Biyobozunur poliüretan bazlı sert doku destek malzemelerinin geliştirilmesi
Development of biodegradable polyurethane based hard tissue support materials
Yazar: BETÜL SÜYÜMBİKE YAĞCI
Danışman: DOÇ. DR. EDA AYŞE AKSOY
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Temel Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Biyolojik bozunma = Biological decay ; Elastomerler = Elastomers ; Kemik rejenerasyonu = Bone regeneration ; Kemik ve kemikler = Bone and bones ; Poliüretan = Polyurethane

Özet:
Yağcı, B.S., Biyobozunur Poliüretan Bazlı Sert Doku Destek Malzemelerinin Geliştirilmesi, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Eczacılık Temel Bilimleri Programı Yüksek Lisans Tezi, Ankara, 2018. Kemik hasarlarına yönelik olarak sert doku destek ürünlerinin ve yenilikçi biyomalzemelerin geliştirilmesi önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında sert doku destek malzemesi olarak biyobozunur poliüretan bazlı kemik rejeneratif filmlerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda polikaprolakton diol ve hekzametilen diizosiyanat monomerlerinin iki basamaklı kondenzasyon polimerizasyonu ile biyoaktif zincir düzenleyiciler varlığında poliüretan elastomer filmler sentezlenmiştir. Zincir düzenleyiciler aminoasit molekülü L-glutamin, ilaç etken madde metformin ve inorganik bileşik β-gliserofosfat difonksiyonel grupları aracılığı ile diizosiyanat sonlu poliüretan ön polimerine entegre edilmiştir. Poliüretan bazlı ön polimerlerin ortalama molekül ağırlıkları, zincir düzenlenen poliüretan filmlerin kimyasal, ısıl, viskoelastik, mekanik, yüzey özellikleri ve biyobozunma davranışları incelenmiştir. Biyoaktif zincir düzenleyici içeren poliüretanların makromoleküler yapıları üretan ve üre hidrojen bağları varlığında kimyasal farklılıklar göstermiştir. Dinamik mekanik analizler zincir düzenlenmiş poliüretan filmlerin viskoelastik davranıştaki tüm geçişlere sahip olduğu göstermiştir. β-gliserofosfat poliüretanın camsı geçiş sıcaklığında (Tg) ve elastik modülüs, kopma dayanımı ve kopma noktasındaki uzama değerlerinde düşüşe sebep olmuştur. Diğer yandan metformin poliüretanın Tg sıcaklığını yükseltmiş ve mekanik özelliklerini düşürmüştür. β-TCP (β-Trikalsiyum fosfat) katkısı ile poliüretan kompozitler hazırlanmış, kimyasal, mekanik, yüzey özellikleri ve biyobozunma davranışları karakterize edilmiştir. β-TCP katkılı zincir düzenlenmiş poliüretan filmler, poliüretan elastomer filmlere göre daha düşük elastik modülüs değerine sahiptir. Bu tezde, geliştirilen biyobozunur poliüretan elastomerlerin kemik rejeneratif film olarak kullanımına yönelik önemli ve olumlu bulgular elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Poliüretan, biyoaktif zincir düzenleyici, kemik rejeneratif film, elastomer.

Abstract:
Yagci, B.S., Development of Biodegradable Polyurethane Based Hard Tissue Support Materials, Hacettepe University Institute of Health Sciences Basic Pharmaceutical Sciences Program, Ankara, 2018. It is important to develop hard tissue support products and innovative biomaterials for bone injuries. In this thesis, it is aimed to develop biodegradable polyurethane based bone regenerative films as hard tissue supporting materials. For this purpose, bioactive polyurethane elastomer films were synthesized by two step condensation polymerization of polycaprolactone diol and hexamethylene diisocyanate monomers with bioactive chain regulators . Chain regulators, amino acid molecule L-glutamine, drug active agent metformin and inorganic compound β-glycerophosphate were integrated in to diisocyanate-terminated polyurethane prepolymer via their difunctional groups. The average molecular weights of polyurethane-based prepolymers, chemical, thermal, viscoelastic, mechanical, surface properties and biodegradation behaviors of chain extended polyurethane films were investigated. The macromolecular structures of bioactive chain regulator containing polyurethanes had shown chemical differences due to the presence of urethane, urea hydrogen bonds. Dynamic mechanical analyzes have shown that polyurethane films possess all the transitions of viscoelastic behavior. β-glycerophosphate caused decrease in glass transition temperature (Tg), elastic modulus, ultimate tensile strength and elongation at break point values of polyurethanes. On the other hand metformin increased Tg temperature and decreased the mechanical properties of polyurethanes. β-TCP (β-Tricalcium phosphate) containing polyurethane composites were prepared and their chemical, mechanical, surface properties and biodegradation behaviors were characterized. β-TCP containing polyurethane films had shown lower elastic modulus values compared to polyurethane elastomer films. In this thesis, significant and positive findings were obtained for the use of the developed biodegradable polyurethane elastomers as bone regenerative film.
Keywords: Polyurethane, bioactive chain regulator, bone regenerative film, elastomer.