Poli (n-bütil metakrilat) (PBMA) ve poli (Dimetil amino etil metakrilat) (Pdmaema) içeren katyonik kopolimerlerin sentezi ve DNA ile etkileşiminin incelenmesi
Synthesis of cationic copolymers containing poly(N-butyl methacrylate) (PBMA) and poly(dimethyl amyno ethyl methacrylate) (Pdmaema) and investigation of their interaction with DNA
- Tez No: 905245
- Danışmanlar: PROF. HÜLYA ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu çalışmada, poli(n-bütil metakrilat) (PnBMA) ve poli(N,N-dimetilaminoetil metakrilat) (PDMAEMA) içeren katyonik kopolimerlerin sentezi gerçekleştirilmiş ve bu kopolimerlerin DNA ile etkileşimleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Katyonik kopolimerler, ilaç salınım sistemleri, biyomedikal alanda gen taşıma ve gen terapisi gibi uygulamalarda büyük öneme sahiptir. Bu bağlamda, PnBMA ve PDMAEMA'nin uygun polimerizasyon yöntemleri ile kopolimerleştirilmiş, bu kopolimerlerin DNA ile etkileşiminin incelenmiştir. PBMA-co-PDMAEMA rasgele kopolimerleri azobisizobütironitril (AIBN) azo başlatıcısı kullanılarak geleneksel radikalik yöntemle, PBMA-b-PDMAEMA diblok kopolimeri ise Atom Transfer Radikalik Polimerleşme (ATRP) yöntemiyle sentezlendi. Farklı monomer oranları ve reaksiyon koşulları kullanılarak çeşitli kopolimer kompozisyonları elde edilmiştir. Elde edilen kopolimerler; Jel Geçirgenlik Kromatografısi (GPC), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) Spektroskopisi gibi teknikler kullanılarak karakterize edilmiştir. GPC sonuçları; ATRP yöntemi kullanılarak sentezlenen polimerlerde hedeflenen mol kütlesine ulaşıldığını ve homojen dağılımlı yapılar elde edildiğini göstermiştir. 1H-NMR ve FTIR analizleri de kopolimer yapılarının oluştuğunu ispatlamıştır. Yapılan karakterizasyon çalışmalarının ardından kopolimerler 1-Bromometil Piren ile quartinize edilerek PDMAEMA bloklarının katyonik hale getirilmesi sağlanmıştır. Yapılan NMR, UV Spektroskopi ve FTIR analizlerinde 1-Bromometil Piren'in yapıya bağlandığı belirlenmiştir. Kopolimerlerin katyonik özellikleri ve DNA ile etkileşim potansiyelleri UV Titrasyon Yöntemi, Yarışmalı Floresans Spektroskopisi ve Elektroforez yöntemleri ile belirlenmiştir. Çalışmanın sonuçları, PnBMA ve PDMAEMA içeren katyonik kopolimerlerin verimli bir şekilde sentezlenebildiğini ve bu kopolimerlerin DNA ile etkili bir şekilde kompleksleştiğini göstermiştir. UV titrasyon sonuçları polimerin DNA ile elektrostatik olarak etkileştiğine işaret etmektedir. Etidyum bromür (EB) ile yapılan yarışmalı floresans sonuçları polimerin EB moleküllerini DNA baz çiftleri arasından çıkmaya zorladığını göstermiştir. Elektroforez sonuçlarında, kopolimerlerin sahip olduğu pozitif yüzey yükü sayesinde DNA ile etkileştiği özellikle hidrofobik blok uzunluğunun artmasıyla düşük konsantrasyonlarda bile DNA ile etkileşerek DNA'yı nötralize ettiği anlaşılmıştır. Bu bulgular, PnBMA ve PDMAEMA içeren katyonik kopolimerlerin, ilaç salınım sistemleri, biyomedikal alanlar ve gen terapisi gibi alanlarda potansiyel bir aday olarak değerlendirilebileceğini göstermektedir. Gelecek çalışmalar, bu kopolimerlerin hücre içi dağılımı ve gen ekspresyonu üzerindeki etkilerini inceleyerek biyomedikal uygulamalardaki potansiyellerini daha da derinlemesine araştırmayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the synthesis of cationic copolymers containing poly(n-butyl methacrylate) (PnBMA) and poly(N,N-dimethylaminoethyl methacrylate) (PDMAEMA) was carried out, and the interactions of these copolymers with DNA were examined in detail. Cationic copolymers have significant applications in biomedical fields such as drug delivery systems, gene transfer, and gene therapy. In this context, the