İlaç salım sistemleri için yeni poli(Diizopropil Glikolid)-peg blok kopolimerlerinin sentezleri ve özellikleri
Synthesis and properties of novel poly(Diisopropyl Glycolide)-peg block copolymers for drug delivery systems
Yazar: MEHMET ONUR ARICAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OLCAY MERT
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada; literatürde çokça çalışılan PEG bazlı poli(laktid), poli(laktid-ko-glikolid) ve poli(ɛ-kaprolakton) gibi poliester kopolimerlerine alternatif yeni biyomalzemelerin sentezi ve karakterizasyonu ve de bu biyomalzemelerin kontrollü ilaç salım sistemlerinde kullanımı gerçekleştirildi.
Çalışmanın ilk bölümünde L-3,6-diizopropil-1,4-diokzan-2,5-dion monomerinin sentezi iki basamakta yapıldı. L-2-amino-3-metilbütanoik asit başlangıç maddesi kullanılarak L-2-hidroksi-3-metilbütanoik asit ürününün sentezi 0 °C'de su içerisinde gerçekleştirildi ve karakterizasyonu spektroskopik (ATR-FTIR, NMR) teknikler kullanılarak yapıldı. Ardından, L-2-hidroksi-3-metilbütanoik asidin kondensasyonu ile L-3,6-diizopropil-1,4-diokzan-2,5-dion monomerinin sentezi, toluen içerisinde ve p-toluensülfonik asit monohidrat katalizörü (PTSA) varlığında reflaks sıcaklığında gerçekleştirildi ve karakterizasyonu ATR-FTIR, NMR ve elementel analiz teknikleri kullanılarak yapıldı.
Çalışmanın ikinci bölümünde halka açılması polimerleşmesi yöntemi ile yeni biyobozunur ve biyouyumlu poli(diizopropil glikolid)-poli(etilen glikol) metil eter (PDIPG-MePEG) diblok ve poli(diizopropil glikolid)-poli(etilen glikol)-poli(diizopropil glikolid) (PDIPG-PEG-PDIPG) triblok kopolimerleri eriyik polimerleşme ile sentezlendi ve karakterizasyonları spektroskopik (ATR-FTIR, NMR), kromatografik (GPC) ve termal (DSC, TGA) metotlar kullanılarak yapıldı.
Çalışmanın üçüncü bölümünde jel-sol çalışmaları gerçekleştirildi. Burada her bir PDIPG-MePEG ve PDIPG-PEG-PDIPG bileşeninin uzunluğu polimer sentezi sırasında özenle seçilip, kopolimerin 40-42 °C'de enjeksiyona hazır olması (sol) ve soğutmayla da vücut sıcaklığında jel oluşturması sağlandı.
Çalışmanın dördüncü ve son bölümünde ise antikanser ilacı olarak seçilen paklitaksel, üretilen kopolimer jellerinin içerisine etkin bir şekilde yüklendi ve bu ilacın jellerden salım çalışmaları yapıldı. Jellerden difüzyon yoluyla salınan ilaç miktarları HPLC ile incelendiğinde antikanser ilacın uzun bir süre boyunca sürekli salım gösterdiği bulundu.

Anahtar Kelimeler: Biyobozunurluk, Isıya Hassaslık, İlaç Salım Sistemleri, Sübstitüye Glikolid.

Abstract:
In this work; synthesis, characterization of novel biomaterials, which are alternative to commonly studied polyester copolymers such as PEG based poly(lactide), poly(lactide-co-glycolide) and poly(ɛ-caprolactone) in literatüre, and usage of these biomaterials in controlled drug delivery systems are studied.
Firstly, synthesis of L-3,6-diisopropyl-1,4-dioxane-2,5-dione monomer was performed in two steps. L-2-hydroxy-3-methylbutanoic acid was synthesized using L-2-amino-3-methylbutanoic acid as starting material in water at 0 °C, and its characterization was performed by spectroscopic (ATR-FTIR, NMR) methods. Then, synthesis of L-3,6-diisopropyl-1,4-dioxane-2,5-dione was carried out condensation of L-2-hydroxy-3-methylbutanoic acid in presence of p-toluensulfonic acid monohydrate catalyst (PTSA) in toluene at reflux temperature and its characterization was performed by ATR-FTIR, NMR and elemental analysis methods.
Secondly, novel biocompatible and biodegradable poly(diisopropyl glycolide)-poly(ethylene glycol) methyl ether (PDIPG-MePEG) diblock and poly(diisopropyl glycolide)-poly(ethylene glycol)-poly(diisopropyl glycolide) (PDIPG-PEG-PDIPG) triblock copolymers were synthesized by ring opening polymerization method with melt polymerization, and their characterizations were performed by spectroscopic (ATR-FTIR, NMR), chromatographic (GPC), and thermal (DSC, TGA) methods.
Thirdly, gel-sol experiments were studied. Each of PDIPG-MePEG and PDIPG-PEG-PDIPG component's length was chosen with care during the polymer synthesis, copolymers were ready to injection at 40-42 °C (sol) and forming gels by cooling at body temperature.
Lastly, paclitaxel which was selected as an anticancer drug was loaded into produced copolymer gels effectively, and release studies from the gels was performed. When the amount of drug released from the gels by diffusion was examined with HPLC, the anticancer drug showed prolonged release during long period.

Keywords: Biodegradability, Thermosensitivity, Drug Delivery Systems, Substituted Glycolide.