Synthesis and physicochemical properties of cationically-modified cyclodextrins as therapeutic substances carriers.

Głównym celem niniejszej pracy była synteza modyfikowanych kationowo γ-cyklodekstryn oraz zbadanie ich właściwości fizykochemicznych. Ważnym aspektem było sprawdzenie możliwości zastosowania otrzymanych związków jako potencjalnych nośników substancji o działaniu terapeutycznym.W części teoretycznej pracy scharakteryzowano badane substancje chemiczne, zagadnienia dotyczące ich aktywności biologicznej, a także metody badawcze stosowane podczas realizacji pracy magisterskiej. W części doświadczalnej opisano zastosowane procedury i aparaturę pomiarową. Następnie scharakteryzowano nowe materiały otrzymane w dwuetapowej syntezie, a także wyniki badań ich właściwości fizykochemicznych.Kolejne rozdziały zawierają szczegółowe informacje na temat przeprowadzonych badań. Wykonano pomiary dichroizmu kołowego, które wykazały, że modyfikowane GCD mogą być traktowane jako uniwersalne nośniki substancji. Wykonano testy PAMPA i zbadano stabilność związków w symulowanych warunkach panujących w żołądku. Ponadto przeprowadzono badania na komórkach nowotworowych czerniaka oraz sutka, a także na fibroblastach: wpływ na proliferację, cytotoksyczność oraz wychwyt komórkowy. Dodatkowo zbadano właściwości ochronne kompleksów inkluzyjnych w stosunku do reaktywnych form tlenu, a także ich wpływ na poziom glikozaminoglikanów. Przeprowadzone badania wykazały, że utworzenie kompleksów inkluzyjnych poprawia biodostępność i rozpuszczalność badanych związków. W ostatnim rozdziale zebrane zostały wnioski z przeprowadzonych doświadczeń.

The main aim of this study was the synthesis of cationically modified γ-cyclodextrins and characterization of their physicochemical properties. The second objective was to determine the possibility of using new materials as potential carriers of therapeutical substances.In the theoretical part description of the chemical compounds, their biological activity and experimental methods is presented.Subsequent chapters describe the experimental procedures used and measuring equipment. Then, are presented two step synthesis method and results of physicochemical studies of obtained materials.Next chapters include detailed information on the studies performed. All of chosen therapeutical substances form inclusion complexes with modified GCDs, which was confirmed by circular dichroism. Membrane permeability assay simulation of stomach conditions were carried out. In addition, proliferation, cytotoxicity assay and cellular uptake studies were performed using tumor cells of breast cancer and melanoma, as well as fibroblasts. Additionally, protection against reactive oxygen species in the cytoplasm as well as their impact on the GAG were studied. Results showed that bioavailability and solubility of examined therapeutical substances can be enhanced by complexation with cationic CD derivatives.In the last chapter conclusions from the obtained results were given.