Synthesis and self assembly of poly(2-isopropyl-2-oxazoline)-b-poly(2-phenyl-2-oxazoline)-b-poly(2-isopropyl2-oxazoline)
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ÇAĞRI TURAN
Danışman: İREM EREL GÖKTEPE
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Polimerzomlar, amfifilik polimerlerin kendiliğinden birleşmesi yoluyla oluşan polimerik veziküllerdir. Hidrofilik ve hidrofobik ilaçların eş zamanlı salımını gerçekleştirebilen taşıyıcılar ya da yüksek konsantrasyonda reaktif enzimler içeren kararlı bölmeye sahip nanoreaktörler olarak kullanılabilirler. Poli(2-alkil-2-oksazolinler) (PAOX'ler), biyouyumluluk, antifouling ve görünmezlik davranışı gibi önemli biyolojik özelliklerinden dolayı biyomedikal uygulamalarda kullanılmaktadır. Ayrıca, kısa alkan yan zincirlerine sahip PAOX'lar, sıcaklığa duyarlı davranış sergileyerek PAOX'ları kontrollü salım uygulamaları için umut verici malzemeler haline getirir. PAOX ailesinden poli(2-izopropil-2-oksazolin) (PiPOX), insan vücudu sıcaklığına yakın sıcaklıklarda alt kritik çözelti sıcaklığı (LCST) tipi faz-geçişi davranışı nedeniyle dikkat çekmektedir. Bu tez çalışması, PAOX bazlı bir triblok kopolimerin, poli(2-izopropil-2-oksazolin)-b-poli(2-fenil-2-oksazolin)-b-poli(2-izopropil-2-oksazolin) sentezini rapor etmektedir. PiPOX-b-PPhOX-b-PiPOX, katyonik halka açma polimerizasyonu (CROP) yoluyla üç aşamalı sıralı monomer ilavesiyle elde edildi. PiPOX:PPhOX oranı 1H Nükleer Manyetik Rezonans (1H NMR) Spektroskopisi kullanılarak 1:1.7 olarak hesaplandı. PiPOX-b-PPhOX-b-PiPOX'un moleküler ağırlığı, Jel Geçirgenlik Kromatografisi (GPC) ile belirlendi. Sayı-ortalama ve ağırlık-ortalama molekül ağırlıkları yaklaşık 8500 g/mol ve 9700 g/mol olarak bulundu ve polidispersite indeksi (PDI) 1.14 olarak hesaplandı. PiPOX-b-PPhOX-b-PiPOX'un kendi kendine yapılanması, çözücü değiştirme veya su içinde yağ içinde su ikili emülsiyon (W/O/W) yöntemleriyle sulu çözeltide tetiklendi. Kendiliğinden yapılanma ile elde edilen agregatların hidrodinamik boyutu, dinamik ışık saçılımı (DLS) tekniği ile ölçüldü. Çift emülsiyon yöntemiyle elde edilen parçacıkların (~219 nm), çözücü değiştirme yöntemiyle hazırlananlardan (~280 nm) daha küçük boyuta sahip olduğu gözlendi. Geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ve floresan mikroskobu (FM) ile elde edilen görüntülerde, her iki yöntem için de agregatların polimerzom morfolojisine sahip olduğu görüldü. Suda çözünür PiPOX blokları, polimerzomların hidrofilik iç ve dış bölgesini oluştururken, hidrofobik PPhOX bloğunun, polimerzom membranı oluşturmaktadır. Sıcaklığın PiPOX-b-PPhOX-b-PiPOX polimerlerinin sulu çözelti davranışı üzerindeki etkisi, DLS tekniği kullanılarak parçacıkların hidrodinamik boyutu ölçülerek incelendi. 40 °C'nin üzerinde, polimerzomların birleştiği, polimerzom kümeleri oluşturduğu ve bu etkileşimin geri döndürülemez olduğu gözlendi. Son olarak, model enzim olarak glukoz oksidaz (GOx) kullanılarak PiPOX-b-PPhOX-b-PiPOX polimerlerinin enkapsülasyon kabiliyeti incelendi. TEM yöntemiyle, GOx'un polimerzomların iç bölgesinde hapsedildiği gösterildi. Özet olarak, bu tez çalışması, PAOX esaslı bir triblok kopolimerin sentezi, kendi kendine yapılanması ve sıcaklığa duyarlı sulu çözelti davranışı hakkında temel bilgi üretmiştir. PiPOX-b-PPhOX-b-PiPOX polimerzomlarının enzimatik reaksiyonlar için sıcaklığa duyarlı nanoreaktörler olarak kullanımı, gelecek çalışmalarda daha detaylı olarak incelenecektir.