Okzaliplatinin dendrimerik formülasyonunun in-vitro olarak değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında okzaliplatinin yenilikçi dendrimerik formülasyonlarının hazırlanması ve in vitro özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. İlk olarak okzaliplatinin farklı çözücü ortamlarındaki çözünürlükleri incelendi. Daha sonra, farklı konsantrasyonlarda PAMAM G3.5 ve PAMAM G4.5 dendrimerlerin çözünürlüğü arttırma yetenekleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar okzaliplatin çözünürlüğünün artan dendrimer konsantrasyonuyla arttığını göstermiştir. Ayrıca artış PAMAM 4.5 dendrimerlerde çok daha belirgin olarak gözlenmiştir. Formülasyonlar konak-konuk (host-guest) ilişkisine dayanan fiziksel kompleksler ve etkin madde dendrimer arasında kovalent bağ kurulmasıyla oluşan kimyasal konjugatlar şeklinde hazırlanmıştır. Dendrimerler ilaçlarla fiziksel kompleks oluştururken, çözücü özellikleri dendrimer başına yüklenen ilaç miktarını etkileyebildiği için, kompleksler iki farklı tamponda (pH 4 ve pH 7) ve saf suda hazırlanmıştır. Hazırlanan her formülasyon yükleme oranı ve yükleme etkinliği açısından incelenmiştir. PAMAM G4.5 dendrimerlerin PAMAM G3.5 dendrimerlere göre 2-5 kat daha fazla okzaliplatin ile kompleks oluşturduğu görülmüştür. pH 4, pH 7 ve su ortamlarında kompleks oluşturan okzaliplatin sayısı arasında ise anlamlı bir fark görülmemiştir. Kimyasal konjugatlar hazırlanırken, öncelikle dendrimeri okzaliplatine bağlamak için okzaliplatin modifiye edilerek platin (IV) türevi bir bileşiğe çevrilmiştir. Daha sonra bu bileşiğin hidroksil grupları ile dendrimerlerin karboksil grupları arasında Steglich esterifikasyon reaksiyonu ile ester bağları kurulmuştur. Kimyasal reaksiyonlardan sonra elde edilen bileşikler FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR gibi çeşitli spektroskopik yöntemler kullanılarak karakterize edilmişlerdir. Kompleks formülasyonlarına göre daha uzun süreli salım yaptığı ve dendrimere bağlı toksisitesi daha düşük olduğu için PAMAM G3.5 konjugatı sitotoksisite testi için seçilmiştir. Test sonucunda PAMAM G3.5 konjugatının IC50 değeri 0,72µM olarak bulunmuştur. Saf okzaliplatinin için bu değer 14,03µM'dır. Sonuç olarak, iyileştirmelere açık, yenilikçi bir dendrimerik ilaç taşıyıcı sistem geliştirilmiştir.

The aim of this thesis is, preparing innovative dendrimeric formulations of oxaliplatin and investigating its in vitro properties. Firstly, the solubility of oxaliplatin in various solvents determined. Then, solubility increasing capability of PAMAM G3.5 and PAMAM G4.5 dendrimers was investigated at different concentrations. The results showed that oxaliplatin solubility increased with increasing dendrimer concentration. In addition, the increase was more notable in PAMAM G4.5 dendrimers. The formulations were prepared as physical complexes based on the host-guest relationship and chemical conjugates formed by covalent bonding between the active substance and dendrimer surface groups. Since solvent properties can affect the amount of drug loaded per dendrimer, dendrimer-drug complexes are prepared in two different buffer solutions (pH 4 and pH 7) and in pure water. Each formulation was examined for loading capacity and loading efficiency. It was found that PAMAM G4.5 dendrimers can complex with 2-5 fold more oxaliplatin than PAMAM G3.5. There was no significant difference between the number of complexed oxaliplatin and different mediums (pH 4, pH 7 and water). While preparing chemical conjugates, firstly oxaliplatin was modified to a platinum (IV) compound to connect dendrimer and oxaliplatin. Then, the ester bonds were established by Steglich esterification reaction between the hydroxyl group of this compound and the carboxyl groups of the dendrimers. The compounds obtained after chemical reactions were characterized by various spectroscopic methods such as FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR. Because of longer release time than complex formulations and lower toxicity due to dendrimer generation, PAMAM G3.5 conjugate was selected for the cytotoxicity test. The IC50 value of PAMAM G3.5 conjugate was found as 0,72µM. For free oxaliplatin this value was 14,03µM. As a result, an innovative dendrimer based drug delivery system has been developed which has room for further improvement.