Sıcaklık ve pH duyarlı polimerik sistemlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of temperature and pH-sensitivepolymeric systems
Yazar: İSMAİL KUTLUGÜN AKBAY
Danışman: PROF. DR. TONGUÇ ÖZDEMİR
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Kontrollü ilaç salımı = Controlled drug release ; Polimer sentezi = Polymer synthesis

Özet:
Akıllı polimerler, ortam değişkenlerinin durumuna göre yapılarını değiştirebilmeleri nedeniyle son yıllarda oldukça ilgi çekmektedirler. Hidrojeller, bu alanda da kullanılabilen monomer ya da polimerlerin çapraz bağlanması ile elde edilen ve genel olarak zincirler arası makro ve mikro gözenekli yapılardan oluşur. Hidrojellerin genel özellikleri, kimyasal ve mekanik özellikleri ile birleştiğinde, hidrojeller yüksek teknoloji uygulamaları için aday olmaktadırlar. Akıllı polimerler ile hidrojeller birleştirilerek iki grup içinde en uygun özellikler geliştirildiğinde, ortaya çıkacak malzeme, beklentilere cevap vermesi açısından çok daha iyi performans gösterecektir.
Bu amaçla çalışma kapsamında, sıcaklığa ve pH değerine duyarlı hidrojeller sentezlenerek ilaç salımında kullanılması amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk bölümünde, sıcaklığa duyarlı polimerler hidrojel şekline sentezlenmiş ve şişme oranı verilerine göre optimize edilmiştir. Elde edilen verilerden, literatürde bulunan çalışmalara paralel sonuçlar veren hidrojellerin sentezlendiği anlaşılmıştır. Tez çalışmasının ikinci aşamasında ise, sentez aşamasında değişik pH duyarlı monomerler eklenerek yapıya eklene bilirliği ve etkileri incelenmiştir. Hem sıcaklık hem de pH duyarlılık gösterdiği sıcaklık ve pH değerleri belirlenmiş ve en iyi örnek 5-FU enkapsülasyonuna göre belirlenmiştir. Üçüncü bölümde, mekanik ve emilim özelliklerini geliştirmek amaçlı çeşitli polimerlere aşı (graft) yapılmıştır. Elde edilen tüm örnekler şişme oranı, SEM, XRD, FTIR, DSC analizleri ile karakterize edilmiştir. 
Son bölümde elde edilen hidrojellere 5-FU ilacının enkapsülasyonu ve salımı çalışılmıştır. Yapılan salım çalışmasının kinetiği ayrıca irdelenmiştir. Kinetik çalışma sonucunda ilaç salımının Fick yasası ile uyumlu bir mekanizmayla hareket ettiği anlaşılmıştır.

Abstract:
In recent years, smart polymers have attracted a lot of attention as they can change their structure according to the condition of the environment variables. Hydrogels consist of macro and microporous structures that are generally obtained by crosslinking monomers or polymers can be used in this field. Coupled with the general, chemical, and mechanical properties of hydrogels, hydrogels are candidates for high-tech applications. By combining smart polymers and hydrogels, when the most suitable properties are developed in the two groups, the developed material emerge will perform much better in terms of meeting the expectations.
For this purpose, it is aimed to synthesize hydrogels that sensitive to temperature and pH and use them in drug release studies. In the first part of the dissertation, temperature sensitive polymers were synthesized into hydrogel structure and optimized according to the swelling rate data. From the data obtained, it was understood that hydrogels, which give results in parallel with the studies in the literature, were synthesized. In the second stage of the thesis study, various pH sensitive monomers were added at the synthesis stage, and their affinity and effects on polymerization were examined. Both temperature and pH sensitivity and temperature and pH values were determined, and the best sample was determined according to 5-FU encapsulation. In the third chapter, various grafts polymerizations were applied to improve the mechanical and absorption properties. All samples obtained were characterized by swelling rate, SEM, XRD, FTIR, DSC analysis.
In the last section, the encapsulation and release of the 5-FU drug to the hydrogels obtained was studied. The kinetics of the drug release study was also examined. As a result of the kinetic study, it was understood that drug release acts with a mechanism compatible with Fick's law.