Search

Antibiyotiklerin yaygın kullanımı bakterilerin antibiyotiklere direnç geliştirmesine neden olmuştur. Bu nedenle, antibiyotiklerin etkinliğini arttıran yeni "yetenekli ajanlar" geliştirmek gerekmektedir. Sefpodoksim Proksetil (CP), üçüncü kuşak sefalosporin grubu geniş spektrumlu bir antibiyotiktir. Kitosan; biyouyumlu, antibakteriyel, mukoadezif, katyonik, doğal bir polimer olması gibi özellikleri sayesinde ideal bir biyomalzemedir. Araştırmalar, mikroorganizmalara karşı antibakteriyel ilaçların etkilerinin kitosan nanoparçacıklarına yüklenerek arttırılabileceğini göstermiştir.Bu tez çalışmasının amacı, radyoişaretli sefpodoksim proksetil yüklü kitosan nanoparçacığın gram pozitif Staphylococcus aureus (S. aureus) ve gram negatif Escherichia coli (E. coli) bakteriyel enfeksiyonlarının saptanmasında nükleer bir görüntüleme ajanı olarak kullanılma potansiyelini araştırmaktır. Kitosan (CS) nanoparçacıkları ve Sefpodoksim Proksetil yüklü kitosan (CP-CS) nanoparçacıkları iyonik jelasyon yöntemi kullanılarak hazırlandı. Nanoparçacıklar, Dinamik Işık Saçılımı (DLS), Fourier Transform Kızılötesi Spektroskopisi (FT-IR) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) teknikleri ile karakterize edildi. CP-CS nanoparçacık üzerine yüklenen Sefpodoksim Proksetil miktarı ultraviyole-görünür (UV-Vis) spektroskopisi ile belirlendi. Sefpodoksim Proksetil ve Sefpodoksim Proksetil yüklü kitosan nanoparçacıkları, 100 µg SnCl2 kullanılarak 37 MBq sodyum perteknetat ile radyoişaretlenmiştir. Radyoişaretli Sefpodoksim Proksetil (99mTc-CP) ve radyoişaretli Sefpodoksim Proksetil yüklü kitosan nanoparçacıkların (99mTc-CP-CS) işaretleme verimi TLRC yöntemi ile belirlendi ve sırasıyla verimler % 89±3 ve % 94±2 olarak tespit edildi. S. aureus için 99mTc-CP-CS nanoparçacıkların tutulum verimi 1 saatte % 99.3 iken; 2 saatte % 68.9; 4 saatte % 76.9, 99mTc-CP'nin bağlanma verimi 1 saatte % 7.2 idi; 2 saatte % 9.3; 4 saatte % 9.5 olarak belirlendi. In vitro tutulum çalışması, S. aureus'da 99mTc-CP-CS nanoparçacıklarının tutulum veriminin 99mTc-CP'ninkinden daha yüksek olduğunu göstermektedir. E. coli için tutulum verimi 99mTc-CP-CS nanoparçacıklarının (1. saat % 91.2; 2 saatte % 77.9; 4 saatte % 58.3), 99mTc-CP'den (1. saat % 6.6; 2. saatte % 8.1; 4. saatte % 10.3) daha yüksek bulunmuştur. Bu sonuçlar 99mTc-CP-CS nanoparçacıklarının enfeksiyon nükleer görüntüleme potansiyeli için bir umut vadetmektedir., The widely use of antibiotics has caused to develop resistance to antibiotics of the bacteria. For this reason, it is necessary to develop new "talented agents" which increase on the effectiveness of antibiotics. Cefpodoxime Proxetil, third generation cephalosporin group, is a broad spectrum antibiotic. Chitosan is an ideal biomaterial because of its properties such biocompatible, cationic, antibacterial, mucoadhesive, natural polymer. The investigations show that the effects of antibacterial drug against microorganisms can be increased by loading them into chitosan nanoparticles. The aim of this work is to investigate on useful potential as a nuclear imaging agent of radiolabeled cefpodoxime proxetil loaded chitosan nanoparticle in the detection of gram-positive Staphylococcus aureus (S. aureus) and gram-negative Escherichia coli (E. coli) bacterial infections. Chitosan (CS) nanoparticles and Cefpodoxime Proxetil loaded chitosan (CP-CS) nanoparticles were prepared by using