Synthesis and evaluation of new bisphosphonate-functionalized (meth) acrylates for biomedical applications
Biomedikal uygulamalar için yeni bisfosfonat içeren metakrilatların sentezlenmesi ve değerlendirilmesi
- Tez No: 459377
- Danışmanlar: PROF. DR. DUYGU AVCI SEMİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın ilk bölümünde, bisfosfonat (1a, 1b) ve bisfosfonik asit (2a, 2b) grupları ile fonksiyonlandırılmış yeni üre-dimetakrilatlar sentezlenmiştir. Monomer 1a ve 1b 2-isosiyanatoetil metakrilat (IEM)'ın iki bisfosfonat içeren amin (bunlardan BPA1, 1,4-bütandiaminin BPA2 ise 1,6-hekzandiaminin etiliden bisfosfonat ile reaksiyonundan hazırlanmış olmak üzere) ile reaksiyonundan sentezlenmiştir. 1a ve 1b'nin bisfosfonat gruplarının trimetilsilil bromür (TMSBr) ile seçici kırılması 2a ve 2b monomerlerini vermiştir. Bu asit monomerlerinin hidrolize dayanıklı olduğu ve yumuşak“self-etching”diş yapıştırıcılarından beklenen pH değerlerine (1.73 ve 1.81) sahip oldukları bulunmuştur. Monomerler foto diferansiyel taramalı kalorimetrede 2,2'-dimetoksi-2-fenil asetofenon (DMPA) fotobaşlatıcısı kullanılarak 2-hidroksietil metakrilat (HEMA), trietilen gikol dimetakrilat (TEGDMA) ve bisfenol A-glikolat metakrilat (Bis-GMA) ile kopolimerize edildi. Bisfosfonik asit monomer formülasyonlarının polimerleşme verimleri bisfosfonatlılarınki ile benzer, fakat polimerizasyon hızları hidrojen bağı yetenekleri dolayısıyla daha yüksektir. 2a/EtOH/H2O çözeltileri ile muamele edilmiş HAP'ın XRD spektrumu monomerin hidrolize dayanıklı Ca tuzları ve demineralizasyon sonucu CaHPO4.2H2O (DCPD) oluşumunu kanıtlamıştır. Ayrıca bu monomerlerin önemli bir toksisiteye sahip olmadıkları bulunmuştur. Bütün bu özellikler, sentezlenen monomerlerin diş malzemeleri için uygun adaylar olduğunu göstermektedir. Çalışmanın ikinci bölümünde, bisfosfonat grubu içeren dört yeni poli(-amino ester) (PBAE) makromerleri 1,6-hekzan diol diakrilat (HDDA) veya poli(etilen glikol) diakrilat (PEGDA, Mn=575) ve BPA1 veya BPA2'nin Michael katılma reaksiyonu ile sentezlendi. Makromerler DMPA fotobaşlatıcı ile homo ve HEMA ile kopolimerleştirilerek biyobozunur jeller elde edilerek özellikleri (bozunurluk) incelendi. Homopolimerlerin kütle kayıpları 37 °C de iki günde benzer ve 53-69% olarak bulundu. PBAE makromerlerin HEMA hidrojellerinin sentezinde çapraz bağlayıcı olarak kullanılabileceği gösterildi. Bu hidrojeller PEGDA çapraz bağlayıcıları kullanılarak hazırlanmış hidrojellerden daha yüksek ve ayarlanabilir kütle kaybı göstermiştir. Bu malzemeler doku mühendisliği uygulamalarında kullanılma potansiyeline sahiptirler.
