DNA taşıyıcı sistem geliştirme amacıyla manyetik nanopartikül formülasyonların hazırlanması

Abstract

ÖZETDNA TAŞIYICI SİSTEM GELİŞTİRME AMACIYLA MANYETİK NANOPARTİKÜL FORMÜLASYONLARIN HAZIRLANMASITuba YILMAZYüksek Lisans Tezi, Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim DalıTez Yöneticileri: Doç. Dr. Gülten Kantarcı ve Yard. Doç. Dr. Devrim Demir DoraŞubat, 2012., 95 sayfaProjede amacımız katyonik katı lipid nanopartikül formülasonları geliştirerek bunlara manyetik özellik kazandırmak, daha sonra plazmid DNA yükleyerek gen aktarımı amacıyla bir taşıyıcı sistem geliştirmektir.Çalışmamızda ön formülasyon denemelerinde; katı lipid olarak kompritol, lipofilik sürfaktan olarak Span 80, hidrofilik sürfaktan olarak Tween 80 ve ko-sürfaktan olarak Propanol 1 kullanılarak S/Y mikroemülsiyon formülasyonu oluşturulmuştur. Daha sonra Y/S mikroemülsiyon formülasyonu için yine katı lipid olarak kompritol kullanılmış, hidrofilik sürfaktan olarak Tween 80 ve ko-sürfaktan olarak etanol kullanılmıştır. Y/S mikroemülsiyonun yağ fazı yerine 80oC'de S/Y mikroemülsiyon formülasyonu eklenerek S/Y/S çoklu emülsiyon sistem oluşturulmuştur. Sistem oda sıcaklığına soğutularak katı lipid nanopartikül elde edilmiştir. Bu sisteme %1 oranında esterquat eklenerek 23,2 mV zeta potansiyel değerine sahip katyonik KLN elde edilmiştir.Katyonik KLN'lere manyetik özellik kazandırmak için, iç su fazına Fe+2 ve Fe+3 bileşikleri ve alkali olarak 5M NH4OH eklenmiştir. Netice olarak 10,91 nm partikül büyüklüğüne sahip ve zeta potansiyeli 11,30 mV olan manyetik KLN (mKLN) elde edilmiştir. mKLN'lerin manyetik özellikleri titreşimli örnek manyetometresi (VSM) ölçümü ile doğrulanmıştır. Oluşan mKLN'ler ile DNA yükleme çalışmaları için çeşitli oranlarda DNA:mKLN kompleksleri hazırlanmıştır. Hazırlanan DNA:mKLN kompleksler agaroz jele yüklenerek hangi oranlarda kompleksleşmenin gerçekleştiği saptanmıştır. Daha sonra kompleksleşmenin gerçekleştiği oranlarda SDS teşvikli salım çalışmaları yapılarak, komplekslerden DNA'nın salınımı incelenmiştir.Sonuç olarak DNA aktarımı için; 263 nm partikül büyüklüğü ve de 6,60 mV zeta potansiyeline sahip, DNA yüklü ve katyonik özellikli manyetik nanopartikül formülasyonu, amacına uygun olarak geliştirilmiştir.

Post Graduate, Department of Pharmaceutical BiotechnologyThesis Supervisors: Assoc. Prof. Dr. Gülten Kantarcı and Assist. Prof. Dr.Devrim Demir DoraFebruary, 2012., 95 pageThe aim of this project is to develope cationic solid nanoparticle formulations and give them magnetic properties therefore developing a DNA carrier system for gene transfer using plasmid DNA.In pre-formulation studies of the research, W/O microemulsion formulation was formed using compritol as solid lipid, Span 80 as lipophilic surfactant, Tween 80 as hydrophilic surfactant and Propanol 1 as co-surfactant. Afterwards, for O/W microemulsion formulation, compritol was used as solid lipid, Tween 80 as hydrophilic surfactant, and ethanol as co-surfactant. Instead of oil phase of O/W microemulsion, W/O microemulsion formulation at 80°C was added and W/O/W multi emulsion system was formed. The system was cooled down to room temperature and solid lipid particles were obtained. 1% esterquat was added to this system yielding a cationic SLN with 23.20 mV zeta.In order to give magnetic properties to cationic SLNs, Fe2+ and Fe3+ compounds and 5 M NH4OH as alkali were used in internal water phase. As a result, magnetic SLNs (mSLNs) with 11.32 mV zeta potential and 10.91 nm particle size were obtained. Magnetic properties of mSLNs were confirmed via vibrating sample magnetometer measurements. Using the resultant mSLNs, DNA:mSLN complexes in varying ratios were produced for DNA loading system. DNA:mSLN complexes were loaded to agarose gel to determine the proportion of complexation. Then, DNA release from the complexes were examined through studies of SDS induced release in complexation ratios.In conclusion, cationic, DNA loaded magnetic nanoparticle formulation with 263 nm particle size and 6.6 mV zeta potential was developed fitting for the purpose.