PEG (polietilenglikol) bazlı biyopolimerik IPN (iç içe geçmiş ağsı yapı) hidrojellerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
PEG (polyethyleneglycol) based interpenetrating polymer network (IPN) hydrogels; synthesis, characterization and applications
- Tez No: 343625
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ÇİÇEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Kitosan, Jelatin, Yarı-iç içe geçmiş ağ yapı, Antibakteriyel Aktivite, Kontrollü İlaç Salımı, Chitosan, Gelatin, Semi interpenetrating polymer network, Antibacterial Activity, Controlled Drug Delivery
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 194
Özet
Bu tez çalışmasında polietilen glikol diakrilat makromonomeri (PEGM) kullanılarak jelatin ve kitosan (CS) doğal polimerleri ile iç içe geçmiş yarı ağsı (yarı-IPN) hidrojel yapılar üretilmiş ve uygulamaları araştırılmıştır. Tez çalışması üç ana kısımdan oluşmaktadır. İlk kısımda jelatin/PEGM yarı-IPN hidrojelleri, UV başlatıcılı sistemle NaHCO3 gözenek oluşturucuları varlığında PEGM (Mn:700) ile jelatinin farklı molekül ağırlıklarında üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Bu hidrojellere model ilaç olarak gentamisin yüklenmiş ve gentamisinin pH: 1.2 ve 7.4?deki salımları hesaplanmıştır. Gentamisinin pH:1.2?de pH:7.4?e göre daha hızlı salındığı ve genellikle istenen yavaş salımın pH 7.4 ortamında gerçekleştiği bulunmuştur. Artan jelatin molekül ağırlığı ile ilaç salım hızının azaldığı görülmüştür. İkinci kısımda, CS/PEGM (Mn:400) yarı-IPN hidrojelleri, gözenek oluşturucu olarak molekül ağırlığı 2000 olan polietilenglikol(PEG) (PEG2000)?in ve NaHCO3?ın kullanılmasıyla amonyumpersülfat (APS)/tetraetilenmetilendiamin (TEMED) redoks başlatıcılı sistemi ile üretilmiştir. Hidrojel üretiminden önce CS?nin molekül ağırlığı, deasetilasyon derecesi hesaplanmış ve sırasıyla 69183 g/mol ve 75-80 olarak bulunmuştur. Üretilen hidrojellerin denge şişme değerlerinin ve gözenek büyüklüklerinin çok küçük olduğu belirlenmiştir. Hidrojellerin antibakteriyel aktivite göstermemesi PEGM?in düşük molekül ağırlığına ve küçük hidrojel gözenek boyutlarına bağlanmıştır. Tezin son kısmında antibakteriyel aktivite gösterebilecek daha büyük gözenek yapılı CS/PEGM yarı-IPN hidrojellerin üretilmesi planlanmıştır. Hidrojeller PEG2000 ve NaHCO3 gözenek oluşturucuları varlığında APS/TEMED kimyasal ve UV başlatıcı sistemi kullanılarak hazırlanmıştır. CS, PEG2000 and NaHCO3?ın PEGM ile tek başına kullanılması durumunda büyük ve içsel bağlantıların gözenek içeren hidrojel yapısı elde edilemezken CS?nin PEG2000 veya NaHCO3 ile kullanılması arzu edilen gözenekli hidrojel yapısının oluşumuna neden olmuştur. İki farklı başlatıcı sistemi kullanılarak farklı molekül ağırlığında PEGM, CS ve gözenek oluşturucu içeriği ile hidrojel yapılar hazırlanmış ve antibakteriyel özelliklerin hidrojel reçetesi ile ve polimerizasyon koşulları ile değişimi pH 6.5 de incelenmiştir. Makul antibakteriyel etki %2 CS içeriği ve yüksek NaHCO3 ile elde edilebilmiştir. Makro ve içsel bağlantılı veya içsel bağlantısı olmayan gözeneklere sahip hidrojeller sadece E.coli?e karşı yüksek antimikrobiyel aktivite göstermiştir. Orta gözenek boyutunda ve sürekli gözenekler S.aureus?a karşı antimikrobiyel aktivitede artışa neden olmuştur. PEGM?in molekül ağırlığı dikkate alındığında hidrojellerin antimikrobiyel aktivitesinin 2000>400>8000 sıralamasına göre oluştuğu sonucuna ulaşılmıştır. Molekül ağırlığı 2000 olan PEGM kullanılarak yüksek miktarda PEG2000 kullanılmasının NaHCO3?in aksine kapalı gözenek oluşumu ve düşük antibakteriyel aktiviteye neden olmuştur. Antibakteriyel CS/PEGM hidrojellerin üretimi için kimyasal başlatıcı sistemi PEG2000 ve NaHCO3 gözenek oluşturucuların her ikisi içinde UV başlatıcı sistemine göre daha iyi sonuçlar vermiştir. PEGM?in 8000 ve 400 molekül ağırlıkları ile hazırlanan hidrojeller sırasıyla çok esnek ve kırılgan davranış gösterdiklerinden sadece PEGM (Mn:2000) antibakteriyel hidrojellerin hazırlanması