Modifiye vinil prolidon kopolimerinin kontrollü salınımda kullanımı
Using of modified vinyl pyrrolidone copolymer in controlled release
- Tez No: 166199
- Danışmanlar: PROF.DR. OYA ATICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
MODEBTYE VINIL PROLIDON KOPOLIMERININ KONTROLLÜ SALINIMDA KULLANIMI ÖZET Kontrollü salınım sistemleri özellikle son yıllarda, başlıcaları ilaç, tıp, kozmetik ve çevre olmak üzere pek çok alanda kullanılmaktadır. Bu sistemler, aktif maddenin tercih edilen koşul ve hızda salınımını mümkün kılmaktadır. Kontrollü salınım sistemleri, uygulanacak yere ve amaca göre seçilecek olan doğal ve sentetik polimerlerle oluşturulabilmektedir. Seçilecek aktif maddelerin uygun polimerlerle etkileşimi sağlanıp, bu maddelerin polimer üzerinden salınımları çeşitli yöntemlerle kontrol edilebilmektedir. Bu çalışmada, taşıyıcı grup olarak poli(N-vinilprolidon-ko-maleik anhidrit), tercih edilen koşul ve hızda sahnımının inceleneceği aktif madde olarak ise 2-fenil etanol ve eugenol'in kullanılması hedeflendi. Taşıyıcı poli(N-vinilprolidon-ko-maleik anhidrit) 'in sentezi, toluen çözücülü ortamda, yük transfer kompleksi (CTC) mekanizmasıyla, başlatıcı olarak AIBN kullanılarak radikalik yolla gerçekleştirilmiştir. Monomerlerin katılmasından bir süre sonra çözeltide kırmızıya dönük olarak gözlenen renk değişmesi, CTC kompleksinin oluştuğunu göstermektedir. Oluşan kompleks, MAN ve VP monomerlerinin polimerizasyona 1:1 oranında katılmasını sağlamış ve alternatif poli(N-vinilprolidon- ko-maleik anhidrit) kopolimerini meydana getirmiştir. vm- «»__/ H / M v \ / / - - /f v“ - MA \V;==C \ CTC \ Cr VPy--H H.. + f MAi \., I h + r\ / -^”^-'.y*0 -'-'“ >- ' il J' V”PVP-ko-MA Elde edilen kopolimerlerin karakteristik yapılan FTIR, NMR ve DSC spektrumlanyla gözlemlenmiştir. Tüm kopolimerlerin FTIR spektrumunda MAN'a ait 1849-1780 cm“1 'de görülen karakteristik anhidrit karbonili pikleri ile poli(vinilprolidon)'da da bulunan, 1674 cm-1'de görülen karakteristik amid karbonili ve 1373 cm”rde bulunan C-N pikinin varlığı ile siklik C-O-C'lere ait 950-1090 cm-1 civarlarında görülen ikili piklerin varlığı kopolimer oluşumunu desteklemiştir. Poli(N-vinil pirolidon-ko-maleik anhidrit)'e ait DMSO-d6 çözeltisindeki 1-NMR spektrumunda 2-2,3 oppm'deki çoklu pikler VP'a ait; ana zincir üzerindeki metilen grupları ile halkadaki merkez metilen grubuna aittir. 2,4-2,6 oppm'deki geniş pikler, amid karboniline komşu metilen grubuna ve maleik anhidrit karbonillerinden metilen grubuna komşu metin gruplarına aittir. 3,3-3,5 oppm'deki çoklu pikler azota komşu halka metilen grubundan ileri gelmektedir. 3,6-3,7 5ppm arasındaki piklerse maleik anhidritin diğer metin gruba aittir. Ana zincir üzerindeki azota komşu methin grubu pikleri de 4,6-4,7 öppm'de çoklu olarak görülmektedir. Kopolimerin sulu çözeltisinde aside dönen anhidrit miktarlarının titrasyonuyla belirlenen VP:MAN oranlarının 1,06 değerlerinde olması da kopolimerin alternatif dizilimde olduğunu desteklemektedir. Ancak VP konsantrasyonunun MAN'den fazla alınmasıyla gerçekleştirilen reaksiyon sonucunda alternatif kopolimerle birlikte PVP homopolimerinin oluştuğu da görülmektedir. Bunu kopolimerin İR spektrumu; aynı ıxkoşullarda sentezi gerçekleştirilen PVP homopolimerine ait İR spektrumuyla benzerliği ve VP ait laktam pikinin şiddetlenmesiyle