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: 75
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 evaluation of biological activity of some novelurea derivatives on VEGFR-2 enzyme
Bazı yeni üre türevlerinin sentezi ve VEGFR-2 enzimi üzerindeki biyolojik aktivitelerinin incelenmesi
MOHAMMAD MUSA SHİRZAD
- Yeni imidazo [2,1-b] tiyazol türevi heterosiklik bileşiklerin sentezi ve yapılarının aydınlatılması
Synthesis and characterization of new imidazo [2,1-b] thiazole derived heterocyclic compounds
SELİN CİMOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimyaİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY GÜZELDEMİRCİ
- Yeni amin-bis(fenolat) ligandların farklı bor türevlerinin sentezlenmesi ve asetilenkolinesteraz (ACHE) enzimine karşı inhibisyon etkisi
Synthesis of different boron derivatives of new amine-bis (phenolate) ligands and inhibition effect against acetylencoholinesterase (ACHE) enzyme
LEVENT BEYAZSAKAL
- Oksadiazol halkası taşıyan bazı üre ve tiyoüre bileşiklerinin sentezi ve antimikrobiyal aktivitelerinin incelenmesi
Synthesis of urea and thiourea derivatives bearing 1,2,4-oxadiazole ring and evaluation of their antimicrobial activities
FARYAL WASEER
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaBursa Uludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVİN ARIKAN ÖLMEZ
- Güncel kent müzesinin dinamikleri üzerinden bir gelecek öngörüsü: bir çağdaş kent müzesi model önerisi
A future prediction on dynamics of the contemporary city museum: a city museum model proposal
ELİF GÖKÇEN TEPEKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN LÜTFÜ KAHVECİOĞLU
