Çeşitli hesperetin nanosüspansiyonlarından farklı biyomalzemeler ile stabilize edilmiş hesperetin mikroçubuklarının elde edilmesi ve karakterizasyonu
Obtaining and characterization of hesperetin microrods stabilized by different biomaterials from various hesperetin nanosuspensions
Yazar: YEŞİM KARAHAN
Danışman: DOÇ. DR. DOLUNAY ŞAKAR DAŞDAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fizikokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Biyomalzemeler = Biomaterials ; Hesperidin = Hesperidin ; Şablon eşleme = Template matching

Özet:
Solunum yolu hastalıkları, akciğer kanseri ile birlikte düşünüldüğünde Türkiye İstatistik Kurumu 2019 verilerine göre ölüm nedeni sıralamasında  ikinci sıradadır. Son yıllarda görülme sıklığı artan solunum yolu hastalıklarının başında astım, KOAH ve akciğer kanseri gelmektedir. Genel olarak, bu hastalıklarda solunum yollarında oksidatif stres ve inflamasyon gerçekleşmektedir. Pekçok terapötik etkiye sahip olan Hesperetin etken maddesi, özellikle antioksidan, antiinflamatuvar ve antikanserojen özellikleri nedeniyle ilgi çekmektedir. Literatürde Hesperetinin solunum yolları hastalıkları üzerindeki olumlu etkisine dair pekçok çalışma mevcuttur.
İlaç taşıyıcıları olarak küresel olmayan partiküllerin kullanıldığı kontrollü pulmoner ilaç dağıtım sistemleri günümüzde büyük ilgi görmektedir. Bu tür anizotropik morfolojiler, akciğer hava yollarında daha derine inebilir, böylece terapötik bileşiklerin ilgilenilen noktada verimli bir şekilde birikmesini ve ardından bunların sürekli salımlarını mümkün kılar. Bu nedenle, Hesperetinin oral yolla alımı yerine pulmoner yolla mikroçubuk şeklinde alınmasıyla, direkt akciğere ulaşmasından dolayı daha verimli sonuç alınabileceği öngörülebilir. 
Bu çalışmada, Hesperetin etken maddesinin pulmoner yolla alımına uygun mikroçubuklar halinde elde edilmesi ve bu mikroçubukların karakterizasyonunun yapılması amaçlanmıştır. Bunun için PC2000 (plantacare 2000) ve PVA (polivinilalkol) ile stabilize edilmiş Hesperetin nanosüspansiyonlarından (Hesperetin-PC2000 ve Hesperetin-PVA), Hesperetin mikroçubukları elde etmek amacıyla Template-assisted tekniğin infiltrasyon yaklaşımı uygulanmış ve uygun koşullar (konsantrasyon, partikül boyutu, infiltrasyon sayısı, çözücü, santrifüj ayarları vb.) saptanarak tekniğin optimizasyonu sağlanmıştır. Mikroçubukların stabilizasyonunda, doğal biyomalzeme olan agaroz ve D-mannitol kullanılmıştır. Mikroçubukların karakterizasyonu SEM, ImageJ-Win64, floresans mikrokobu ile yapılmış, mikroçubukların farklı pH lardaki ve 370C PBS (pH 7.4± 0.1) içerisindeki kararlılığı ve aktivitesinin zamana göre değişimi ise Zetasizer ölçümleri ve UV/vis spektrofotometresi ile incelenmiştir.
Çalışma sonucunda elde edilen tüm mikroçubukların pulmoner yolla alıma uygun oldukları, akciğer koşullarında, yapılarındaki radikal süpürme yeteneğine sahip -OH ve -CH gruplarının aktif olmasıyla, akciğerde antioksidan, antiinlamatuar ve antikanserojen etki göstereceği ve solunum yolu hastalıkları tedavisinde oldukça etkili olacağı düşünülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Hesperetin, Mikroçubuk, Biyomalzeme, Template-assisted Teknik, Pulmoner yolla ilaç alımı

Abstract:
When respiratory tract diseases and lung cancer are considered together, it is the second cause of death according to the 2019 data of the Turkish Statistical Institute. Asthma, COPD and lung cancer are the leading respiratory diseases whose incidence has increased in recent years. Generally, oxidative stress and inflammation occur in the respiratory tract in these diseases. Hesperetin, which has many therapeutic effects, attracts attention especially because of its antioxidant, anti-inflammatory and anticarcinogenic properties. In the literature, there are many studies on the positive effect of Hesperetin on respiratory tract diseases.
Nowadays, controlled pulmonary drug delivery systems using non-spherical particles as drug carriers are of great interest. Such anisotropic morphologies can penetrate deeper into the lung airways, enabling efficient deposition of therapeutic compounds at the point of interest followed by their sustained release. Therefore, it can be predicted that more efficient results can be obtained by taking Hesperetin in the form of microrods by pulmonary route instead of oral ingestion, since it reaches the lungs directly.
In this study, it was aimed to obtain the Hesperetin as microrods suitable for pulmonary intake and to characterize these microrods. For this, the infiltration approach of the Template-assisted technique was applied to obtain Hesperetin microrods from Hesperetin nanosuspensions (Hesperetin-PC2000 and Hesperetin-PVA) stabilized with PC2000 (plantacare 2000) and PVA(polyvinylalcohol), and the optimization of the technique was ensured by determining the appropriate conditions (concentration, particle size, infiltration number, solvent, centrifuge settings, etc.). Natural biomaterials agarose and D-mannitol were used to stabilize the microrods. The characterization of the microrods was made with SEM, ImageJ-Win64, fluorescence microscopy, and change of the stability and activity of the microrods at different pHs and 370C PBS (pH 7.4±0.1) over time were examined by Zetasizer measurements and UV/vis spectrophotometer.
It was thought that all microrods obtained as a result of the study were suitable for pulmonary uptake, and that they would have antioxidant, anti-inflammatory and anticarcinogenic effects in the lung, and would be very effective in the treatment of respiratory tract diseases, with the active -OH and -CH groups that have radical scavenging ability in lung conditions.

Keywords: Hesperetin, Microrods, Biomaterials, Template-assisted Technic, Pulmonary drug delivery