ionic gelation method. The nanoparticles were characterized by Dynamic Light Scattering (DLS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Scanning Electron Microscope (SEM) techniques. The amount of loaded Cefpodoxime Proxetil onto CP-CS nanoparticle was determined by ultraviolet–visible (UV-Vis) spectroscopy. Cefpodoxime Proxetil and Cefpodoxime Proxetil loaded chitosan nanoparticles were radiolabeled with 37 MBq sodium pertechnetate by using 100 μg SnCl2. Radiolabeling yields of radiolabeled Cefpodoxime Proxetil (99mTc-CP) and radiolabeled Cefpodoxime Proxetil loaded chitosan nanoparticles (99mTc-CP-CS) were determined by TLRC method and were found as to be 89±3 % and 94±2 % respectively. While binding efficiency of 99mTc-CP-CS nanoparticles for S. aureus was 99.3 % at 1h; 68.9 % at 2h; 76.9 % at 4h, binding efficiency of 99mTc-CP was 7.2 % at 1h; 9.3 % at 2h; 9.5 % at 4 h. In vitro binding study results indicate that binding efficiencies of 99mTc-CP-CS nanoparticles in S. aureus was higher than that of 99mTc-CP. It was found that binding efficiencies of 99mTc-CP-CS nanoparticles for E. coli (91.2 % at 1 h; 77.9 % at 2h; 58.3 % at 4h) were higher than 99mTc-CP (6.6 % at 1 h; 8.1 % at 2h; 10.3 % at 4 h). These results promise that 99mTc-CP-CS nanoparticles might be an agent for infection nuclear imaging potential.

Günümüzde patojenik bakterilerin sebep olduğu enfeksiyon hastalıkları büyük sağlık sorunlarına sebep olmaktadır. Enfeksiyon tedavisi sırasında karşı karşıya kalınan en büyük problem, kullanılan antimikrobiyal ajanlara karşı mikroorganizmaların kısa sürede direnç kazanması ve bu mikroorganizmaların biyokimyasına ait bilgilerin oldukça sınırlı olmasıdır. Bu durum araştırmacıları yeni ve etkili antimikrobiyal ajanların tasarlanması ve sentezlenmesine yönlendirmiştir. Heterosiklik çekirdek taşıyan yapıların benzoksanol halka sistemleri nükleik asitlerin yapısında bulunan heterosiklik yapılara benzer olması nedeniyle, bu bileşik gruplarının antimikrobiyal etkinliğini bu yolla gösterebilecekleri ileri sürülmektedir. İmidazolyum tuzları da heterosiklik çekirdek taşıyan yapıların önemli bir bölümünü oluşturmaktadırlar. İmidazolyum türevlerinin zincir uzunlukları arttıkça antimikrobiyal özelliklerinin arttığı literatürde yer almaktadır. Bu çalışmanın amacı, farklı alkil zinciri uzunluklarına sahip olarak sentezlenmiş olan imidazolyum-bromür tuzu (NMI) bileşiklerinin [n-dodesil (NMI-1Br), n-heksadesil (NMI-2Br), n-tetradesil (NMI-3Br)] antimikrobiyal ve biyofilm özelliklerinin incelenmesidir. Bunun yanı sıra NMI bileşikleri 131I ile işaretlenmiş ve bu işaretli bileşiklerin gram pozitif Staphylococcus aureus (S. aureus) bakteriyel enfeksiyonun nükleer görüntüleme ajanı olabilme potansiyelleri ortaya konulmuştur. Bileşiklerin antimikrobiyal etkinliğini saptamak amacıyla bu bakterilerde Minimum İnhibitör Konsantrasyon (MİK) değerleri S. aureus ATCC 29213 için NMI-1Br, NMI-2Br ve NMI-3Br sırasıyla 10, 5, 1,25 µg/ml ve E. coli ATCC 25922 için 312, 10, 2,5 µg/ml) tespit edilmiştir. NMI-2Br ve NMI-3Br bileşiklerinin gram pozitif S. aureus ve gram negatif E. coli suşlarında yüksek antimikrobiyal etkinlik gösterdiği, NMI-1Br'in ise S. aureus ve E. coli suşlarındaki etkinliğinin daha düşük olduğu bulunmuştur. Antibiyofilm etkisi; Staphylococcus aureus ATCC 29213, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Enterococcus faecalis ATCC 29212 standart