için uygun bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this thesis, semi interpenetrating networks of natural polymers gelatin and chitosan with polyethylene glycol diacrylate macromonomer (PEGM) were produced and their application area were investigated. This thesis consist of three parts.In first part, gelatin/PEGM semi-IPN hydrogels were produced with PEGM (Mn:700) in presence of UV initiation system and NaHCO3 pore-forming agent and characterized. Model drug Gentamycin was loaded on these hydrogels and its release rate was calculated at pH 1.2 and 7.4. Its release rate was found higher at pH 1.2 than 7.4. Its release rate increase with molecular weight of gelatin.In second part, CS/PEGM semi-IPN hydrogels were produced with ammoniumpersulphate (APS)/tetraethylenemethylendiamine (TEMED) redox initiation system in presence of pore-forming agents polyethylene glycol(PEG, Mn:2000) (PEG2000) and NaHCO3. Before production of hydrogel, molecular weight and deacetylation degree of CS was determined as 69183 g/mol and 75-80. Equilibrium swelling value and pore size of hydrogel were found very small. Lack of antimicrobial activity was releated to small molecular weight of PEGM and porosity. While using of CS, PEG (Mn:2000) and NaHCO3 alone didn?t produce large and continuous pores, using of CS with PEG or low amount of NaHCO3 could be able to create this desired result for both of initiation system. Hydrogels with different molecular weight of PEGM, CS and pore forming agent content were prepared with the two initiation system to examine dependence of antibacterial properties on hydrogel recipe and polymerization conditions at pH 6.5. Acceptable antimicrobial results were obtained with 2 % CS and high NaHCO3 content. Hydrogels carrying macroporous and continuous/or not continious pores presented high antibacterial activity to only E. coli. These with medium pore size and continuous pores caused incereament in antimicrobial activity of S. aureus. Antibacterial activity of hydrogels on base of PEGM molecular weight were obtained in order of 2000>400>8000. With hydrogels synthesized by using PEGM2000 high amount of PEG content caused closed pore formation and also less antimicrobial activity contrary to NaHCO3. To obtain antibacterial CS/PEGM hydrogels, chemical initiation system were found more suitable with both of PEG2000 and NaHCO3 pore forming agents instead of UV initiation system. Since physical form of hydrogels prepared with PEGM (Mn:8000) and PEGM(Mn:400) were very flexible and brittle, respectively, only hydrogels prepared with PEGM (Mn:2000) was found most suitable as antibacterial hydrogel.
Benzer Tezler
- Polymeric composites for biodegradable and antimicrobial food packaging applications
Biyobozunur ve antimikrobiyel gıda ambalajı uygulamaları için polimerik kompozitler
KEZBAN AKKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERAP CESUR
DOÇ. DR. NABANİTA SAHA
- Industrial scale sustainable nanocomposite production by melt mixing technique
Eriyik harmanlama tekniği ile endüstriyel ölçekte sürdürülebilir nanokompozit üretimi
NESRİN AVCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR
DR. MUSTAFA DOĞU
- Nanocomposite scaffolds containing metal nanoparticles
Metal nanotanecik içeren nanokompozit yapı iskeleleri
AYŞEN AKTÜRK
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Polimetil metakrilat ve polistirenin bazı biyosentetik polimerlere graft kopolimerizasyonu
Graft copolymerization of polymethyl mthacrylate and polystyrene onto some bio sentetic polymers
BİRTEN ÇAKMAKLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
KimyaZonguldak Karaelmas ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAKİ HAZER
- Doku mühendisliğinde kullanılacak yeni polimerik biyomalzemelerin geliştirilmesi
Development of novel biomaterials for tissue engineering applications
ZÜMRÜT SEDEN AKDEMİR
Doktora
Türkçe
2009
BiyomühendislikMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLHAN KAYAMAN APOHAN