Meme kanseri tanısı amacıyla TC-99m ile işaretli ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi
Development of TC-99M labelled drug delivery system for diagnosis of breast cancer
Yazar: MELİHA EKİNCİ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DERYA İLEM ÖZDEMİR
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Radyofarmasi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Bu çalışmanın amacı; metotreksat (MT) yüklü kitozan nanopartikülleri ile meme kanseri tanısında kullanılabilecek ilaç taşıyıcı sistemler geliştirmektir.
Bu amaçla, farklı konsantrasyonlarda kitozan/tripolifosfat (TPP) nanopartikülleri, iyonotropik jelasyon yöntemi ile hazırlandı ve bu nanopartiküller, 6 ay boyunca 25 ± 2 °C sıcaklık, 60 ± 5 % bağıl nem içeren ve 40 ± 2 °C sıcaklık, 75 ± 5 % bağıl nem içeren stabilite kabinlerinde bekletilerek partikül büyüklüğü, PdI değerleri ve zeta potansiyelleri açısından değerlendirildi. Optimum formülasyonlarla (F1: 0.250 % düşük viskoziteli kitozan, 0.125 % TPP; F4: 0.500 % düşük viskoziteli kitozan, 0.125 % TPP) MT yükleme çalışması yapıldı.
Hazırlanan MT yüklü kitozan nanopartikülleri yükleme verimi, enkapsülasyon etkinliği ve hızlandırılmış stabilite çalışmaları açısından değerlendirildi. Daha sonra MT yüklü nanopartiküller (1 mg MT), 99mTc radyonüklidi (1 mCi)  ile indirgen ajan olarak kalay tartarat (1 mg) ve antioksidan ajan olarak askorbik asit (0.1 mg) kullanılarak işaretlendi. Yapılan kalite kontrol çalışmaları sonucunda işaretleme verimlerinin %90'ın üzerinde olduğu tespit edildi.
99mTc ile işaretlenen MT yüklü kitozan nanopartikülleri ile in vitro kalite kontrol ve hücre kültürü çalışmaları yapıldı. 99mTc-MT-Kitozan nanopartiküllerinin Kanserli/Sağlıklı hücre tutulum oranları MCF-7 (insan meme kanseri hücresi) ve HaCaT (ölü insan keratinosit hücresi) hücre hatları kullanılarak yapılan çalışmalar ile karşılaştırmalı olarak incelendi. Yapılan çalışmalar sonucunda geliştirilen formülasyonların kanserli hücrede sağlıklı hücrenin 2 katından daha fazla tutulum gösterdiği tespit edildi. 
Tüm bu çalışmalar sonucunda geliştirilen formülasyonların (F1m ve F4m) sahip olduğu; uygun partikül boyutu (F1m: 169,000 ± 10,316 nm; F4m: 427,633 ± 61,312 nm), PdI değerleri (F1m: 0,499 ± 0,020; F4m: 0,594 ± 0,076) ve zeta potansiyeli (F1m: 20,133 ± 1,144 mV; F4m: 29,067 ± 2,201 mV), uygun enkapsülasyon etkinliği (F1m: 35,209 ± 1,333 %; F4m: 63,539 ± 3,931 %), yüksek radyoişaretleme verimi (˃90%) ve stabilitesi, yüksek Kanserli/Sağlıklı hücre tutulumu (F1m: 6,646; F4m: 2,215) sebebi ile meme kanseri tanısında kullanımının umut vaad edici olduğu saptandı. 

Anahtar Kelimeler: Teknesyum-99m; Metotreksat; Kitozan; Nanopartikül; Radyoişaretleme; Hücre kültürü; Meme kanseri
e-mail: meliha.ekinci@ege.edu.tr

Abstract:
The aim of the present study is to develop drug delivery systems with methotrexate (MTX) loaded chitosan nanoparticles for breast cancer diagnosis.
For this purpose, chitosan/tripolyphosphate (TPP) nanoparticles were prepared by ionotropic gelation process at different concentrations and these nanoparticles were storaged at stability cabins at 25 ± 2 °C temperature / 60 ± 5 % relative humidity and 40 ± 2 °C temperature  / 75 ± 5 % relative humidity during 6 months and they were evaluated in terms of particle size, PdI value and zeta potential during storage period. MTX loading studies were performed to optimum nanoparticle formulations (F1: 0.250 % low viscous chitosan, 0.125 % TPP; F4: 0.500 % low viscous chitosan, 0.125 % TPP).
Prepared MTX loaded chitosan nanoparticles were evaluated in terms of yield, encapsulation efficiency and accelerated stability studies. After that, MTX loaded chitosan nanoparticles (1 mg MTX) were radiolabeled with 99mTc (1 mCi) using stannous tartrate (1 mg) and ascorbic acid (0.1 mg) which are used as reducing agent and antioxidant agent, respectively. Radiolabeling yields were observed over 90%, with the performed quality control studies.
In vitro quality control and cell culture studies were performed on the labeled MTX loaded chitosan nanoparticles. Cancerous/Healty cell incorporation ratios of 99mTc-MTX-Chitosan nanoparticles were determined on MCF-7 (breast cancer) and HaCaT (human keratinocyte) cell lines. According to the studies; newly developed formulations have 2 times higher uptake than cancerous than healty cell line.
After all these experience depending on good properties of developed formulations (F1m ve F4m) such as: apropriate mean particle size (F1m: 169,000 ± 10,316 nm; F4m: 427,633 ± 61,312 nm), PdI value (F1m: 0,499 ± 0,020; F4m: 0,594 ± 0,076) and zeta potential (F1m: 20,133 ± 1,144 mV; F4m: 29,067 ± 2,201 mV),  encapsulation efficiency (F1m: 35,209 ± 1,333 %; F4m: 63,539 ± 3,931 %), high labeling yield (˃90%) and stability, high Canserous/Healty cell uptake ratio (F1m: 6,646; F4m: 2,215) it was considered that 99mTc-MTX-Chitosan nanoparticles might be used in human breast cancer diagnosis in nucleer medicine patients. 

Keywords: Technetium-99m; Methotrexate; Chitosan; Nanoparticle; Radiolabeling; Cell culture; Breast cancer
e-mail: meliha.ekinci@ege.edu.tr