1,4-diazabisiklo[2.2.2]oktan esaslı katyonik polimerlerin halka açılma metatez polimerizasyonu metodu ile sentezi ve antibakteriyel etkinliklerinin incelenmesi


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Yildiz Technical University, Graduate School of Natural and Applied Sciences, Turkey

Approval Date: 2017

Thesis Language: Turkish

Student: AYLİN KAYMAZ

Consultant: Tarık Eren

Abstract:

Bakteri enfeksiyonu evrensel bir problemdir ve özellikle son 10 yılda artan ölüm oranı ile daha da önemli hale gelmiştir. Bakterilerin antibiyotiklere karşı kazandıkları direnç enfeksiyona bağlı hastalıkların temel nedenidir. Yeni jenerasyon antibiyotikler bakterilere karşı savaşta son derece önemlidir. Temel olarak yeni jenerasyon antibiyotiklerde; ana savunma peptitleri ve bunların sentetik taklitleri olmak üzere iki ana kategori vardır. Antimikrobiyal sentetik polimerler ana savunma peptitlerinin en önemli sentetik analoglarıdır. Bu polimerlerin fizyolojik ortamda kararlı oluşu, sentezleme kolaylıkları ve düşük maliyetli olmaları doğal antimikrobiyal peptitlere karşı önemli avantaj sağlamaktadır. Amfifilik yapıdaki polimerlerin bakteri hücre duvarını zedelediği ve bunun sonucunda bakteriyi öldürdüğü bilinmektedir. Bu sebeple bakterinin bu tip öldürme mekanizmasına karşı direnç geliştiremeyeceği öngörülmektedir.  

Çalışma kapsamında halka açılma metatez polimerizasyonu ile iyi tasarlanmış polimerler sentezlenmiştir. Sentezlenen polimerlerin katyonik yapıları anyonik bakteri yüzeyi ile yüksek etkileşim sağlamaktadır. DABCO ve pridin içeren norbornen türevi monomerlerin; 3000 g/mol ve 10.000 g/mol molekül ağırlığına sahip homopolimerleri ve farklı mol oranlarında 5000 g/mol ağırlığındaki kopolimerleri sentezlenmiştir. Farklı hidrofobik gruba ve yük yoğunluğuna sahip monomerlerin homopolimerleri ve kopolimerleri için antimikrobiyal aktivite testleri E.coli ve S.aureus’ a karşı hem solüsyonda hem de katı yüzeyde (cam) yapılmıştır. Sitotoksisite çalışmaları kapsamında hemolitik konsantrasyon (HC50) değerleri tespit edilmiştir. Polimerlerle kaplı cam yüzeylere floresein testi yapılarak katyonik yük yoğunluğu belirlenmiştir. Katyonik yük yoğunluğu polimer ile kaplı cam yüzeylerin antimikrobiyal etki mekanizmalarının incelenmesinde kullanılmıştır. Ayrıca yapı- aktivite ilişkisini anlamak için zeta potansiyel testi yapılmıştır. Çalışma sonucunda DABCO esaslı homopolimerin (D_10) gram (+) bakteriye karşı en yüksek aktiviteye (S. aureus= 8 µg/mL) sahip polimer olduğu tespit edilmiştir. Çalışma kapsamında sentezlenen polimerlerin E. Coli’ ye karşı aktiviteleri zayıftır (>256 µg/mL). Polimerlerin hemolitik konsantrasyon değerleri ~2000 µg/mL bulunmuştur.