Synthesis of Alginate-Graft-Poly(benzyl methacrylate) Copolymer by Chemical and UV Initiation

Abstract

The subject of this thesis is to synthesize alginate-graft-poly(benzyl methacrylate) copolymer by two different approaches including chemical and UV initiation. The pros and cons of the grafting methods were examined by evaluating benzyl methacrylate: alginate ratio, type and amount of initiator, reaction duration and type of solvent on grafting yield. Grafting percentage was calculated gravimetrically. The highest grafting yield was obtained as 32.1% by UV initiation under 0.1g beads, 0.5 mL BMA with 2.5g 2.2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone (DMPA) and 2.5mL hexane. The dissolution properties tested in buffer media of pH 1.2, 7 and 11. Ciprofloxacin loading in water and release studies were performed in water and acidic media (pH 1.2). The ciprofloxacin release kinetics was investigated with four different models. The release kinetics in water is dependent on the diffusion rate as such fits into the Higuchi’s Model while that for the acidic media fitted best for the Korsmeryer-Peppas Model. In-vitro antibacterial activity of the products was examined. Grafted beads exhibited antibacterial activity however non-grafted beads did not show any inhibition. Keywords: Alginate beads, Benzylmethacrylate, UV initiation, Antibacterial activity.

ÖZ : Bu çalışmanın konusu aljinate-aşı-poli(benzil metakrilat) kopolimer sentezini kimyasal ve UV polimerizasyon yöntemleri ile sentezini gerçekleştirmekti. Seçilen aşılama yöntemlerinin artılarını ve eksilerini değerlendirmek için benzilmetakrilat: aljinat oranı, başlatıcı türü ve miktarı reaksiyon süresi ve çözücü türünün aşılama verimine etkisi incelendi. Yüzde aşılama verimi gravimetrik olarak hesaplandı. En yüksek aşılama verimi UV polimerizasyon yöntemi ile 0.1 g aljinat boncuklarının 0.5 mL BMA in 2.5 mL heksanda çözülmesi ile 2.5 g 2,2- Dimetoksi- 2 - fenilasetofenon (DMPA ) varlığında 32.1 % verim elde edildi. Ürünlerin pH 1.2 , 7 ve 11 tampon çözeltilerdeki şişme özellikleri tespit edildi. İlaç yükleme ve salımı için siprofloksasin seçilmiş ve ilaç yükleme suda, salımı için su ve asidik ortam ( pH 1.2 ) 'de gerçekleştirildi. Siprofloksasin salım kinetikleri dört farklı modellerle araştırılmıştır. In vitro olarak LB besiyer üzerinde E.coli bakterilerine karşın ürünlerin antibakteriyel aktiviteleri inhibisyon çapı ölçümleri ile incelendi . BMA aşılı boncuklar inhibisyon oluştururken aşılama olmayan aljinat boncukların antibakteriyal aktivite göstermediği tayin edildi Anahtar Kelimeler: Aljinat boncuklar, benzilmetakrilat, UV başlatma , Antibakteriyel aktivite .