Lipit polimer hibrit nanopartiküler ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi
Development and evaluation of lipit polymer hybrid nanoparticles drug deli̇very systems
Yazar: TAHİR EMRE YALÇIN
Danışman: PROF. DR. SEVGİ TAKKA
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Gemsitabin hidroklorür, meme kanseri tedavisinde kullanılan bir ön ilaç olup Türkiye ilaç piyasasında intravenöz çözelti formülasyonu (Gemko®) bulunmaktadır. Gemsitabin hidroklorür intravenöz uygulama sonrası hızla enzimatik bozulmaya uğrayarak inaktif metabolitine dönüşmekte bu durum da etkili bir tedavinin görülebilmesi için yüksek doz veya diğer kemoterapötik ajanlarla kombine halde uygulanmasını gerektirmektedir. Nano boyuttaki ilaç taşıyıcı sistemler küçük boyutları ve hedefleme gibi özellikleriyle kanser tedavisinde daha etkin tedavi sağlamaları açısından önem taşımaktadırlar. Lipozom ve polimerik nanopartiküller nano boyuttaki ilaç taşıyıcı sistemlerin önemli iki sınıfıdır. Bu sistemlerin ayrı ayrı gösterdikleri sorunlar yeni ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesini ihtiyaç haline getirmiştir. Lipit polimer hibrit nanopartiküller (LPHNP) çekirdek-kabuk yapısında olup, polimerik çekirdek ve lipit/lipit-PEG kabuktan oluşmaktadır, özellikle fiziksel stabilite ve biyouyumluluk açısından polimerik nanopartikül ve lipozomların karakteristik özelliklerini göstermektedirler. Çalışmada gemsitabin hidroklorür yüklü nanopartikül, lipozom ve LPHNP taşıyıcı sistemler hazırlanarak karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. LPHNP formülasyonlarını hazırlamak için tespit edilen parametrelerin uygun oranlarının belirlenmesi amacıyla deney tasarımı uygulanmıştır. Formülasyonların in vitro ortamlarda salım çalışmaları yapılmış ve stabiliteleri incelenmiştir. Hazırlanan formülasyonların MCF-7 ve MDA-MB-231 hücreleri kullanılarak sitotoksisite çalışmaları yapılmıştır ve IC50 değerleri hesaplanmıştır. Her iki hücre tipinde de ticari ürün Gemko®'ya göre daha düşük IC50 değeri elde edilmiştir. Sprague Dawley cinsi dişi sıçanlarda meme tümörü oluşturulmuştur. Gemsitabin hidroklorür yüklü LPHNP formülasyonu ve Gemko® sıçanlara uygulanmış ve 30 günlük tedavi süresince tümör hacmi değişimi incelenmiştir. Gemsitabin hidroklorür yüklü LPHNP formülasyonu uygulanan sıçanlarda tümör hacimleri aynı dozda ticari preparat Gemko® uygulanan hayvanlara göre belirgin şekilde küçültmüştür. Gemsitabin hidroklorür yüklü LPHNP formülasyonu ve Gemko® kullanılarak in vivo farmakokinetik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada ticari preparatına kıyasla daha düşük dozla etkili bir tedavi sağlayan LPHNP formülasyonu geliştirilmiş, etkinliği in vitro ve in vivo olarak kanıtlanmıştır.

Abstract:
Gemcitabine hydrochloride is widely used for the treatment of breast cancer and is available as a intravenous solution (Gemko®) in the Turkish drug market.  Gemcitabine hydrochloride is rapidly metabolized into the inactive metabolite after intravenous application thus requires high-dose or co-administration with other chemotherapeutic agents to be applied for an effective treatment. Nano-sized drug carrier systems are able to provide a more effective treatment in the cancer treatment in terms of their small size and targeting specifications. Liposomes and polymeric nanoparticles are two important classes of the nano-sized drug carrier systems. To address the limitations of polymeric nanoparticles and liposomes, a new generation delivery vehicle of therapeutics has been developed. Lipid polymer hybrid nanoparticles (LPHNP) are core–shell nanoparticle structures comprising polymer cores and lipid/lipid–PEG shells, which exhibit complementary characteristics of both polymeric nanoparticles and liposomes, particularly in terms of their physical stability and biocompatibility. In this study, gemcitabine hydrochloride loaded nanoparticle, liposome and LPHNP systems were prepared and characteristic properties were determined. In order to determine the appropriate proportions of the detected parameters, design of experiment was used to prepare LPHNP formulations. In vitro release and stability studies of the formulations have been carried out. Cytotoxicity studies were performed using the MCF-7 and MDA-MB-231 cells of the prepared formulations and IC50 values were calculated. In both cell types, lower IC50 values were obtained than in the market product Gemko®. Breast tumors were formed in female Sprague Dawley rats. Gemcitabine hydrochloride loaded LPHNP formulation and Gemko® were administered to rats for 30 days and the tumor volume was examined. Tumor was significantly reduced in rats treated with gemcitabine hydrochloride loaded LPHNP formulation compared to commercial product Gemko® at the same dose. In vivo pharmacokinetic studies were performed using gemcitabine hydrochloride loaded LPHNP formulation and Gemko®. In this study, a formulation of LPHNP, which provides an effective treatment with low doses compared to commercial preparation, has been developed and its efficacy proved in vitro and in vivo.