desteklemektedir. Ayrıca bu polimere ait titrasyon sonucunda VP:MAN oranın 1,3 değerinde olması da homopolimerleşmeyi desteklemektedir. Poli(N-Vinilprolidon-ko-Maleik Anhidrit)'in 2-Fenil etanol ve Eugenol ile asit katalizörlü esterleşme reaksiyonu, saf kopolimerden ve in situ olarak gerçekleştirilmiştir. CH, -CH' ROH Katalizör O O. Polimer MAN-NVP -CH2ÇH“»-'”“”^ =0 ^N. OR OH ROH: H,C S CCH2 H,C- Fenil Etanol -O OH Eugenol In situ olarak gerçekleştirilen reaksiyonlarda, çözücünün toluen olması ve yüksek molekül ağırlıklı kopolimer oluştukça toluende çözünürlüğün azalması nedeniyle verim azalmaktadır. Saf olarak elde edilen polimerle, DMF çözücülü ortamda gerçekleştirilen reaksiyonlarda daha yüksek verimli modifiye kopolimerler elde edilmektedir. Kopolimerin esterleşmesinde sıcaklığın önemli olduğu ve yüksek sıcaklığın reaksiyonu daha iyi katalizlediği gözlenmiştir. Aynı koşullarda modifikasyon reaksiyonları gerçekleşen alkol yapılı 2-fenil etanol ve eugenol gruplarından 2-fenil etanolun daha küçük yapılı bir bileşik olması nedeniyle polimere daha rahat yaklaşabileceği ve esterleşeceği düşünülmüş ancak eugenolun daha yüksek verimle esterleştiği görülmüştür. FTIR spektrumunda, monosubstitüye aromatik yapıya ait olan karakteristik C-H 8, düzlem dışı, ikili piklerinin, 2-fenil etanol modifiye polimerlerdeki fenil gruplarından dolayı 702 ve 752 cm-1'de belirgin olarak gözlenmesi, 1728 cm“1 'de görülen ester C=0'i piki ve 1170-990 cm-1'lerde görülen asildik C-O-C 'lere ait ikili piklerin varlığı 2-fenil etanol modifiye kopolimerinin oluşumunu göstermiştir.Poli(N-vinil pirolidon-ko-maleik anhidrit)'in, eugenol ile esterleşmesinden elde edilen modifiye polimerin FTIR spektrumunda, 1728 cm-1 'de görülen ester pikinin varlığı ve anhidrit piklerinin yok olması ile 1203-990 cm-1'lerde görülen ikili asiklik C-O-C piklerinin varlığı ve tri-substütiye aromatik yapılarda görülen ikili spesifik C- H 8, düzlem dışı, piklerinin 736 ve 835 cm”1 'de görülmeleri kopolimerde ester oluşumunu desteklemiştir. 2-Fenil etanol ile modifikasyondan elde edilen modifiye poli(N-vinil pirolidon-ko- maleik anhidrit)'in DMSO-d6 çözeltisindeki 1H-NMR spektrumunda, kopolimerden farklı olarak 2,91 ve 3,9 Sppm merkezli olarak görülen piklerin sırasıyla; 2-fenil etanolun Ar-CFb ve CH2-O gruplarına ait olduğu görülmüştür. Ayrıca 7,28 Sppm merkezli çoklu pikler de fenil grubundan kaynaklanmaktadır. Poli(N-Vinilprolidon-ko-Maleik Anhidrit)'in 2-Fenil etanol ve Eugenol ile esterleşmesiyle elde edilen modifiye kopolimerlerin asit katalizörlü olarak hidrolizi gerçekleştirilmiş ve ele geçen hidroliz olmuş kopolimerlerin oluşumu spektroskopik analizlerle karakteristik yapılan incelenerek desteklenmiştir. Hidroliz ortamında açığa çıkan alkol gruplarının zamana bağlı salınımları, UV aktif olmaları nedeniyle diklorometan çözeltisi içinde absorpsiyon değerlerinin kaydedilmesi ile incelenebilmiştir. Farklı sıcaklık ve pH ortamlarında da gerçekleştirilecek salınım yüzdelerinin zamanla değişinimin, hidroliz çözeltisinden diklorometanla yapılan ekstraksiyonlar sonucunda UV yardımıyla belirlenebileceği görülmüştür. xı
Özet (Çeviri)
