Biyouyumlu aljinat kappa kerajin hidrojel ile protein ve herbisitin kontrollü salınımı

Protein adsorpsiyonu birçok doğal proseste önemli bir rol oynar ve bu nedenle farmasötik bilimlerde, biyoteknolojide ve doku mühendisliğinde uygulama alanı bulur. İlaç sanayinde, gıda endüstrisinde ve tarım alanında etken maddelerin daha etkin, verimli ve yararlı kullanımı için kontrollü salınım sistemleri geliştirilmektedir. Biyouyumlu aljinat-kappa kerajin hidrojel ile protein adsorpsiyonu ve ayrıca protein ve herbisit moleküllerinin hidrojel matrise enkapsülasyonu ve sonrasında kontrollü salınımı araştırılmıştır. Kalsiyum klorür çözeltisi içinde fiziksel çapraz bağlanma yöntemiyle sentezlenen aljinat-kappa kerajin hidrojel kürelerin yapısı FT-IR ve SEM analizi ile incelenmiştir. Sığır proteininin (Bovine Serum Albumin, BSA) hidrojeller üzerine adsorpsiyonu farklı süre, farklı sıcaklık (25;32,5;40ᵒC) ve pH (2,8;4,8;6,8) değerlerinde çalışılmıştır. BSA adsorpsiyon kapasitesi en yüksek 240mg/g ile 40°C'de, pH 4,8'de elde edilmiştir. Adsorpsiyon kinetik verilerinin, yalancı birinci derece, yalancı ikinci derece ve parçacık içi difüzyon modellerine uygunluğu incelenmiş ve en uygun modelin parçacık içi difüzyon modeli olduğu belirlenmiştir. BSA molekülleri, farklı pH (4,2; 4,8 ve 7,5) ve tuz çözeltisi (CaCl2/KCl; 2/0; 2/2; 4/4) konsantrasyonlarında aljinat- kappa kerajin hidrojel kürelere enkapsüle edilmiş ve 37ᵒC'de sentetik mide ve sentetik bağırsak sıvısında kontrollü salınımı incelenmiştir. En yüksek enkapsülasyon verimi (%88,69) en düşük pH ve en yüksek tuz konsantrasyonunda hazırlanan hidrojelde elde edilmiştir. BSA'nın sentetik mide sıvısında salınımı ihmal edilebilecek seviyededir. Sentetik bağırsak sıvısında maksimum salınımı (13,3mg/g) pH 4,2'de enkapsüle edilen numunelerde elde edilmiş, en düşük salınım ise (2,9mg/g) pH 7,5'de ekapsüle edilmiş numunede elde edilmiştir. BSA salınım kinetik verilerinin Ritger-Peppas modeline uygunluğu incelenmiş ve salınım mekanizmasının Fick yasasına uymayan davranış gösterdiği görülmüştür. Buna göre hidrojel kürelerden BSA salınımı hem BSA proteininin hidrojel matristen difüzyonu ile hem de çapraz bağın gevşemesi ile gerçekleşmiştir. 2,4-Diklorofenoksi asetik asit (2,4-D) ve isoproturon herbisitleri hidrojel kürelere enkapsüle edilmiştir. Herbisitlerin enkapsülasyon verimlerini artırmak ve salınımlarını yavaşlatmak için ferihidrit, Ca-bentonit, aktif karbon ve perlit içeren herbisit yüklü hidrojel-kompozit küreler üretilmiştir. Hidrojel kürelere eklenen adsorbanlar enkapsülasyon verimini arttırmada etkili olmuştur.