TÜBİTAK – BİDEB KİMYA LİSANS ÖĞRENCİLERİ

TÜBİTAK – BİDEB
KİMYA LİSANS ÖĞRENCİLERİ-KİMYAGERLİK, KİMYA ÖĞRETMENLİĞİ,
KİMYA MÜHENDİSLİĞİ-BİYOMÜHENDİSLİK- ARAŞTIRMA PROJESİ
KİMYA-3 (Çalıştay 2012)
KİMYA PROJE RAPORU
GRUP SEBEKARE
PROJE ADI
ATIK KAYISIDAN ELDE EDİLMİŞ FERROMANYETİK ÖZELLİKLİ AKTİF
KARBONDAN FeCl3 DESORPSİYONUNUN İNCELENMESİ
PROJE EKİBİ
Sevgi BALCIOĞLU
Serhat BAYRAK
PROJE DANIŞMANLARI
Prof. Dr. Nevin GÜRBÜZ
Prof. Dr. HALİT DEMİR
MALATYA
29 HAZİRAN – 8 TEMMUZ 2012
PROJE AMACI:
Bu projede hedeflendirilmiĢ ilaç salım sistemlerinde kullanılan destek materyallerine, zayıf
etkileĢimlerle
bağlanmıĢ
FeCl3
bileĢiğinin
desorpsiyon
kinetiğinin
incelenmesi
amaçlanmıĢtır.
GİRİŞ
Günümüzde teknolojinin çok hızlı geliĢimi birçok alanda çalıĢma olanağı sağlamıĢ ve
insanlar sanayi alanında çok farklı çalıĢmalara yönelebilmiĢlerdir. Bu geliĢen çalıĢma
alanlarından biri ilaç sanayinde olup bunun bir kolu da kontrollü ilaç salım sistemleridir.
AlıĢılagelmiĢ ilaç uygulama yöntemlerinden gelen bazı olumsuzluklar insanları ilacı
vücudun istenilen bölgesine bırakabilen, vücudun ilacın yan etkilerinden minimal düzeyde
etkilenmesini sağlayan, ilacın dozunu minimum düzeye indirgeyen ve ilacın etki süresini
uzatarak hastanın yaĢam kalitesini artıran ilaç salım sistemlerini geliĢtirmeye yöneltmiĢtir.
Halen alıĢılagelmiĢ yöntemlerle vücuda ilaç verilmesine yönelik çalıĢmaların devam
etmesine karĢın bu yöntemlerin uzun zaman alması ve vücuda verdiği yan etkilerinden
dolayı kontrollü salım sistemlerine ilgi oldukça yüksektir[1,2,3]. Fakat kontrollü salım
sistemlerini destekler nitelikte yapılan hedeflendirme çalıĢmaları için kullanılan bazı
bileĢiklerin tutturulduğu destek materyaline ne kadar tutunduğu bir Ģüphe konusu olabilir.
Zira ortamda serbest dolaĢan Fe+3 iyonu peroksit bileĢiğini vücut için çok tehlikeli olan
OH. radikaline dönüĢtürebilmekte ve bu radikal de bir çok hastalık için öncü olan DNA
hasarı ve lipid peroksidasyonu oluĢturabilmektedir[4]. Demir ve bakır gibi metaloiyonların yokluğunda C vitamini güçlü bir antioksidandır. Fakat metaloiyonların varlığında
tehlikeli olabilirler. Benzer Ģekilde sağlıklı bireylerde 20 grama kadar ulaĢan mega
dozlarda bile C vitamininin zararlı etkileri gösterilememesine karĢın ileri dönem kanserli
hasta grubunda letal hemorajik tümör nekrozu geliĢebileceği rapor edilmiĢtir[5].
