Yeni bazı amfifilik biyopolyesterlerin sentezi ve karakterizasyonu

Abstract

Nano/mikro partiküller, nanojellerin ilaç taşıyıcı sistemlerinde kullanılması nedeni ile biyouyumlu, biyobozunur polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu üzerinde en çok araştırma yapılan konulardan birisidir. Bu tez çalışmasında; PHB, kitosan ve NIPAM'ın tercih edilmesinin nedeni; bakteriyel PHB biyodegradasyon, biyolojik uyumluluk ve optik aktivitesi de dahil olmak üzere pek çok avantajlı özelliklere sahip olması ve kitosan yüksek biyouyumluluk ve sıcaklığa duyarlı polimerlerle (N-izopropil akril amid (NIPAM)) süreksiz bir hacim faz geçişi ve sıcaklık artışlarına tepki olarak hidrofobiklik değişimleri göstermesidir. Kanser zorlu ve karmaşık olmasıyla birlikte küresel bir hastalıktır. Bu çalışmada model ilaç olarak kullanılan anti-kanser ilacı, paklitaksel; göğüs ve serviks kanserleri gibi çeşitli kanserlerin tedavisinde önemli bir rol oynar.İlk olarak Poli(3-hidroksibutirat) (PHB) klorlanarak potasyum etil ksantatın yer değiştirme reaksiyonu yoluyla makro (RAFT) ajanlarına dönüştürüldü. NIPAM ve PHB makroraft ajanı RAFT polimerizasyonu yöntemi ile sıcaklığa duyarlı amfifilik PHB-g-PNIPAM aşı kopolimerleri elde edildi. Benzer şekilde, kitosan, NIPAM ve PHB makro RAFT ajanı ile RAFT polimerizasyonu yöntemi ile sıcaklığa duyarlı amfifilik Kitosan-g-PHB-g-PNIPAM aşı kopolimerleri elde edildi. Elde edilen kopolimerlerin yapısal ve termal karakterizasyonu FTIR, 1H NMR, GPC, DSC ve TGA teknikleri kullanılarak gerçekleştirildi. Nanokürelere ve polimerik jellere paklitaksel yüklendi. PHB-g-PNIPAM graft kopolimerin ilaç yüklü ve boş nanopartikülleri solvent buharlaştırma tekniği kullanılarak hazırlandı. Kitosan-g-PHB-g-PNIPAM jellerine paklitaksel yüklendi. Nanokürelerin çapları zeta-sizer dinamik ışık saçılımı (DLS) metodu ve elektron tarama mikroskobu ile ölçüldü. Nanopartiküller ve jellerin yüzey görüntüleri optik mikroskop ve tarama elektron mikroskobu (SEM) ile görüntülendi. İlaç yükleme ve salımı spektrofotometrik olarak Uv' de 275 nm dalga boyunda ölçüldü.

The characterization and synthesis of biocompatible and biodegradable polymers is one of the most research topics due to the used drug delivery systems of Nano/micro-particles, nanogels. In this thesis, the reason of preference of PHB, chitosan and NIPAM, Bacterial PHB is a well-known thermoplastic polyester that has many advantageous properties, including biodegradability, biocompatibility, and optical activity. Chitosan with high biocompatibility and thermoresponsive polymers such as N-isopropylacrylamide (NIPAM) show a discontinuous volume phase transition, and their hydrophobicity changes in response to temperature increases. Cancer continues to be a challenging and complex global disease. The anticancer used as a model drug in this study, paclitaxel plays an important role in the treatment of various cancers (breast and cervical cancers).Firstly, the poly (3-hydroxy butyrate), (PHB) were chlorinated. Chlorinated PHB was transformed to macro reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT) agents via the substitution reaction with potassium ethyl xanthate. RAFT polymerization of NIPAM was initiated by the PHB derivative containing xanthate pendant groups in order to obtain PHB-g-PNIPAM thermo responsive amphiphilic graft copolymers. Similarly, Chitosan-g-PHB-g-PNIPAM was synthesized from NIPAM, PHB derivative containing xanthate pendant groups and chitosan. Structural and thermal characterization of copolymers were carried out by using FTIR, 1H NMR, GPC, DSC and TGA techniques. Paclitaxel loaded into the nanospheres and polymeric gels during the preparation process. Drug loaded and unloaded nanoparticles of PHB-g-PNIPAM were prepared by solvent evaporation technique. Chitosan-g-PHB-g-PNIPAM gels were loaded paclitaxel. The diameters of nanospheres were measured by Dynamic Light Scattering (DLS) with a zetasizer and scanning electron microscopy (SEM). Morphological evaluations of nanospheres and polymeric gels were observed with optically and scanning electron microscopy. The measurement of drug loaded and relaese were done spectrophotometrically with a UV spectrophotometer at wavelength of 275 nm.