Yeni tip yüzey aktif triblok kopolimerlerin sentezi, karakterizasyonu, çözelti davranışlarının incelenmesi ve hidrojel eldesinde kullanılmaları

Abstract

İlk kez pH-duyarlı A blok ve hem sıcaklık- hemde pH-duyarlı B blok içeren tersiyer amin metakrilat bazlı ABA tipi suda çözünebilir triblok kopolimerler, poli[2-(dietilamino)etil metakrilat-b-poli[2-(dimetilamino)etil metakrilat]-b-poli[2-(dietilamino)etil metakrilat (PDEA-PDMA-PDEA) ve poli[2-(diisopropilamino)etil metakrilat]-b-poli[2-(dimetilamino)etil metakrilat]-b-poli[2-(diisopropilamino)etil metakrilat] (PDPA-PDMA-PDPA), grup transfer polimerizasyonu ile sentezlenmiştir. PDEA-PDMA-PDEA ve PDPA-PDMA-PDPA triblok kopolimerler, bazik sulu çözeltide düşük polimer konsantrasyonlarında PDEA veya PDPA bloklarının dehidratasyonu ile oldukça dar dağılımlı PDEA veya PDPA çekirdekli ?çiçek miseller? oluşturmaktadır. Yüksek polimer konsantrasyonlarında ise PDPA-PDMA-PDPA triblok kopolimerler yeni tip hidrojel eldesine olanak sağlamaktadır. Bu hidrojeller kullanılarak, kontrollü ilaç salım çalışmaları gerçekleştirilmiş ve oldukça başarılı sonuçlar elde edilmiştir.Ayrıca, poli[2-(diisopropilamino)etil metakrilat]-b-poli[2-(dimetilamino)etil metakrilat]-b-poli[2-(N-morfolino)etil metakrilat] (PDPA-PDMA-PMEMA) ABC tipi triblok kopolimerlerin bir serisi GTP kimyası ile sentezlenmiştir. PDPA-PDMA-PMEMA triblok kopolimerleri, sulu ortamda pH ile PDPA-çekirdekli üç tabakalı soğan miseller verirken, n-alkanlarda koçözücü varlığında PMEMA?çekirdekli soğan miseller, koçözücüsüz iki tabakalı çekirdek-kabuk miseller vermektedir. PDPA-çekirdekli misellerin (sulu ortamda) orta katmanı olan PDMA bloklarında yer alan tersiyer amin gruplarının çift fonksiyonlu çapraz bağlayıcı ile çapraz bağlanması sonucu yeni tip çapraz bağlı misellerin sentezi gerçekleştirilmiştir.Elde edilen lineer triblok kopolimerlerin ortalama mol ağırlıkları ve moleküler ağırlık dağılımları GPC ile belirlenmiştir. Triblok kopolimerlerin komonomer bileşimleri ve polimerizasyon dereceleri 1H NMR spektroskopisi ile belirlenmiş ve miselleşme davranışları 1H NMR ve DLS çalışmaları ile incelenmiştir. Kontrollü ilaç salım çalışmaları ise UV-spektroskopisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Triblok kopolimer, misel, hidrojel, kontrollü ilaç salımı.

Tertiary amine methacrylate-based ABA type novel water-soluble triblock copolymers, namely poly[2-(diethylamino)ethyl methacrylate]-b-poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate]-b-poly[2-(diethylamino)ethyl methacrylate] (PDEA-PDMA-PDEA) and poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate]-b-poly[2-(dimethylamino)ethylmethacrylate]-b-poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate] (PDPA-PDMA-PDPA), have been synthesized via group transfer polymerization. Both block copolymers contain pH-responsive A blocks and both temperature- and pH-responsive B blocks. Due to dehydration of PDEA blocks and/or PDPA blocks in basic aqueous solution, both PDEA-PDMA-PDEA and PDPA-PDMA-PDPA triblock copolymers form near monodisperse ?flower type micelles? by PDEA blocks or PDPA blocks forming micelle cores at low polymer concentrations. On the other hand, PDPA-PDMA-PDPA triblock copolymers formed novel hydrogels due to formation of bridges among micelles. Controlled drug release experiments were also carried out by using these hydrogels and the results were quite succesfull.Furthermore, a serie of ABC type triblock copolymers, poly[2-(diisopropylamino)ethyl methacrylate]-b-poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate]-b-poly[[2-(N-morpholino)ethyl methacrylate] (PDPA-PDMA-PMEMA), were also synthesized via GTP chemistry. While PDPA-PDMA-PMEMA triblock copolymers give PDPA-core three-layer onion micelles in aqueous solution with increasing solution pH, they give two types of micelles in n-alkanes depending on the usage of cosolvent; i) PMEMA?core onion micelles in the presence of cosolvent, ii) two-layer core-shell micelles in the absence of cosolvent. Novel cross-linked micelles were synthesized by cross-linking the tertiary amine groups of the inner shell PDMA blocks in the three layer PDPA-core micelles in aqueous solution by reacting with a bifunctional cross-linker.The average molecular weights and molecular weight distributions of the linear triblock copolymers were determined by GPC. Comonomer compositions and polymerization degrees of triblock copolymers were determined by 1H NMR spectroscopy and their micellization behaviors were examined by 1H NMR and DLS studies. Controlled drug release studies were carried out by using UV-spectroscopy.Keywords: Triblock copolymer, micelle, hydrogel, controlled drug delivery.