USING OF MODIFIED VINYL PYRROLIDONE COPOLYMER IN CONTROLLED RELEASE SUMMARY In last years, controlled release have been used in a lot of branches, especially in farmacy, medicine and environmental studies. This systems give us the the possibility to release active substance in the chosen speed and situation. This systems can be formed both by synthetic and natural polymers due to the chosen place and object. After the interaction between the chosen active substance and suitable polymer, it can be possible to control the release of this substances over the polymer. In the present study, The aim is that, as a transfer group poly (N-vinylprolidon-co- maleic anhydride) and the release of active substance 2-phenyl ethanol and eugenol is studied in the chosen conditions and speed. The transfer structure, poly (N-vinylpyrollidone-co-maleic anhydride), is synthesized in the toluen as a solvent, and by the charge transfer complex mechanism and started with the radicalic way by using AIBN. The red color observed after the addition of monomers is the clue that the CTC has been formed. This complex causes the MAN and VP polymers addition to the reaksion in the ratio of 1:1 and formation of alternative poly (N-vinylpyrollidone-co-maleic anhydride)copolymer. xnH / yH %^- + - t y===c /MA/f V ypMA \>==c\ \ CTC H \ V. \ H^\VCJr VPy-K H“+ -”./“ *MJ \ £ PVP-ko-MA The characteristic structures of the copolymers formed are observed by the FTTR, NMR and DSC. In the all FTIR spectrums, the spectrum of copolymer is supported by the characteristic peaks of anhydrid carbonyl peaks at 1849-1780 cm-1 due to MAN and the characteristic peaks of amide carbonyl, C-N peak at 1373 cm-1 and cyclic C-O-C peak at 950-1090 cm-1. 1H-NMR spectrum of poly(N-vinylpyrollidone-co-maleic anhydride) in the presence of DMSO-dö, shows multiplet signals at 2-2,3 ppm due to VP, these peaks belong to methylene groups on the main chain and central methylene groups at the ring; wide peaks at 2,4-2,6 ppm belong to methylene group which is nearby carbonyl of amide and methyne groups of maleic anhydride; multi peaks at 3,3-3,5 ppm due to methylene group which is nearby nitrogen; and peaks between 3,6-3,7 ppm belong to other methyne group of maleic anhydride. Methyne groups in the main chain and nearby nitrogen show multi peaks at 4,6-4,7 ppm. The ratio of VP:MAN which determined by titration of anhydrate turns to the acid is 1.06, that show us the alternative structure of copolymer. However, the product of reaction where the amount of VP is higher man MAN includes some amount of PVP homopolymer with the alternative copolymer. This is supported by the IR spectrum of the polymer by similarity of same condition IR spectrum of the PVP homopolymer, and by the incresed amplitude of lactam peak in the IR spectrum of xmVP. Moreover, homopolymerization is supported by the ratio of VP:MAN, that is 1,3, is determined in the titration. Acid catalized esterization reaction of Poly(N-vinylprolidon-co-maleic anhydride) is performed with 2-Phenly ethanol and eugenol by pure copolymer and in situ. ROH 6H, -CHWW. Polymer MAN-NVP °°XJ ROH: catalyse Phenyl Ethanol krtrtA/V- - C H2CH »ft/vv I 0=C C=0 ^N- OR OH H,C S H.CCH2 / \ H3CO ÖH Eugenol Efficiency lowers because of the solvent was toluene and the decrease in the solvation of tolene as the formation of high molecular weight copolymer. Higher efficiency was observed in the formation of modified copolymer by using the pure polymer when DMF is used as a solvent. It is observed that temrepature was