Bitki atıklarından hazırlanan ekstraktın kitosan nanopartikülleriyle enkapsülasyonu ve in vitro incelenmesi

Ceviz (Juglans regia L.) ağacı Juglandaceae familyasına ait bir ağaç türüdür. Cevizin meyvesi kadar diğer yapısal bileşenleri olan kabuk, yaprak, zar kısımları da içerdiği komplex bileşenler sayesinde sağlık için önemli bir yere sahiptir. Cevizin iç kısmında bulunan endokarp zarı, içeriğindeki zengin bileşenleri yapılan çalışmalarla ortaya koyulmasına rağmen yeterince faydalanılmayan atık olarak kalmaktadır. Doğal bileşik olarak ceviz zarı ekstresinin, antioksidan ve antiinflamatuar özelliklere sahip, fenolik asitler ve flavonoidler gibi yüksek konsantrasyonlarda biyoaktif bileşikler içerdiği bulunmuştur. Yapılan çalışmalarla bu biyoaktif bileşiklerin, nöroinflamasyonu, oksidatif stresi ve beta-amiloid agregasyonunu azaltmak gibi nörodejeneratif hastalıklarda potansiyel terapötik etkilere sahip olduğu gösterilmiştir. Nanoteknoloji son zamanların en gözde çalışma alanlarından birini oluşturmaktadır. Kullanım alanı gittikçe genişleyen bu teknoloji sağlık sektöründe, ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesinde ve daha birçok teşhis-tedavi amaçlı yapılan çalışmalarda araştırılmaktadır. Kan-beyin bariyeri (KBB), beyin dokusunu kan kaynaklı toksinler, patojenler ve diğer zararlı maddelerden koruyan bir bariyer sistemidir. Nörodejeneratif hastalıkların tedavisi için ilaçların beyne ulaştırılması, KBB'nin işlevi nedeniyle zordur. Geleneksel ilaçlar, KBB'yi geçemezler veya sınırlı bir geçirgenlik gösterirler. Bu nedenle bilim insanları, KBB'nin geçilmesi için farklı teknikler geliştirmeye çalışmaktadır İlaç taşıyıcı sistemleri uygun taşıyıcı yapı malzemeleri kullanılarak etken maddelerin hedefe taşınmasında umut vadeden yaklaşımlar sunmaktadır. Kitosan, karides ve diğer kabuklu deniz hayvanlarının kabuklarının hidrolizi sonrasında elde edilir. Kitosan, insanlar için biyouyumlu, biyobozunur ve biyoaktif bir polimerdir. Kitosan, yüksek mekanik dayanıklılık ve esnekliğe sahiptir. Ayrıca düşük toksisiteye sahiptir ve biyolojik olarak parçalanabilir, bu nedenle çevre dostudur. Çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılır. Biyomedikal uygulamalarda kullanılan kitosan, dokularla uyumlu ve biyouyumlu olması nedeniyle yaygın olarak kullanılır. Bu tez çalışması kapsamında, boyutları 150-300 nm arasında değişen, ceviz endokarp zarından elde edilen özütün enkapsüle edildiği kitosan nanopartikülleri (JP/CSNP) üretilmiş ve nanopartiküllerin karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. İyonik jelasyon tekniği ile üretilen nanoparçacıklara farklı konsantrasyonlarda (seri1: 10 mg/ml, seri2: 5 mg/ml, seri3: 2,5 mg/ml) ekstrakt yüklemesi yapılmıştır. Zeta potansiyel ölçümleri sonucunda +17 mV ve + 44 mV arasında değişen değerler bulunmuştur. Nanopartikül boyutları zetasizer ile ölçülmüş ve boş olan nanopartiküllere (CSNP) ait ortalama partikül boyutu 281 nm olarak bulunmuştur. Bu değerler seri1 nanopartiküller için 197 nm, seri2 nanopartiküller için 194 nm ve seri3 nanopartiküller için 237 nm olarak ölçülmüştür. En yüksek enkapsülasyon oranı % 89 değerle seri2 nanopartiküllerde hesaplanmıştır. Yapılan ilaç salım çalışmaları ile 10. saatin sonunda nanopartiküllere yüklenen ekstraktın % 33-% 12 oranlarında ortama salındığı görülmüştür. Antioksidan aktivitenin nanopartiküllere yüklenen ekstrakt konsantrasyonu ile doğrusal bir artış gösterdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca FTIR ve SEM görüntülemeleri ile nanopartiküllerin daha detaylı incelenmeleri sağlanmıştır. Yapılan çalışma ile nörodejeneratif rahatsızlıklarda kullanılmak üzere doğal ilaç potansiyelinde ceviz endokarp özütü enkapsüle edilmiş kitosan nanopartikülleri sentezlenmiştir. Çalışmalar sonucunda üretilen nanopartiküllerin nörodejeneratif rahatsızlıklara karşı umut vadettiği görülmektedir.