suşları üzerinde NMI bileşiklerinin MİK/2 ve MİK/4 konsantrasyonlarında biyofilm üretimini ve olgun biyofilmi inhibe edici etkisi saptanmıştır. Tüm bileşiklerin MİK/2 ve MİK/4 konsantrasyonlarında S. aureus suşu üzerinde etkin oldukları tespit edilmiştir. Çalışmada NMI bileşikleri iodojen metoduna göre 131I ile işaretlenmiştir. Kalite kontrol çalışma sonuçlarına göre NMI bileşiklerinin 131I ile yüksek verimle (NMI-1Br: %92.6±4,2, NMI-2Br: %87,9±5,6, NMI-3Br: %80,11±5,3) işaretlendiği saptanmıştır. İn vitro tutulum deneylerinden elde edilen sonuçlara göre 131I ile işaretli NMI-1Br, NMI-2Br, NMI-3Br bileşiklerinin nükleer görüntülemede de kullanılabilecek bir ajan potansiyeline sahip olduğu görülmüştür., Nowadays, infection diseases caused by pathogenic bacteria cause global major health problems. The major problem faced by antimicrobial agents used in the treatment of infections is that the microorganisms become resistance to antimicrobial agents in a short and very limited knowledge on biochemistry of these microorganisms. Therefore, this situation guides researcher to design and synthesize new and effective antimicrobial agents. Since benzoxanol ring systems of heterocyclic nucleus structures are similar to heterocyclic structures that are found in the structure of nucleic acids, it is believed that such conmpound groups may exhibit antimicrobial activity in this way. Imidazolium salts form an important part of structures bearing heterocyclic nucleus. It takes place in literature that the imidazolium derivatives have increased antimicrobial properties increase with the chain lengths. The aim of this study is to determine antibacterial and antibiofilm activity of imidazolium-bromide salts (NMI) compounds with different alkyl chain lengths [n-dodecyl (NMI-1Br), n-hexadecyl (NMI-2Br), n-tetradecyl (NMI-3Br)]. In addition, NMI compounds were labeled with 131I and it was demonstrated that the labeled compounds might have a potential of nuclear imaging for gram-positive Staphylococcus aureus (S. aureus) bacterial infection. In order to detect the antimicrobial activity of the NMI compounds against S. aureus and E. coli Minimum Inhibitor Concentration (MIC) values (for S. aureus ATCC 29213, NMI-1Br, NMI-2Br ve NMI-3Br respectively 10, 5, 1,25 µg/ml and for E. coli ATCC 25922, 312, 10, 2,5 µg/ml) were determined. It is observed that the compounds showed high antimicrobial activity against gram positive S. aureus and gram negative E. coli strains, NMI-1Br was found to be less effective in S. aureus and E. coli strains. Antibiofilm effect against the Staphylococcus aureus ATCC 29213, Escherichia coli ATCC 25922, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Enterococcus faecalis ATCC 29212 standart strains has been determined that the MIC/2 and MIC/4 concentrations of NMI compounds produced the biofilm and inhibited mature biofilm. All compounds were found to be effective on S. aureus strains at MIC/2 and MIC/4 concentrations. In the study, NMI compounds were labeled with 131I with the iodogen method. According to the quality control study results, it was determined that NMI compounds were labeled with 131I with high efficiency (NMI-1Br: 92,6±4,2%, NMI-2Br: 87,9±5,6%, NMI-3Br: 80,11±5,3%). The results obtained from in vitro binding experiments show that radiolabelled NMI-1Br, NMI-2Br, NMI-3Br compounds might have an agent potency to be used in nuclear imaging.

