Yeni fonksiyonel akıllı polimerik yapıların hazırlanması ve farklı alanlarda uygulama potansiyellerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, literatüre yeni polimerik yapılar kazandırılmasının yanı sıra sentezlenen yapıların çeşitli cevap yeteneğine sahip akıllı malzemelerin hazırlanmasında kullanımları incelendi. Bu kapsamda üç farklı yeni tür fonksiyonel monomer; p(Metakriloiloksi) asetanilit (MOAA), Jeffamin bazlı yeni tür çapraz bağlayıcı (JBC) ve bromotimol mavisinin akrilat türevi (BTBm) monomeri sentezlendi. Sentezlenen yeni tür fonksiyonel monomerlerin 1H-NMR, 13C-NMR, FTIR, LC-MS analizleri ile yapısal karakterizasyonları gerçekleştirildikten sonra NIPAm, AAc, AETAC, HEMA, APTMACl, SPA ve AA ticari monomerleri ile akıllı kopolimerik hidrojel sistemleri hazırlandı. Elde edilen kopolimerik hidrojel sistemlerin şişme davranışlarının yanı sıra FT-IR, SEM, EDX, TGA, ve mekanik dayanım testi gibi analiz yöntemleri ile yapısal ve morfolojik karakterizasyonları gerçekleştirildi. MOAA monomeriyle sentezlenen p(NIPAm-ko-MOAA) ve p(NIPAm-ko-AAc-ko-MOAA) kopolimerik hidrojel sistemleri biyomedikal uygulama alanı olarak kontrollü ilaç salımında kullanıldı. JBC ile hazırlanan p(AETAC) hidrojelleri tekstil atık sularından boya gideriminde kullanılırken, yine JBC ile çapraz bağlanan p(HEMA) hidrojelinin ise esnek hidrojeller alanında kullanım performansları incelendi. Son olarak, indikatör özelliğe sahip BTBm monomeri kullanılarak hazırlanan APTMACl-BTBm, AA-BTBm, SPA-BTBm kopolimerik hidrojellerinin, tıbbi teşhisi ve takibi kolaylaştıracak pH duyarlı kontrollü ilaç salımında hidrojel sensör olarak kullanılabilirliği araştırıldı. Tez çalışması sonucunda, literatüre birçok alanda katkı sağlayacak yeni akıllı polimerik malzemeler kazandırıldı.

In this study, in addition to introducing new polymeric structures to the literature, the use of synthesized structures in the preparation of smart materials with various response capabilities was examined. In this context, three different new types of functional monomers; p-(Methacryloyloxy)acetanilide (MOAA), Jeffamine-based new type of crosslinker (JBC) and acrylate derivative of bromothymol blue (BTBm) monomer were synthesized. After structural characterization of the synthesized new types of functional monomers with 1H-NMR, 13C-NMR, FTIR, LC-MS analyzes, smart copolymeric hydrogel systems were prepared with commercial monomers of NIPAm, AAc, AETAC, HEMA, APTMACl, SPA and AA. In addition to swelling behavior of the obtained copolymeric hydrogel systems, structural and morphological characterizations were performed with analysis methods such as FT-IR, SEM, EDX, TGA, and mechanical strength test. p(NIPAm-co-MOAA) and p(NIPAm-co-AAc-co-MOAA) copolymeric hydrogel systems synthesized with MOAA monomer were used in controlled drug release as a biomedical application area. While p(AETAC) hydrogels cross-linked with JBC crosslinker were used for dye removal from textile wastewater, the usage performances of p(HEMA) hydrogel crosslinked with JBC in the field of flexible hydrogels were examined. Finally, the usability of APTMACl-BTBm, AA-BTBm, SPA-BTBm copolymeric hydrogels prepared using BTBm monomer with indicator feature as a hydrogel sensor in pH sensitive controlled drug release that will facilitate medical diagnosis and follow-up was investigated. As a result of the thesis, new smart polymeric materials that will contribute to the literature in many areas were gained.