Doksorubisin ve 5-florourasil'in kimyasal ilgi profilleri, moleküler baskılanması, nanopartiküllerin hazırlanması, karakterizasyonu ve ilaç salım davranışları
Chemical affinity profiles, molecular imprinting, preparation of nanoparticles, characterization and drug release behaviors of doxorubicin and 5-fluorouracil
Yazar: LALEH TALAVAT
Danışman: PROF. DR. ALİ GÜNER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
İlaç-monomer-çözücü arasındaki etkileşim dinamikleri ve bileşenlerinin termodinamik hesaplamaları moleküler baskılamanın (MIP) ve kontrollü ilaç salımının temelidir. Bileşenlerin kohezif enerji yoğunluğu ve çözünürlük parametreleri, (δd, δp, δh) istenen profilin önemli bir özelliğidir. Kimyasal yapılar arasındaki yüksek kimyasal ilgi, kontrollü salımın daha zor olmasına neden olurken, düşük kimyasal ilgi ise anlık/hızlı salıma neden olur.
İki antikanser etken maddesi hedef molekül olarak seçilerek moleküler baskılama çalışmasında, Doksorubisin MWCNT ile, 5-Florourasil ise Fe3O4 ile ve herbir yapı için iki ayrı monomer kullanarak moleküler baskılama gerçekleştirilmiştir (MIP). İki ilaç ile MIP'de kullanılacak monomerlerin belirlenmesi için, Kohezif Enerji Yoğunlukları (KEY) hesaplanmış ve Kimyasal İlgi Profilleri oluşturulmuştur. (Hansen Metodu)
Termodinamik hesaplamalara dayanarak, MIP'lerin sentezlenmesinde kullanılan Doksorubisin için en uygun monomerler olan 2-trifluorometil akrilik asit ve (hidroksietil) metakrilat; 5-Florourasil için ise 4-vinilpiridin ve akrilik asit seçilmiştir. Sentezlenmiş MIP'lerin karakterizasyonu için FTIR spektroskopisi, X-Işını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM), elemental analiz (CHN) ve termal analiz (TGA/DSC) kullanılmıştır. Sonuçlar, MIP'lerin başarılı bir şekilde sentezlendiğini göstermiştir/kanıtlamıştır. Sentezlenmiş MIP'lerin kontrollü ilaç salımında için simüle edilmiş vücut sıvısı (SBF), pH = 5.8 ve pH = 7.4'te eser miktarlarda antikanser ilaçlarının salımının belirlenmesi amacıyla HPLC kullanılmıştır.

Abstract:
The interaction dynamics between drug-monomer-solvent is the backbone in the thermodynamic calculation of the molecular imprinting (MIP) and the controlled drug release (CDR) components. Cohesive energy density of components (CED)/resolution parameters (δd, δp, δh) are the important characteristic of desired profile. High chemical affinity establish some problems in controlled release, however, low chemical affinity causes instantaneous releasement. The calculations for choosing the best reactants were done based on the utilization of chemical affinity profiles (Hansen Method).
Based on the thermodynamic computational calculations, 2-trifluoromethyl acrylic acid and Hydroxyethyl methacrylate for Doxorubicin and 4-vinylpyridine and acrylic acid for 5-Fluorouracil, were chosen as optimal monomers to synthesize MIPs. In order to increase the release efficiency, these polymers have been imprinted on MWCNT and Fe3O4 nanoparticles (NPs) and were characterized by infrared spectroscopy (FTIR), X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), elemental analysis (CHN) and thermal analysis (TGA/DSC). The results from HPLC spectroscopy have illustrated the controllable release of the anticancer agents. The applications of these methods have been investigated for controlled drug release (CDR) and determination of trace amounts of anticancer drugs in simulated body fluid (SBF) pH=5.8 and pH=7.4.