Synthesis and Characterization of Poly[2-(diethylamino ethyl methacrylate)] Hydrogels

Abstract

Poly[2-(diethylamino ethyl methacrylate)] (PDEAEM) and its ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) cross-linked hydrogels were synthesized by free radical polymerization. Chemical structure was characterized by FTIR spectroscopy. The morphology of the homopolymer and of the hydrogels was investigated by SEM analysis. Swelling properties of the EGDMA crosslinked hydrogels of PDEAEM were followed under acidic and neutral conditions. The results revealed weakly pH responsive swelling behaviour with equilibrium swelling capacity values of 50% in acidic medium and 30% in distilled water. The drug loading and delivery properties of the homopolymer and its hydrogels were investigated using ciprofloxacin HCl as the model compound. EGDMA crosslinked hydrogels of PDEAEM exhibited 35% CFX loading capacity at pH=4 in 72 h. A percent cumulative drug release value of 60 was obtained with the hydrogel that (DEAEM/EGDMA = 1:7.5 by mole) within 2 hours in acidic solution. Keywords: 2-(diethylamino ethyl methacrylate), ethylene glycol dimethacrylate, hydrogels, ciprofloxacin-HCl, potassium persulfate, free radical polymerization.

ÖZ : Bu çalışmada poli[2-(dietilamino etil metakrilat)] (PDEAEM) homopolimer ve onun etilen glikol dimetakrilat (EGDMA) ile çapraz bağlanmış hidrojellerinin sentezi ve karakterizasyonu incelenmiştir. Polimerler serbest radikal polimerleşmesi yöntemi ile çözelti içinde azot ortamında sentezlenmiştir. Ürünlerin kimyasal yapısı FTIR spektroskopisi ile, morfolojisi ise SEM analizi yöntemi ile belirlenmiştir. Ürünlerin şişme davranışları asidik ortamda ve saf suda takip edilmiştir. Asidik ortamda %50, saf suda ise %30 oranında ağırlıkça şişme saptanmıştır. Bu durumda hidrojellerin zayıf da olsa pH’a bağlı şişme davranışı gösterdikleri anlaşılmıştır. Homopolimerin ve hidrojellerin ilaç hapsetme ve ilaç salım özellikleri ciprofloxacin HCl antibiyotik ilaç model alınarak araştırılmıştır. EGDMA ile çapraz bağlanmış PDEAEM hidrojellerin pH=4 çözelti içinde 72 saat sonunda %35 CFX yüklenme kapasitesine sahip olduğu ve (DEAEM/EGDMA = 1:7.5 mol oranı) hidrojel örneğinin hapsedilen ilacın %60’ını asitli ortamda 2 saat içinde saldığı belirlenmiştir. Anahtar Kelimeler: 2-(dietilamino etil metakrilat), etilen glikol dimetakrilat, hidrojel, siprofloksasin-HCl, potassium persülfat, serbest radikal polimerleşme.