Özet (Çeviri)
In the first part of this work, new urea dimethacrylates functionalized with bisphosphonate (1a, 1b) and bisphosphonic acid (2a, 2b) groups were synthesized and evaluated for dental applications. Monomers 1a and 1b were synthesized from 2-isocyanatoethyl methacrylate (IEM) and two bisphosphonated amines (BPA1 and BPA2, prepared by the reaction of 1,4-butanediamine and 1,6-hexanediamine with ethylidene bisphosphonate, respectively). Selective cleavage of the bisphosphonate ester groups of 1a and 1b was achieved using trimethylsilyl bromide (TMSBr) to give monomers 2a and 2b. These acid monomers were found to be hydrolytically stable and have pH values (1.73 and 1.81) in the range expected for mild self-etching dental adhesives. Monomers were copolymerized with 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA) and bisphenol A-glycolate methacrylate (Bis-GMA) using real time FT-IR with 2,2'-dimethoxy-2-phenyl acetophenone (DMPA) as photoinitiator. Conversions obtained for the bisphosphonic acid monomer formulations were about the same as the bisphosphosphonate formulations, but the polymerization rates were faster due to hydrogen bonding. XRD spectrum of HAP treated with 2a/EtOH/H2O solutions proved formation of hydrolytically stable monomer Ca salts and CaHPO4.2H2O (DCPD) induced by demineralization. Also these monomers were found show no significant toxicity. All these properties indicated that the synthesized monomers are suitable candidates for dental materials. In the second part of this work, four novel bisphosphonate-functionalized poly(-amino ester) (PBAE) macromers were synthesized through aza-Michael addition of 1,6-hexane diol diacrylate (HDDA) or poly(ethylene glycol) diacrylate (PEGDA, Mn=575), and BPA1 or BPA2. The macromers were homo- and co polymerized with HEMA in the presence of DMPA as photoinitiator to give biodegradable gels and their properties were studied (degradation). The mass loss of the homopolymers were found to be similar and around 53-69% at 37 °C in 1 day. It was shown that PBAE macromers can be used as crosslinkers for the synthesis of HEMA hydrogels. These hydrogels showed higher and mass loss than those made with PEGDA crosslinkers. These materials have potential in tissue engineering applications.
Benzer Tezler
- Synthesis and biological evaluation of new cholinesterase inhibitors
Yeni kolinesteraz inhibitörlerinin sentezi ve biyolojik değerlendirmesi
WEIAM ABDULRAHEEM ABDULQADER HUSSEIN
Doktora
İngilizce
2017
Eczacılık ve FarmakolojiAnadolu ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER ASIM KAPLANCIKLI
- Synthesis of some new amino substituted 1,4-benzoquinones and evaluation of biological activities
Bazi yeni amino sübstitüe 1,4-benzokinonlarin sentezi ve biyolojik aktivitelerinin değerlendirilmesi
VAHİDİN GAFUROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimyaİstanbul ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLÜFER BAYRAK
DOÇ. DR. AYŞE TARBIN JANNUZZI
- Bazı yeni 1h-İndol-2-karbohidrazid türevlerinin sentezi ve yapılarının aydınlatılması
Synthesis and evaluation of some new 1H-Indole-2 carbohydrazide derivatives
FÜSUN KAZAN GÜRBÜZEL
Doktora
Türkçe
2008
Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUMRU ÖZKIRIMLI
- Yeni bazı izoksazolo[4,5-d]piridazin-4(5H)-on türevlerinin sentezi ve farmakolojik etkilerinin araştırılması
Synthesis and evaluation of pharmacological activities of some new isoxazolo[4,5-d]pyridazin-4(5H)-one derivatives
OYA ÜNSAL TAN
Doktora
Türkçe
2009
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA BALKAN
- EGFR kinaz inhibitörleri olarak triazol/tiyadiazol halkaları içeren bazı yeni benzimidazol türevlerinin sentezi ve biyolojik aktivitelerinin değerlendirilmesi
Synthesis and evaluation of biological activities of some new benzimidazole derivatives containing triazole / thiadiazole rings as EGFR kinase inhibitors
İSMAİL ÇELİK
Doktora
Türkçe
2020
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLGÜN KILCIGİL