Teknesyum trikarbonil kor, Hücre Kültürü

Abstract:
Recently the research into tumor-targeted diagnostic and therapeutic radiolabeled molecules or drugs is one of the potential areas of cancer drug development. There are several drug delivery systems such as liposomes, dendrimers, metallic and polymeric nanoparticles to improve targeted delivery of radiolabeled drugs to tumor site. In the present study, we have synthesized docetaxel (DTX) loaded polymeric nanoparticles (PLA-PEG) and radiolabeled with technetium-99m tricarbonyl core first time. The PLA-PEG nanoparticles were prepared by nanoprecipitation method. PLA-PEG nanoparticles were accomplished a result for structure characterization with Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance (H-NMR). Dynamic Light Scattering (DLS), Zeta Potantial Analysis and Scanning Electron Microscopy (SEM) imaging were applied to evaluate shape and surface morphology of synthesized PLA-PEG nanoparticles. The optimized formulation of DTX-loaded PLA-PEG nanoparticles had a particle size and polydispersity index of 120 ± 7,3 nm and −24,66 mV ± 1,5, respectively, which was further supported by SEM image. Radiochemical purity of DTX loaded PLA-PEG nanoparticles were determined by Thin Layer Radiochromatography (TLRC). The radiolabeling efficiency of docetaxel loaded PLA-PEG nanoparticles 99mTc(CO)3-PLA-PEG-DTX was found to be 95% ± 2,7. In vitro study was carried out on cancer lines ( MCF7, MDA-MD-231 breast cancer cell lines) to examine the biological behavior of docetaxel loaded PLA-PEG nanoparticles. It was specified that PLA-PEG-DTX complex was more toxic on MDA-MB-231 cell lines. Along with the research, while it was observed that 99mTc(CO)3-PLA-PEG-DTX complex had been decreased by time for MCF-7 cell lines, while uptake of MDA-MB-231 was stabilized up to 90 minutes and decreased at 120 and 240 minutes.

Keywords: Docetaxel, polymeric nanoparticles, technetium tricarbonyl core, cell culture