Doğal ve sentetik polimerlerin değişik kombinasyonları ile hazırlanan ilaç ve gen taşıyıcı sistemler: Sentez ve karakterizasyonları ile birlikte uygulama alanlarının belirlenmesi

Abstract

Kontrollü ilaç ve gen taşıma sistemleri hastalıkları geleneksel yöntemlere göre daha etkin bir şekilde tedavi edebilmeleri, yan etkileri azaltmaları ve ölümcül, genetik hastalıklarda da başarılı sonuçlara sahip olmaları ile günümüzde hakkında en çok araştırma yapılan konulardır. Son zamanlarda, kontrollü ilaç ve gen taşıma sistemleri tek başlarına başarılı sonuçlarından yola çıkılarak yapılan çalışmalar ilaç ve genin aynı anda vücuda gönderilmesi ile sinerjik bir etki oluştuğunu ve tedavinin etkinliğini daha çok arttırılabildiğini göstermektedir. Günümüzde özellikle kanser terapisi olmak üzere birçok genetik hastalığın tedavisinde hem ilaç hem de gen taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi konusunda yoğun araştırılmalar yapılmaktadır. Polimerik malzemeler kolay modifiye edilebilmeleri ve terapötik ajana/hastalığa göre özel olarak tasarlanabilmeleri ile ilaç/gen taşıyıcı sistemlerin oluşturulmasında önemli bir yere sahiptirler. Özellikle, katyonik doğrusal ve çapraz bağlı polimerler, hücre ile yüksek oranda etkileşim kurabilmeleri, endozomal çevrimden kaçabilme etkinlikleri, antibakteriyel özellikleri ile en sık kullanılan polimer sınıfıdır ve pH, sıcaklık gibi fizyolojik uyaranlara karşı duyarlı doğal ve sentetik polimerler ile beraber kullanılarak belirli bir hastalığa, organa veya hücreye özel taşıma sistemleri tasarlanabilmektedir. Katyonik doğal bir polimer olan kitosan (Cs), biyobozunur, biyouyumlu yapısı ile ilaç/gen taşıma sistemlerin sıklıkla kullanılmaktadır. Öte yandan, kitosanın sadece bazı seyreltik asit çözeltilerinde çözünmesi, uygulama alanını kısıtlamaktadır. Bu çözünürlük problemini aşmak ve kullanım alanlarını genişletmek adına kitosanın hem katyonik sentetik hem de sıcaklığa duyarlı polimerle beraber kullanımı hakkında yoğun araştırmalar yapılmaktadır. Poli(N-izopropil akrilamit) (PNIPAAm) 32-34 oC'deki hacim faz geçiş sıcaklığı (VPTT) sayesinde vücut sıcaklığına, poli(2-(dimetilamino) etil metakrilat) (PDMAEMA), polietilenimin (PEI) gibi katyonik polimerler ise pKa değerleri ile kan, organ ve hücre içi pH değerlerine karşı duyarlı ilaç/gen taşıyıcı sistemlerinin sentezlenmesine olanak sağlar. Ayrıca sentetik katyonik polimerler kitosanın hem çözünürlüğünü hem de hücre içi çalışmalarda salım/transfeksiyon etkinliğini arttırmaktadır. Genel olarak, sentetik ve doğal polimerlerin beraber kullanılması hem biyolojik olarak zararsız hem de etkin taşıyıcıların tasarlanmasını sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, hem ilaç hem de gen taşıyıcı sistem olarak kullanılabilecek poli(N-[3-(dimetilamino)propil]metakrilamit) (PDMAPMAAm) içeren doğrusal ve çapraz bağlı katyonik polimerleri farklı reaksiyon koşulları altında sentezlendi ve yapılar detaylı şekilde karakterize edilerek ilaç/gen taşıyıcı olma potansiyeline sahip uygun kombinasyonlar belirlendi. Bu doğrultuda, tez çalışması pH/sıcaklık duyarlı PNIPAAm katyonik hidrojelleri ve pH duyarlı Cs-g-PDMAPMAAm aşı kopolimerlerinin sentez ve karakterizasyonları ile uygulama alanlarının belirlenmesi olarak iki kısıma ayrıldı ve DMAPMAAm içeren kopolimerlerin/hidrojellerin ilaç ve gen taşıma sistemlerine uygunlukları incelendi.