Self-assembled structures of stimuli responsive polymers and their controlled release applications

Uyaranlara duyarlı polimerlerin kendiliğinden yapılanarak oluşturduğu nano yapılar, çevredeki değişikliklere yanıt verme veya nano-sistemlerin kendilerine ait spesifik özellikleri gibi faydaları birleştirirler. Çeşitli fiziko kimyasal faktörlerin kendiliğinden yapılanma sürecine olan etkisi, kontrollü salınım uygulamalarında kullanılacak olan nano sistemlerin tasarlanabilmesi açısından önemlidir. Bu tez çalışmasında, kendiliğinden yapılanan, hidrojen-bağlı, içeriğinde sıcaklığa duyarlı- poli (2-etil 2-oksazolin) (PEOX)- ve pH'ya duyarlı moleküller - tanik asit (TA) veya malonik asit (MA)- bulunan yapıların (çok katmanlı film veya fiber) oluşumu ve bu yapıların kontrollü salınım uygulamaları rapor edilmiştir. pH'ya duyarlı, hidrojen bağlı, PEOX ve TA'in oluşturduğu çok katmanlı film yapıları asidik fosfat tampon çözeltisi içerisinde yeniden yapılanarak pH'ya duyarlı fiberlere dönüşür. PEOX ve TA arasındaki hidrojen bağları asidik çözeltilerde stabil olduklarından, yeniden yapılanma çözeltideki H2PO4- iyonlarının PEOX'un hidrofobikliğini zaman içerisinde arttırmasıyla açıklanmıştır. Hofmeister serisindeki tuzların PEOX / TA çok katmanlı filmlerinin özellikleri üzerindeki etkisi sistematik şekilde araştırılmış ve sunulmuştur. Filmlerin pH'ya karşı olan dayanıklıkları artarken, film kalınlığı, Hofmeister serilerindeki anyon tipine bağlı olarak kosmotropikten (polimer zinirlerinin dehidrasyonu) kaotropik anyonlara (iyonların polimer zincirlerine direkt bağlanması) doğru azaldı. Kontrollü salınım platformu olarak PEOX / TA çok katmanlı filmler, Rhodamine 6G boya molekülü kullanılarak gösterildi. Salınım, TA'in iyonizasyonuna ve PEOX 'un kritik sıcaklığına (Tcp) bağlı olarak pH ve sıcaklığa duyarlıdır. Hidrojen alıcısı olan polimerin kimyasal yapısının salınım üzerine olan etkisi, poli (N-propil izoakrilamit) (PNIPAM) / TA çok tabakalı filmler oluşturularak inceledi ve bu filmlerin daha hidrofobik yapısından dolayı daha hızlı salınım yaptığı görüldü. PEOX / MA den oluşan içi boş fiberler, sulu çözeltide yavaşça kendiliğinden yapılanarak oluştu. pH 2 'de içi boş fiberler, hidrojen bağı etkileşimleriyle oluşmuşken, öte yandan pH 4'te bu fiberler MA moleküllerinin köprü görevi görerek, PEOX zincirlerini elektrostatik olarak bağlamasıyla oluşmuştur. Fiber oluşumu, PEOX'un kritik sıcaklığına bağlı olarak sıcaklığa duyarlıdır. Fiber oluşumuna üç tane tuzun (Na2CO3, NaCl, NaSCN) etkisi incelenmiştir. Bu fiberlerin kontrollü salınım uygulamalarında olan kullanım potansiyeli, Ciprofloxacin'in, -geniş spektrumlu bir antibiyotiğin, pH 7.4'te salınımıyla gösterilmiştir.