Kitosan bazlı hidrojellerin enzimatik modifikasyonu ve karakterizasyonu

Sunulan tez çalışmasında, kitosan doğal biyopolimerinin glutaraldehit ile çapraz bağlanması sonucunda elde edilen hidrojellerin karakterizasyonu ve bu hidrojellerin enzim ve aminoasitlerle olan modifikasyonu incelenmiştir. Hidrojellerin en önemli özelliklerinden biri olan su tutma kapasitesini arttırmak amacıyla lipaz ve penisilin asilaz enzimleri ile alanin ve lösinaminoasitleri kullanılarak sentezlenen hidrojeller modifiye edilmiştir. Sunulan tezin ilk aşamasında, sentezlenen tüm hidrojellerin şişme davranışları incelenmiştir. Sonrasındaki karakterizasyon çalışmaları, enzim ve aminoasit miktarları optimize edilmiş olan hidrojeller için incelenmiştir. Saf ve modifiye edilmiş hidrojellerin yapısal, ısıl, morfolojik ve yüzey-kesit özelliklerinin belirlenmesi amacıyla FT-IR, TGA, DSC, XRD, SEM analizleri yapılmış, enzim ve aminoasit yapılarından kaynaklanan değişimler tespit edilmiştir. Tüm hidrojel numuneleri için 25°C ve farklı pH çözeltilerinde yapılan şişme deneylerinde, tüm hidrojellerin düşük pH'ta en yüksek şişme oranına sahip olduğu görülmüş ve pH arttıkça şişme oranının azaldığı saptanmıştır. Düşük pH'ta enzim ve aminoasit katkılı kitosan hidrojelleri saf kitosan hidrojeline göre daha iyi bir şişme davranışı sergilemiştir. Bu hidrojel numuneleri arasında, 0,6 g penisilin asilaz/1,0 g kitosan ve 0,04 g lipaz/1,0 g kitosan ve 0,4 g aminoasit/1,0 g kitosan içeren hidrojellerin en yüksek denge şişme oranına sahip olduğu görülmüştür. Bu analiz sonuçları, enzim ve aminoasit katkılı kitosan hidrojellerini saf kitosan hidrojeli ile karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Yapısal analizlerde; tüm hidrojellerin FT-IR spektrumları incelenmiş ve kitosan hidrojeline immobilize edilmiş enzim ve aminoasitlere, aynı zamanda çapraz bağlayıcı olarak kullanılan glutaraldehite ait karakteristik absorpsiyon pikleri görülmüştür. Hidrojellerin ısıl özeliklerinin belirlenmesi için yapılan analizlerdeki TGA termogramlarında; enzim ve aminoasit yüklü kitosan hidrojelerin saf kitosan hidrojeline göre daha düşük sıcaklıklarda ağırlık kaybına uğradığı tespit edilmiştir. Hidrojellerin morfolojik özeliklerinin incelenmesine yönelik yapılan analizlerde; XRD desenlerinden enzim ve aminoasit katkılı kitosan hidrojellerinin karakteristik kırınım pikleri tespit edilmiştir. Ayrıca; tüm kitosan bazlı hidrojellerin yüzey özelliklerinin belirlenmesi için yapılan analizlerde; SEM görüntüleri çekilmiş ve bu görüntülerden enzim ve aminoasit yüklü kitosan hidrojellerinde saf kitosan hidrojeline göre por boyutlarında artma olduğu ve hidrojel yüzeylerinin değiştiği gözlenmiştir. Bütün sonuçlar değerlendirildiğinde; kitosanın enzim ve aminoasitle ile iyi bir şekilde modifiye edildiği sonucu çıkarılmıştır.