Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/11147/5696
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorTop, Aybenen_US
dc.contributor.authorYüksel, Nesligül-
dc.date.accessioned2017-06-05T13:47:58Z
dc.date.available2017-06-05T13:47:58Z
dc.date.issued2016-12
dc.identifier.citationYüksel, N. (2016). PEG-peptide drug carrier systems with enzymatic degradation units. Unpublished master's thesis, Izmir Institute of Technology, Izmir, Turkeyen_US
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11147/5696
dc.descriptionThesis (Master)--Izmir Institute of Technology, Chemical Engineering, Izmir, 2016en_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves: 55-59)en_US
dc.descriptionText in English; Abstract: Turkish and Englishen_US
dc.descriptionx, 61 leavesen_US
dc.description.abstractIn this study, it was aimed to develop drug delivery systems with high drug release rate, capable of overcoming multidrug resistance of cancer cells. The first generation drug delivery system (DDS) denoted as mPEG-AT3-DOX was prepared by methoxy polyethylene glycol (mPEG) and peptide conjugation, and the model anticancer drug, DOX, was attached to the mPEG-peptide carrier system using stable amide linkage. mPEG was used to increase blood circulation time of the DDS. Designed peptide (AT3 = CG3H6R2ALALG3E) controls release of the drug via RRALAL sequence, which is a substrate for a lysosomal enzyme, cathepsin B, overexpressed in most of the tumor cells. pH responsive histidines and reactive amino acids (glutamic acid and cysteine) for drug and mPEG conjugations were also added to the peptide sequence. The peptide synthesized by using Fmoc chemistry was conjugated to mPEG-maleimide via Michael addition reaction. DOX was attached to the carboxylic acid group present in the carrier system (mPEG-AT3) via amide linkage. Mass spectroscopy and HPLC were used to assess the purity of the AT3 and mPEG-AT3. At pH 7.4, mPEG-AT3-DOX exhibited bimodal size (hydrodynamic diameter) distribution at about 15 and 30 nm independent of pH. % DOX release from mPEG-AT3-DOX was observed to be below 10 % at neutral pH and pH 5.0 in the absence of cathepsin B, and increased to 17 ± 2 % in the presence of cathepsin B. Complete degradation of AT3 peptide within three hours in the presence of cathepsin B suggests lower than expected DOX release is due to aggregation tendency of the DDS. Cytotoxicity of the conjugates was evaluated using the lung cancer (A549) and prostate cancer (PC3) cell lines. At the end of 24 hours the absolute IC50 values of free DOX and mPEG-AT3-DOX were obtained as 1.37 ± 0.05 and 1.33 ± 0.11 for the A549 cell line, 1.51 + 0.07 and 1.63 + 0.80 μg equivalent DOX / ml for the PC3 cell line, respectively. Considering, these results, the second generation DDS will be designed to have more pronounced pH sensitive property by increasing the number of histidines in the peptide domain.en_US
dc.description.abstractBu çalışmada, kanser hücrelerinin çoklu ilaç direncinin çözümüne yönelik hızlı ilaç salım kabiliyetine sahip ilaç taşıyıcı sistemlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Birinci nesil ilaç taşıyıcı sistemi metoksi polietilen glikol ve peptid konjugasyonuyla hazırlanmış ve model kanser ilacı olan DOX, mPEG-peptid taşıyıcı sistemine kararlı amid bağı ile bağlanmıştır. İlaç taşıyıcı sisteminin kanda dolaşım süresini artırmak için mPEG kullanılmıştır. Tasarlanan peptid (AT3 = CG3H6R2ALALG3E) dizindeki RRALAL sayesinde bir çok kanserli hücrede aşırı üretilen lizozomal bir enzim olan katepsin B için substrat vazifesi görerek ilacın salınımı kontrol etmektedir. pH cevaplayabilen histidinler ile birlikte ilaç ve mPEG’in konjugasyonları için reaktif amino asitler de (glutamik asit ve sistein) peptid dizinine eklenmiştir. Fmoc kimyası uygulanarak sentezlenen peptidin mPEG-maleimid ile konjugasyonu Michael ekleme reaksiyonuyla gerçekleştirilmiştir. DOX ise taşıyıcı sistemde (mPEG-AT3) bulunan karboksilik asit gruplarına amid bağıyla bağlanmıştır. AT3 ve mPEG-AT3’ün saflığı kütle spektroskopisi ve HPLC kullanılarak belirlenmiştir. mPEG-AT3-DOX pH’tan bağımsız olarak yaklaşık 15 ve 30 nm’de ikili boyut (hidrodinamik çap) dağılımı göstermiştir. mPEG-AT3-DOX’un % DOX salımı nötral pH’da ve pH 5.0’te enzim kullanılmadığı zaman % 10’un altında; katepsin B varlığında ise % 17  2'ye çıkmıştır. AT3 peptidinin katepsin B varlığında 3 saat içinde parçalanması, beklenenden az gerçekleşen DOX salımının ilaç taşıyıcı sisteminin kümelenme eğilimi dolayısıyla olduğunu önermektedir. Konjugatların sitotoksisitesi akciğer kanseri (A549) ve prostat kanseri (PC3) hücre hatları kullanılarak belirlenmiştir. 24 saat sonunda, serbest DOX ve mPEG-AT3-DOX’un mutlak IC50 değerleri A549 hücre hattı için sırasıyla 1.37  0.05 ve 1.33  0.11 ve PC3 hücre hattı için sırasıyla 1.51  0.07 ve 1.63  0.80 g eşdeğer DOX/ml olarak elde edilmiştir. Bu sonuçları göze alarak ikinci nesil ilaç taşıyıcı sistemler peptid dizinine daha fazla histidin eklenerek pH’ya karşı daha duyarlı özellikte tasarlanacaktır.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherIzmir Institute of Technology
dc.publisherIzmir Institute of Technologyen_US
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessen_US
dc.subjectDrug delivery systemsen_US
dc.subjectCancer cellsen_US
dc.subjectMethoxy polyethylene glycolen_US
dc.subjectPeptide conjugationen_US
dc.subjectLysosomal enzymeen_US
dc.titlePEG-peptide drug carrier systems with enzymatic degradation unitsen_US
dc.title.alternativeEnzimatik bozunur üniteli PEG-peptid ilaç taşıyıcı sistemlerien_US
dc.typeMaster Thesisen_US
dc.institutionauthorYüksel, Nesligül-
dc.departmentThesis (Master)--İzmir Institute of Technology, Chemical Engineeringen_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.openairetypeMaster Thesis-
Appears in Collections:Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
T001565.pdfMasterThesis2.34 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show simple item record



CORE Recommender

Page view(s)

120
checked on Feb 26, 2024

Download(s)

60
checked on Feb 26, 2024

Google ScholarTM

Check





Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.