Siklofosfazen esaslı PLA/PEG ince filmlerin hazırlanması ve bazı özelliklerinin incelenemesi
Preparation and examination of some properties of cyclophosphazene-based PLA/PEG thin films
Yazar: İREM DEMİR
Danışman: DOÇ. DR. DERYA DAVARCI SUCİ ; DOÇ. DR. ERDİNÇ DOĞANCI
Gebze Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Antikanser = Anticancer ; Biyobozunur polimerler = Biodegradable polymers ; Polilaktik asit = Polylactic acid ; Siklofosfazenler = Cyclophosphazenes ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; İmidazoller = Imidazoles

Özet:
Bu tez çalışmasının amacı, siklofosfazen bileşikleri ile katkılanmış PLA/PEG filmlerin hazırlanması ve elde edilen filmlerin mekanik, termal ve biyolojik aktif özelliklerinin araştırılmasıdır.
Çalışmada öncelikle imidazol türevi siklofosfazen bileşikleri (MCp: Metil imidazol ile tamamen sübstitüe olmuş siklotrifosfazen bileşiği ve BCp: Benzimidazol ile tamamen sübstitüe olmuş siklotrifosfazen bileşiği), argon atmosferi altında, tetrahidrofuran çözücü ortamında ve baz olarak trietilamin kullanılarak, sentezlendi. Bu bileşiklerin yapıları, 31P NMR, 13C NMR, 1H NMR, Kütle, FTIR ve TGA analizleri ile karakterize edildi. Sentezlenen bileşiklerin PLA/PEG karışımına farklı oranlarda katkı olarak eklenmesiyle film çözeltileri oluşturuldu. 24 saat süren karıştırma sonrasında petri kaplarına dökülerek 24 saat kurutmaya bırakıldı. Böylece katkılı PLA/PEG filmleri elde edildi. Bu filmlerin çekme-uzama testleri yapılarak Young modulü, kopmada uzama ve akma dayanımı gibi mekanik özellikleri incelendi. Katkı maddelerinin, PLA/PEG filmlerine katılması ile filmlerin mekanik özelliklerinin bir miktar olumsuz etkilendiği görüldü. Termal kararlılık analizleri incelendiğinde, katkıların filme az bir termal kararlılık sağladığı ancak bu etkinin kayda değer bir değişim olmadığı belirlendi. MCp ve BCp bileşikleri ve bu bileşikler ile katkılanan PLA/PEG filmleri için gram-negatif E. coli ATCC 53323 ve gram-pozitif S. aureus ATCC 29213 bakteri suşları kullanılarak antimikrobiyal testler yapıldı.  MCp bileşiğinin gram-pozitif ve gram-negatif bakterilerin büyümesini inhibe etmede BCp bileşiğinden çok daha etkili olduğu görüldü. MCp ve BCp bileşiklerinin ve farklı konsantrasyonda bu bileşiklerin katkılanmasıyla elde edilen PLA/PEG filmlerinin sitotoksisite analizleri yapıldı. MCp ve BCp bileşiklerinin konsantrasyona bağlı olarak insan sağlıklı ve kanser hücre hatlarında hücre canlılığını inhibe edici etkiler gösterdiği görülürken bu bileşikler ile katkılanarak elde edilen PLA/PEG filmlerin bazı oranlarında bazı kanser hücre hatlarında kayda değer hücre ölümü gerçekleştirdiği belirlendi.

Abstract:
The aim of this thesis is to prepare PLA/PEG films doped with cyclophosphazene compounds and to investigate the mechanical, thermal and biological active properties of the obtained films.
First of all, imidazole derivative cyclophosphazene compounds (MCp: Cyclotriphosphazene compound completely substituted with methyl imidazole and BCp: Cyclotriphosphazene compound completely substituted with benzimidazole) were synthesized under argon atmosphere, in tetrahydrofuran solvent medium and using triethylamine as base. The structures of these compounds were characterized by 31P NMR, 13C NMR, 1H NMR, Mass, FTIR and TGA analyses. Film solutions were formed by adding the synthesized compounds to the PLA/PEG mixture as additives at different rates. After 24 hours of mixing, they were poured into petri dishes and left to dry for 24 hours. Thus, doped PLA/PEG films were obtained. Tensile-elongation tests were performed on these films to examine their mechanical properties such as Young's modulus, elongation at break and yield strength. It was observed that the mechanical properties of the films were slightly negatively affected by the addition of additives to PLA/PEG films. When thermal stability analyses were examined, it was determined that the additives provided a small thermal stability to the film, but this effect was not a significant change.
Antimicrobial tests were performed using gram-negative E. coli ATCC 53323 and gram-positive S. aureus ATCC 29213 bacterial strains for MCp and BCp compounds and PLA/PEG films doped with these compounds. It was observed that MCp compound was much more effective than BCp compound in inhibiting the growth of gram-positive and gram-negative bacteria. Cytotoxicity analyses were performed on MCp and BCp compounds and PLA/PEG films obtained by doping these compounds at different concentrations. While MCp and BCp compounds were observed to have inhibitory effects on cell viability in human healthy and cancer cell lines depending on the concentration, it was determined that PLA/PEG films obtained by doping with these compounds caused significant cell death in some cancer cell lines at certain ratios.