2011 YÜksek lisans tez özetleri

GÜLER Mehmet Ali

Danışman : Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu

Anabilim Dalı : Kimya Mühendisliği

Programı : Kimyasal Teknolojiler

Mezuniyet Yılı : 2011

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu

Prof. Dr. M. Ali Gürkaynak

Doç. Dr. Tülin B. İyim

Doç. Dr. Gamze Güçlü

Doç. Dr. Özlem Saçan

Poli(metakrilik asit) Graft Biyopolimerlerin Üretimi ve Özelliklerinin İncelenmesi

Polimerlerin bir grubu olan hidrojel ve nanokompozit hidrojel yapısındaki ürünler, bilhassa son yıllarda yapılan araştırmalardan da görüldüğü gibi ilaç salım sistemlerinde taşıt maddesi olarak sıklıkla kullanılmaktadırlar. Bu bileşikler başlangıç monomerlerinden sentetik olarak elde edilebildikleri gibi, biyopolimerlere (kitosan, nişasta, selüloz, kollajen v.b.) bazı modifikasyon reaksiyonlarının uygulanması ile de üretilebilmektedirler. Biyopolimerler içerisinde özellikle nişastanın doğada bol miktarda bulunması ve biyouyumlu ve ucuz olması nedeniyle tercih edilen polisakkarit bileşiklerindendir. Bilhassa nişastanın akrilik monomerlerle graft kopolimerizasyon ürünleri, ilaç salım sistemlerinde taşıt maddesi olarak kullanımına yönelik, yeni ve istenen özelliklerin geliştirilmesi açısından büyük bir potansiyele sahiptir. Bu alanda yapılan çalışmalarda nişasta esaslı graft polimerler, akrilat türevlerinden akrilik asit, akrilamid, metakrilik asit vb. monomerler ve seryum amonyum-IV-nitrat başlatıcısı kullanılarak sentezlenmiştir. Bu malzemelerden nişasta graft poli(metakrilik asit) (N-g-PMA) kopolimerleri, asidik ortamda düşük şişme ve yüksek mukozaya yapışabilirlik özellikleri göstermelerinden dolayı oldukça dikkat çekmektedir.

Bu tezle sunulan çalışmanın temel amacı, biyoyapışabilir ilaç salım sistemlerinde hidrojel/nanokompozit hidrojel yapıdaki polimer taşıyıcı olarak kullanılabilecek özellikte nişasta graft poli(metakrilik asit) kopolimerleri (N-g-PMA), ilk defa, çeşitli tipte nişastalar; mısır (M), patates (P), pirinç (Pr), buğday (B) kullanılarak sentezlenmesi, karakterizasyonu ve özelliklerinin incelenmesidir.

Çalışmanın ilk kısmında metakrilik asidin monomerinin (MA) çeşitli nişastalar üzerine graft reaksiyonu, seryum amonyum nitrat (CAN) başlatıcılığında, azot atmosferi altında gerçekleştirildi. Nişastalara jelatinizasyon ön işlem uygulanmasının ve çapraz bağ reaktifi N,N’-metilen bisakrilamid (NMBA) kullanılmasının son ürünün özellikleri üzerindeki etkileri incelendi. Ürünlerin yapıları FTIR (Fourier Transform Infrared Spektroskopisi) ile aydınlatılarak graft miktarları (%GM) tayin edildi. Ürünlerden hazırlanan tabletlerin suda ve in vitro vajinal ortam pH 5 laktat tamponundaki şişme davranışları ile mekanik özellikleri ve in vitro ortamda koyun vajina dokusu kullanılarak biyoyapışabilirlik özellikleri incelendi.

Çalışmanın ikinci kısmında MA, B ve farklı miktarlardaki (monomerin ağırlıkça %1-10’u) montmorillonitin (MMT) kullanılarak nanokompozit hidrojel yapısında graft polimerler elde edildi. Ürünlerin yapıları Fourier Transform Infrared Spektoskopisi (FTIR) ve X Işını Kırınımı (XRD) teknikleri ile aydınlatılarak %GM’ları tayin edildi. Ürünlerden hazırlanan tabletlerin suda ve in vitro vajinal ortam olarak pH 5 laktat tamponundaki şişme davranışları ile mekanik özellikleri ve in vitro ortamda koyun vajina dokusu kullanılarak biyoyapışabilirlik özellikleri incelendi.

Çalışmanın üçüncü kısmında ise buğday nişastası allil glisidil eter (AGE) ile aktive edilerek, başlatıcı kullanılmadan ve K₂S₂O₈ başlatıcısı kullanılarak MA monomeri graft edildi. Ürünlerin yapıları FTIR ile aydınlatılarak graft miktarları (%GM) tayin edildi. Ürünlerden hazırlanan tabletlerin suda ve in vitro vajinal ortam olarak pH 5 laktat tamponundaki şişme davranışları ile mekanik özellikleri ve in vitro ortamda koyun vajina dokusu kullanılarak biyoyapışabilirlik özellikleri incelendi.

Tüm sonuçlar karşılaştırmalı olarak değerlendirildiğinde; en yüksek graft miktarına (%43.6) sahip ürünün B ve CAN kullanılması durumunda elde edilebildiği, nişasta tipinin ürünlerin başlıca graft miktarı olmak üzere şişme davranışı, mekanik ve mukozaya yapışabilme özellikleri üzerinde etkili bir faktör olduğu, jelatinizasyon ön işlemi uygulamanın kullanılan tüm nişasta tiplerinde elde edilen ürünlerin özellikleri üzerinde olumlu katkısı olduğu, nanokompozit ürünler durumunda MMT miktarının %1’den %7’ye arttırılmasıyla son ürünün graft miktarının belirgin bir şekilde arttığı, B’nın AGE bileşiği ile modifiye edilerek B’sı molekülüne olefinik fonksiyonalite kazandırılabildiği ve MA monomerinin persülfat bileşiği tipinde bir başlatıcı kullanılmadan graft reaksiyonunun gerçekleştirilebileceği, tüm ürünlerin in vitro çalışmalar sonucunda koyun vajina dokusuna yapışabilen özellikte ve genel anlamda mukozaya yapışabilen polimerler olduğu saptandı.