important in the esterization of copolymer and the reaction is better catalyzed in high temperatures. Modification reaction in the same conditions, it is thought that from the 2-phenyl ethanol and eugenol, it is expected to get better results in esterization for 2-phenyl ethanol, because ease in coming closer due to its small structure, but it is seen that esterization of eugenol is in higher efficiency. In the spectrum of FTIR, it obviously seen that 8 of C-H peaks belongs to monosubstutite aromatic structure out of plane double peaks at 702 ve 752 cm-1 due to the phenyl groups in the 2-phenyl ethanol modified peaks, and C=0 ester peak at 1728 cm”ude and acyclic C-O-C double peaks at 1 170-990 cm-1 prove the formation of ethanol modified copolymers. In the FTIR of modified polymers formed by esterization of poly (N-vinylprolidon- co-maleic anhydride) with eugenol, presence of ester peak at 1728 cm-1 and the absence of anhydride peaks, presence of doubled acyclic C-O-C peaks at around 1203-990 cm-1 and presence of doubled specific C-H 8, out of plane peaks seen in the tri-substitude aromatic structures, all support the ester formation in copolymer. xivModifiye copolymer formed by esterization of poly (N-vinylprolidon-co-maleic anhydride) with 2-phenyl ethanol and eugenol, hydrolyzed with acid catalizer and formation of hydrolyzed copolymers are supported with spectroscopic analyzes where their characteristic structures are researched. Since they are UV active, the time dependent release of alcohol groups formed in the hydrolyzation could be studied in dichloromethane solution by recording the absorbance values. The changes in release percentages performed at different temperatures and pH conditions, can be determined by the help of UV as a result of extractions of the hydrolyze solution by dichloromethane. xv
Benzer Tezler
- Maleikanhidrit kopolimerinin asetil salisilik asit ile kimyasal modifikasyonu ve kontrollü salımının incelenmesi
Acetylsalicylic acid modification of maleic anhydride copolymer and investigation of controlled release
BERİL ÇOLAK
- Maleikanhidrit kopolimerinin parasetamol ile kimyasal modifikasyonu ve kontrollü salımının incelenmesi
Paracetamole modification of maleic anhydride copolymer and investigation of controlled release
BURHAN KESKİN
- Kontrollü salım için biyouyumlu çitosan türevlerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of biocompatible chitosan derivatives for controlled release
BURCU YEĞİNER
Doktora
Türkçe
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OYA ATICI
DOÇ. DR. CÜNEYT HÜSEYİN ÜNLÜ
- Polyester kumaşların indigo boyar maddeleri ile boyanabilirliğinin geliştirilmesi için poli(Vinil alkol) ve modifiye poli(Vinil alkol) polimerleri ile modifiye edilmesi
Modification of polyester fabrics with poly(Vinyl alcohol) and modified poly(Vinyl alcohol) to improve the dyeability of polyester fabrics with indigo dyes
MERYEM KALKAN ERDOĞAN
- Aşı kopolimerizasyon yöntemi ile modifiye edilmiş protein liflerden biyokopolimer/ biyokompozit malzemelerin hazırlanması: manyetik, antimikrobiyal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Preparation of biocopolymer/biocomposite materials from modified protein fibers by grafting copolymerization method: investigation of their magnetic, antimicrobial and mechanical properties
SEFA DİNÇER