18F-FDG-grayanotoksin-gadolinyum-nanoparçacıkların sentezi ve in vitro biyoetkinliklerin incelenmesi

Bu çalışmada, Ericaceae familyasına ait Rhododendron ponticum L. (mor çiçekli orman gülü) cinsi otlar ve deli bal içerisinde doğal olarak bulunan grayanotoksin III (GTX-III) bileşiği mor çiçekli orman gülü yaprağı, çiçeği ve deli baldan ekstrakte edildikten sonra Gadolinyum Naoparçacıklar (GdO@Si-NP) ile konjuge edilmiş daha sonra sentezlenen Gadolinyum Naoparçacıklar 2deoksi-2-(F-18) floro-D-glukoz (18F-FDG) ile konjuge edilerek radyoişaretlenmiştir. İnsan Meme Adenokarsinom (MCF7) ve Prohormone Konvertaz 3 (PC3) hücrelerinde in vitro olarak biyoetkinlikleri biyoetkinlikleri Gd MR kontrastından yararlanarak incelenmiştir. Grayanotoksin-III bileşikleri, orman gülü yaprağı ve çiçeği kurutulduktan sonra metanol ile ekstraksiyon, etil asetat ile kristallendirme işlemi ve Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografisi (HPLC) cihazı ile saflaştırılmıştır. Grayanotoksin III bileşiğinin deli baldan eldesi ise metanol ile ekstrakte edilip katı faz ekstraksiyonu (SPE) kartuşundan geçirilerek HPLC cihazı ile saflaştırılmıştır. Grayanotoksin-III (GTX-III) bileşiği Sıvı Kromatografi-Kütle Spektrometresi (LC-MS) ve Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) spektroskopisi ile tanımlanmıştır. Gadolinyum Nanoparçacıklar (Gd-NP) birlikte çöktürme yöntemi ile sentezlenmiş ve silikalama işlemi gerçekleştirildikten sonra Dynamic Light Sccattering (DLS) ile boyut ölçümü gerçekleştirilmiştir. Gd-NP' ın yapı tayini Tarayıcı Elektron Mikroskobu (SEM) cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen silikalı Gadolinyum nanoparçacıkları (GdO@Si-NP) 1,1'Karbonildiimizadol/N-Hidroksi Süksinimid (CDI/NHS) metodu kullanılarak orman gülü yaprağı, çiçeği ve deli baldan elde edilen GTX-III-Yaprak (GTX-III-Y) GTX-III-Çiçek (GTX-III-Ç) ve GTX-III-Bal (GTX-III-B) bileşikleri ile konjuge edilmiştir. GTX-III bileşiklerinin GdO@Si-NP ile konjugasyon verimi HPLC analizi ile % 100 olarak saptanmıştır. Konjugasyon ürünü olan GTX-III-Y-GdO@Si-NP, GTX-III-Ç-GdO@Si-NP ve GTX-III-B-GdO@Si-NP'ın, PC3 ve MCF7 hücrelerine sitotoksik etkisi ve inkorporasyonu incelenmiştir. Sitotoksisite çalışmalarında, PC3 ve MCF7 hücreleri 0,25-0,5-1-5-10-25 μg/mL konsantrasyonlarında konjugasyon ürünü ile muamele edilip 24 saat inkübe edildikten sonra IC50 oranları belirlenmiştir. İnkorporasyon çalışmalarında PC3 ve MCF7 hücrelerine 96'lık kuyular içerisinde 10 μg/mL konsantrasyonda, 0,2 mL madde ile muamele edilmiş ve 1, 4, 8 ve 24 saatlerde inkorporasyon değerleri hücrelerin MR görüntülemesinden elde edilen kontrast değerleri ile belirlenmiştir. GTX-III-Y-GdO@Si-NP, GTX-III-Ç-GdO@Si-NP ve GTX-III-B-GdO@Si-NP'ın 18F-FDG ile konjugasyonu CDI/NHS metodu kullanılarak gerçekleştirilmiş ve ve bağlanma verimi ince tabaka radyokromatografisi (Thin Layer Radiochromatography) (TLRC) ve HPLC analizleri ile belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, orman gülü ve deli baldan izole edilen GTX-III bileşiklerinin MCF7 ve PC3 hücrelerine sitotoksik etkisi olduğu gösterilmiştir. GdO@Si-NP' ın MCF7 hücreleri için bu sitotoksik etkiyi düşürdüğü PC3 hücreleri için sitotoksik etkiyi arttırdığı gösterilmiştir. Sentezlenen GTX-III-Y-GdO@Si-NP, GTX-III-Ç-GdO@Si-NP ve GTX-III-B-GdO@Si-NP ile MCF7 ve PC3 hücrelerinin MR görüntüleri alınarak inkorporasyon veriminin hesaplanabileceği gösterilmiştir. CDI/NHS metodunun GTX-III, GdO@Si-NP ve 18F-FDG bileşiklerinin konjugasyonu için uygun olduğu gösterilmiştir. Sentezlenen GXT-III-GdO@Si- NP' ların PC3 ve MCF7 hücre hatlarında MR kontrastı verdiği gösterilmiş ve 18F-FDG ile işaretlenmiştir. Elde edilen sonuçlar sentezlenen bileşiklerin teranostik ajan olarak kullanımında umut vaadetmektedir.