Heparin removal from human blood with heparin imprinted polymeric cryogels
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: GÖZDE BAYDEMİR PEŞİNT
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ADİL DENİZLİ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Heparin fizyolojik bir antikoagülan olup tedavilerde sıklıkla kullanılmaktadır.Heparin kan pıhtılaşmasının çeşitli safhalarına etki ederek, protrombinin trombine çevrimini inhibe eder ve kanda fibrinojenin fibrine çevrilmesini engeller. Heparin fizyolojik pH da yapısındaki karboksil ve sülfat grupları sayesinde tamamen iyonlaşarak polielektrolit özellikte proteinlerin bağlayıcı polikatyonları olarak davranır. Heparin bazik bölgesinden bağlanabilme özelliği sayesinde bir çok katyonik molekülle asit-baz etkileşimine girer. Kanamalı hastalarda heparin aktivitesini önlemek için protamin gibi katyonik özellikli moleküller klinik olarak kullanılmaktadır. Heparinizasyon işlemi kan hastalarının; plazma değişimi, hemoperfüzyon veya hemodiyaliz gibi, ekstrakorporal tedavisinde kan uyuşabilirliğini büyük ölçüde sağlar. Kanda heparin seviyesinin yüksek olması kanama gibi komplikasyonlara neden olabilir. Kanama orta şiddetli mukozal sızıntılardan, çok şiddetli intrakranial (kafatası iç bölgesi), gastrointestinal ve damar içi sızıntılara kadar çeşitlilik gösterebilir. Heparin fazlalığında görülen diğer komplikasyonlar, kalıcı saç-tüy dökülmeleri, kemik onarımının engellendiği kemik hastalıklarıdır. Kanamanın önüne geçmek için kullanılan katyonik yapıların kana verilmesi hastada tansiyon düşmelerine neden olarak hayati tehlikelere yol açmaktadır. Bu çalışma kapsamında heparinin kandan seçici olarak uzaklaştırılması alternatif bir tedavi yöntemi olarak çalışılmıştır. Moleküler baskılanmış polimerler (MIP) belirlenen bir hedef molekül için yüksek seçicilikte ayrım yapabilen destek malzemeleridir. Moleküler baskılama, afinite sistemlerinin hazırlanması için güvenilir bir tekniktir. Bu çalışmada insan kanından heparin uzaklaştırmak için, heparin baskılanmış poli(hidroksietilmetakrilat-N-[(3-dimetilamino)-propil] metakrilamid kriyojel kolonlar (HP-MIP) sentezlenmiştir. Baskılanmamış ve PHEMA control kriyojel kolonları da sentezlenerek sentezlenen tüm kolonların seçicilik ve spesifik olmayan adsorpsiyon özellikleri karşılaştırılmıştır. HP-MIP kolonları, değişik oranlarda çapraz bağlayıcı, fonksiyonel monomer ve hedef molekül kullanılarak hazırlanmıştır ve yüzey alan ölçümleri (BET), şişme testleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM), FTIR ve geri basınç ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Hedef molekül (HP) 1M NaCl içeren asetat tamponu kullanılarak 76% oranında baskılanmış kavitelerden desorbe edilmiştir. Sulu çözeltilerden HP uzaklaştırma çalışmaları sonucunda HP-MIP kolonunun maksimum adsorpsion kapasitesi 9.02 mg/g olarak bulunmuştur. Langmuir adsorpsiyon izotermi ve yalancı-ikinci-derece kinetik modellerinin adsorpsiyon prosesi ile uyumlu olduğu gözlenmişti, bu adsorpsiyonun tek tabakalı ve kimyasal konrollü olduğu anlamına gelmektedir. Seçicilik çalışmaları sürekli sistemde adsorpsiyon çalışmaları ve hızlı protein sıvı kromatografisi (FPLC) sistemi ile yapılmıştır. Makrogözenekli monolitik hidrojeller (kriyojeller), gözenek çapı 100 µm?ye kadar çıkan, birbirleriyle bağlantılı gözeneklere sahip ve bundan dolayı düşük basınç düşmesi gösteren yeni nesil kromatografik taşıyıcılardır. Basınç düşmesi ve gözenek çapı özellikleri kriyojellerin kan gibi viskoz sıvılarla çalışmak için büyük avantaj sağlar. Sunulan bu çalışma kapsamında moleküler olarak heparin baskılanmış kriyojel matriksler hazırlanarak kandan hastalığa yol açacak düzeyde bulunan heparinin uzaklaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar HP-MIP kolonunun HP?i sulu çözeltilerden ve insan kanı plazmasından seçicilikle ayırabildiğini göstermiştir. İnsan kanı plazmasından HP uzaklaştırma çalışmaları sonunda HP-MIP kolonunun 28 U/mL HP içeren plazma örneğinden %90 oranında HP uzaklaştırabildiği gözlenmiştir. Anahtar Sözcükler: Moleküler baskılanmış polimerler, kriyojeller, heparin uzaklaştırma