Enfeksiyon hastalıkları, hala küresel mortalite ve morbiditenin önemli bir nedeni olmaya devam etmektedir. Mikroorganizmaların antibiyotiklere karşı direnç kazanmaları araştırıcıları daha etkili yeni antimikrobiyal bileşiklerin tasarlanması ve sentezlenmesi çalışmalarına yöneltmektedir.Nükleer tıpta kullanılan noninvaziv yöntemler ile enflamatuar süreçlerin erken aşamalarında meydana gelen fizyolojik ve biyokimyasal değişikliklerin tespit edilebilmesi mümkündür. Bu radyofarmasötikler (kemotaktik peptidler, antibiyotikler, antimikrobiyal peptidler, vs.), çeşitli radyonüklidlerle (67Ga, 99mTc, 111In, 18F, 131I gibi) işaretli olabilir. Enfeksiyonun teşhis aşamasında kullanılan görüntüleme teknikleri pozitron emisyon tomografisi (PET), tekli foton emisyon tomografisi (SPECT) ve manyetik rezonans spektroskopi (MRS) 'dir. Bu çalışmanın amacı, antibakteriyel etkinliğe sahip, sentezlenmiş olan İmidazolyum-TFSI (ITFSI) bileşiğinin 131I ile işaretlenmesi ve bu işaretli bileşiğin gram pozitif Staphylococcus aureus (S.aureus) ve gram negatif Escherichia coli (E. coli) bakteriyel enfeksiyonlarının tespitinde nükleer görüntüleme ajanı olarak kullanılabilme potansiyelinin incelenmesidir. Bu amaçla; ITFSI bileşiğin, 131I ile işaretlenmiş ve radyoiyotlu ITFSI bileşiğinin in vitro koşullarda Gram pozitif S. aureus ve Gram negatif E. coli standart suşunda antimikrobiyal etkinliği in vitro tutulum çalışmaları ile saptanmıştır.Çalışmada, ITFSI bileşiği iodogen metoduna göre 131I ile işaretlenmiştir. Kalite kontrol çalışmaları sonuçlarına göre ITFSI bileşiğinin 131I ile yüksek verimle (%95.5±3.7) işaretlendiği saptanmıştır. Bileşiğin antimikrobiyal etkinliğini saptamak amacıyla bu bakterilerde MİK (Minimum İnhibitör Konsantrasyon) değerleri (E. coli ve S. aureus için MİK değeri: 1,875 µM) tespit edilmiştir. Antibiyofilm özelliğinin de araştırıldığı ITFSI bileşiğinde S. aureus standart suşunu içeren biyofilm üretimine ve olgun biyofilm üzerinde etkisi olduğu, E. coli standart suşunda ise herhangi bir etki görülmediği tespit edilmiştir. Bakteri suşları ile yapılan in vitro tutulum deneylerinde 131I-ITFSI bileşiğinin maksimum tutulumu S. aureus'da % 92,3±7,7 (1 saatte) ve E. coli'de ise % 80,1±1,5 (2 saatte) olduğu saptanmıştır. İnkübasyon süresinin artmasıyla tutulum oranlarının azaldığı gözlenmiştir. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, 131I ile işaretli ITFSI'nın her iki bakteride de yüksek tutulum göstermesi sebebiyle 131I-TFSI bileşiğinin enfeksiyon tespiti için bir nükleer görüntüleme ajanı olarak kullanılabilmesi muhtemeldir., Infection diseases have been still the major causes of global mortality and morbidity. The researchers have been directed to design and synthesize of new more effective antimicrobial compounds due to the gaining resistance to the antibiotics of the microorganisms. It is possible to detect the changes that are physiological and biochemical occurred in the early stages of inflammative processes with the noninvasive methods used in the nuclear medicine. The radiopharmaceuticals (chemotactic peptides, antibiotics, germ inhibitor peptides, etc.) can be labeled with a variety of radionuclides (67Ga, 99mTc, 111In, 18F, 131I, etc.). Imaging techniques used for its diagnostic stage are Positron Emission Tomography (PET), Single Photon Emission Tomography (SPECT) and Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS). The aim of this study is label compound of Imidazolium-TFSI (ITFSI) synthesized which has antibacterial effect, with the 131I and to research the potential of the labeled compound, which can be used as an agent of nuclear imaging on the detection of the bacterial infections which are Gram positive Staphylococcus aureus (S. aureus) and Gram negative Escherichia coli (E. coli). With this purpose; the compound ITFSI was labeled with 131I and the antimicrobial efficiency of the radioiodinated ITFSI compound was determined against standard origin of Gram positive S. aureus and Gram negative E. coli via in vitro binding assays. In this study, ITFSI compound was labeled with 131I via iodogen method. According to the results of the quality control studies, it is determined ITFSI compound was labeled with 131I with a high efficiency (95.5% ± 2.3). In order to determine the antimicrobial effectiveness of the compound, MIC (Minimum inhibitory concentration) values in these bacteria were determined (MIC values =1,875 μM for E. coli and S .aureus). The characteristic of antibiofilm of the compound ITFSI was searched. It is observed the compound has an effectiveness to reproduce biofilm and grow biofilm on the standard origin of S. aureus, on the contrary it has no biofilm effectiveness on the standard origin of E. coli. In in vitro uptake experiments in the bacteria orgin, the maximum uptake rates of 131I-ITFSI compound were 92,3±7,7 % (1 hour) for S. aureus and 80,1±1,5 % (2 hour) for E. coli. It is observed that the uptakes decreased with increasing incubation time. When the results are evaluated, 131I labelled with the ITFSI as a reason of showing high uptake in both bacteria for detection of infection 131I-TFSI compound is likely to be used as a nuclear imaging agent.