Aljinat-halloysit biyokompozitlere ciprofloxacin yüklenmesi, salımı ve adsorpsiyonunun incelenmesi

Bu tez çalışmasında halloysit (HLT) ve aljinata (ALJ) HLT eklenmesi ile mekanik dayanıklılık kazandırılan biyokompozit HLT-ALJ' a Ciprofloacin (CIP) antibiyotiği yüklenmişir. HLT nanotübler doğal olarak oluşan kil mineralleridir. HLT tabakalar ve nanotüplerin yüzeyi arasında yerleşmiş iç ve dış hidroksil gruplarına sahiptir. Bu nanomalzemeler hidrofilik karakterdedir ve HLT nanotüplerin dış yüzeyine yerleşmiş olan SiO2 nedeniyle anyonik özellik gösterir. Antibiyotikler ise çözeltinin pH' ına ve pKa değerlerine göre anyonik, katyonik, yüksüz, çift iyon durumuna geçebilirler. ALJ ise iki değerlikli metal iyonları ile çapraz bağlanarak bir jele dönüştürülebilir. Burada her iki değerlikli metal iyonu komşu aljinat molekülünün iki karboksil grubuna bağlanır. Böylelikle boyutları kontrol edilebilen jel kürecikler, viskozitenin artışı ile oluşan polimer zincirlerini birleştiren Ca+2 ile karboksilat fonksiyonel gruplarını içeren biyopolimer çözeltisi karıştırılarak elde edilir. HLT-ALJ hibrid-jel kürecikleri CaCl2 çözeltisi içine damlatma tekniği ile hazırlanır, bu tez çalışmasında her iki yöntem de kullanılmıştır. ALJ kürecikler HLT ile kompozit oluşturduğunda, mekanik olarak daha sağlam hale gelir. İçi boş çift tabakalı borulu özel morfolojisi nedeniyle HLT mükemmel bir ilaç taşıyıcı sistem olarak incelenmiştir. HLT-ALJ hibrid-jel kürecikleri hazırlandıktan sonra, taramalı elektron mikroskopu (SEM) ALJ-HLT hibrid küreciklerin mikroyapıları, morfolojisi, yüzey alanını ve gözenek-boyut dağılımını saptamakta kullanılmıştır. Hazırlanan HLT-ALJ hibrid-jel küreciklerin termal özellikleri TGA ve DSC diyagramları ile değerlendirilmiştir. Saf ALJ kürelere, HLT nanotüplere ve HLT-ALJ hibrid-jel küreciklere CIP adsorpsiyonu, ortam pH' ının, başlangıç CIP konsantrasyonunun, partikül miktarının ve kompozit içerisinde HLT ve ALJ' nin kütle oranlarının bir fonksiyonu olarak incelenmiştir. Buna göre en uygun CIP adsorpsiyon pH' ı 4,5, HLT/ALJ kompozit miktarı 100 ml çalışma hacminde 0,5 g ve HLT' nin ALJ' ye kütle oranı 3/1 olarak bulunmuştur. Bu koşullarda maksimum CIP adsorpsiyon kapasitesi 50 mg/l CIP konsantrasyonunda 6,82 mg/g olarak elde edilmiştir. CIP' in HLT/ALJ hidrojel kürelere denge adsorpsiyonunun Langmuir modeline uyum sağladığı anlaşılmıştır. CIP' in HLT/ALJ hidrojel kürelere adsorpsiyon kinetiği ise yalancı ikinci dereceden kinetik ile temsil edilmektedir. Tezin bir sonraki aşamasında ise CIP' in HLT/ALJ hidrojel kürelere enkapsülasyon verimliliği ve ilaç yükleme kapasitesi bulunmuştur. Enkapsülasyon verimliliği saf HLT nanotüpler için %88,3, saf aljinat küreler için % 55,1 ve HLT/ALJ hidrojel küreler için %67,1 olarak bulunmuştur. CIP yüklü HLT/ALJ hidrojel kürelerden, in vivo ortama benzetilerek, pH 2,1 HCl tamponu, pH 5,0 PBS tamponu ve pH 7,4 PBS tamponu içerisinde CIP' in salımı incelenmiştir.