Demir oksit nanoparçacıkları üzerine desteklenmiş tabakalı çift hidroksitlere anti-kanser ilaç tutuklanması ve tanecik şekline bağlı salınım davranışları
Anti-cancer drug intercalation into layered double hydroxides supported on iron oxide nanoparticles and particle-shape-dependent release behavior
Yazar: GÜLSEVDE TUNCELLİ
Danışman: DOÇ. DR. AHMET NEDİM AY ; PROF. DR. BİRGÜL KARAN
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışmada, manyetik yönlendirme ile hedef tümöre kanser ilacı olan 5-Florourasili taşıyacak olan ve bir manyetik çekirdek ile Tabakalı çift hidroksit kabuğundan oluşan nanokompozitler hazırlandı, kimyasal ve fiziksel yöntemler ile bu malzemelerin karakterizasyon çalışmaları yapılıp, ilaç salınım davranışları incelendi. Ürünlerin kimyasal bileşimleri element analizleri ile incelenip, yapıları ise Toz XRD, FTIR, Elektronik Spektrum Analizleri, Manyetizasyon ve Zeta potansiyel ölçümleri ile aydınlatıldı. Yüzey alanlarının belirlenmesi için BET, morfolojik analizleri için SEM-EDS ve TEM kullanıldı. Isısal ve hidrolitik kararlılıkları TGA/DTA ile incelendi. 266 nm dalga boyundaki ilaç salınımı, UV-VIS spektrofotometre ile izlendi.Çekirdek malzemesi olarak küresele yakın şekilli magnetit ve mekik şeklindeki hematit nanoparçacıkları, kabuk malzemesi olarak da tabakaları arasında nitrat iyonları içeren Mg-Al-TÇH kullanıldı. Tabakalar arasındaki nitrat iyonlarının kanser ilacı olan 5-FU ile yer değişimi gerçekleştirilerek biyo-nanokompozitler hazırlandı ve yapılan TGA analizi sonucu; 5-FU'nun tabakalar arasına tutuklanması ile ısısal kararlılığının arttığı görülmüştür. Ürünlerin morfolojik özelliklerinin ilaç salınım davranışlarına etkisi olup olmadığı incelendi ve gözlenen karmaşık salınım davranışları, bu tabakalı nanokompozitlerden ilaç salınımının birden fazla mekanizma üzerinden yürüdüğünü gösterdi. Salınım-zaman grafikleri çizilerek, herbir örnek için gözlenen salınım profiline uyan kinetik modeller belirlendi. Kanser ilacı taşıyan manyetik biyo-nanokompozitlerin, in vitro ilaç salınım davranışlarında şekil anizotropisinden kaynaklanan bir davranış farklılığı gözlenmedi. Ancak, in vivo koşullarda hedef substrat ile şekil-seçimli bir etkileşime girerek daha etkin olacağı beklenmektedir.

Abstract:
In this study, presented as a MSc thesis, nanocomposites for magnetic delivery of the cancer drug 5- Fluorouracil (5FU) to the target tumor were prepared for the first time by supporting layered double hydroxides (LDHs) on magnetic core particles. The materials were characterized with a variety of chemical and physical techniques and drug release behaviors were examined. Chemical compositions of the products were determined by elemental analysis, structures were illuminated with PXRD, FTIR, UV/Vis spectral techniques; magnetization, Zeta potential and BET surface area measurements. SEM-EDS and TEM were used for the morphological analysis of materials. Thermal stabilities were examined by TGA/DTA. Drug release profiles at 266 nm were obtained by UV-Vis spectrophotometer.Nearly spherical magnetite and spindle-shaped hematite nanoparticles were used as the core materials. Mg-Al-LDH with interlayer nitrate ions was used as the shell material. Bio-nanocomposities were prepared by exchanging interlayer nitrate ions with the cancer drug 5-FU. TGA analysis results showed that the thermal stability of 5-FU was enhanced through intercalation into LDH layers. Effect of morphological properties on drug release was investigated and the observed complex drug release behavior indicated that more than one type of mechanism operates.Suitable kinetic models fitting the observed release profile were determined for each sample by drawing the release versus time graphs. No significant change due to shape anisotropy was observed in in vitro release profiles however the nanocomposites are expected to be more effective in in vivo conditions, in terms of shape-selective interactions with the target substrate.