copolymerization of PnBMA and PDMAEMA using appropriate polymerization methods was performed, and their interactions with DNA were investigated. Two different copolymerization methods were employed in the study: PBMA-coPDMAEMA random copolymers were synthesized using the conventional radical method with azobisisobutyronitrile (AIBN) as the azo initiator. On the other hand, PBMA-b-PDMAEMA diblock copolymer was obtained using Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP). Various copolymer compositions were created using different monomer ratios and reaction conditions, and these copolymers were characterized in detail using techniques such as Gel Permeation Chromatography (GPC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy. GPC results showed that the target molecular weight was achieved and homogeneous structures were obtained in the polymers synthesized by the ATRP method. Additionally, 1H-NMR and FTIR analyses also confirmed the successful formation of the copolymer structures. Following the characterization studies, the copolymers were quaternized with 1-Bromo Pyrene to render the PDMAEMA blocks cationic. These synthesis and characterization studies have provided the necessary foundation for examining the interactions of cationic copolymers with DNA, and the data obtained offer important insights into the potential applications of these copolymers in biomedical fields. NMR, UV Spectroscopy, and FTIR analyses confirmed the attachment of 1-Bromo Pyrene to the structure. The cationic properties of the copolymers and their potential interactions with DNA were determined using UV Titration Method, Competitive Fluorescence Spectroscopy, and Electrophoresis techniques. The results of the study demonstrated that cationic copolymers containing PnBMA and PDMAEMA could be efficiently synthesized and that these copolymers effectively complexed with DNA. The UV titration results indicate that the polymer interacts electrostatically with DNA. The competitive fluorescence results with ethidium bromide (EB) showed that the polymer forces EB molecules to displace from between the DNA base pairs. Electrophoresis results indicated that the copolymers interact with DNA due to their positive surface charge, and particularly with the increase in hydrophobic block length, they neutralize DNA even at low concentrations. These findings suggest that cationic copolymers containing PnBMA and PDMAEMA could be considered potential candidates in fields such as drug delivery systems, biomedical applications, and gene therapy. Future studies aim to further explore the potential of these copolymers in biomedical applications by investigating their intracellular distribution and effects on gene expression.
Benzer Tezler
- Polimer/montmorillonit kompozitlerin kimyasal yöntemle hazırlanması ve özelliklerinin belirlenmesi
Preparation of polymer / montmorillonite composites by chemical method and determination of properties
SİBEL EROL DAĞ
- Poli(n-butil metakrilat)'ın sentezi, karakterizasyonu ve çeşitli iyonlara duyarlılığının diferensiyel puls polarografisi yöntemiyle araştırılması
Synthesis and characterization of poly (n-butylmethacrylate) and investigation of its sensitivity toward different ions by differential puls polarography method
HİLAL İNCEBAY
- Determination of polymer-polymer miscibility by dilute solution viscometry in homopolymer blends
Homo polimer karışımlarında polimer-polimer karışabilirliğinin seyreltik çözelti viskometrisi ile belirlenmesi
SHAHLA KHANOM KHOSROWSHAHİAN
- Poli (n-bütil metakrilat) ve poli (2-hidroksi propil metakrilat)'in çözeltiden alümina yüzeyine adsorpsiyonu
Başlık çevirisi yok
NURSEL PEKEL