Hedeflendirme amacıyla kullanılan bu bileĢiklerin destek materyalinde lokalize olmaması
vücut için çok tehlikeli sonuçlar doğurabileceğinden bu çalıĢma kapsamında atık kayısıdan
elde edilmiĢ ferromanyetik özellikli aktif karbonun ilaç salımı süresince üzerindeki FeCl3
bileĢiğini ne oranda desorbe ettiği incelenmiĢtir. ÇalıĢmamız diğer ferromanyetik özellikli
destek materyalleri için üzerlerindeki manyetik özelliği sağlayan bileĢiklerin ne kadar
desorbe edildiği ve daha ileriki aĢamalarda desorpsiyonunun engellenmesi adına bir ön
ayak oluĢturmaktadır. Ayrıca çalıĢmanın insan sağlığı adına yanlıĢ oluĢturulmuĢ
metodların düzeltilmesi bakımından önemli bir sonuç oluĢturabileceği düĢünülmektedir.
2. MATERYAL VE YÖNTEM
2.1. Kullanılan Materyaller
Proje sürecinde kullanılan materyal ve kimyasallar aĢağıda verilmiĢtir:
 UV spektrofotometre
 Santrifüj
 Mikrofiltre
 FeCl3 bağımlı aktif karbon (atık kayısıdan elde edilmiĢ)
 Kuvars küvet
 Mikropipet
 Mikropipet ucu
 Na2HPO4
 NaH2PO4
 ġırınga
 Beher
 Erlen
 Baget
 Terazi
 Ependorf tüpü
2.2. Standart Hazırlama İşlemleri
Bu çalıĢmada standartlar için önce 500 ppm’ lik stok çözelti hazırlandı. Bunun için 8,34
mg FeCl3.6H2O tartıldı. Az bir miktar suda çözüldü, hacmi balon jojede 100 mL’ ye
tamamlandı. Daha sonra bu çözeltiden 1, 5, 10, 25, 50 ppm’ lik standartlar hazırlandı. Bu
standartların 203,4 nm dalga boyunda UV-Vis ile absorbans değerleri alındı ve standart
grafiği çizildi.
2.3. Dalga boyu Taraması
Örnekler ve standartlar için dalga boyu taraması yapılarak en uygun soğurum yaptığı
bölge 203,4 nm olarak belirlendi.
2.4. Aktif Karbon Süspansiyonu
1. 0,05 g aktif karbon + 5 mL fosfat tamponu olarak hazırlandı.
2. 0,1 g aktif karbon + 8 mL fosfat tamponu olarak hazırlandı.
3. 0,1 g aktif karbon + 8 mL su olarak hazırlandı.
2.5. Desorpsiyon İşlemleri
Süspansiyon olarak hazırlanmıĢ aktif karbonlar desorpsiyona bırakıldı ve belirli zaman
aralıkları için örnek alınarak spektrofotometreye verilmek üzere hazırlandı.
2.6. Aktif Karbonu Analize Hazırlama
Belirli zaman aralıklarında örneklerden 150 μL alınarak on kat (çözücüsüyle) seyreltme
yapıldı ve mikrofiltreden ependorf tüpüne süzüldü.
2.7. Spektrofotometrede Ölçüm İşlemleri
Örneklerin kuvars küvetlerle 203,4 nm’de absorbansı alınarak konsantrasyon belirleme
iĢlemleri kalibrasyon grafiğinden yararlanılarak yapıldı.
3. BULGULAR
 Örnekler ve standartlar için dalga boyu taraması yapılarak maksimum soğurum yaptığı
bölge 203,4 nm olarak bulundu.
 Standartlar hazırlanarak kalibrasyon grafiği aĢağıdaki gibi bulundu ve örnekler için
konsantrasyon belirlemesinde bu kalibrasyon grafiğinden yararlanıldı.
abs
1.8
y = 0.0288x + 0.1183
R² = 0.9971
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
10
20
30
40
50
ppm
ġekil.1. Kalibrasyon grafiği
ġekil.2. Standartlar
ġekil.3. Tampon
60
 Örnekler desorpsiyona bırakıldı.
ġekil.4. Desorpsiyona bırakılmıĢ ferromanyetik aktif karbon
 Spektrofotometre cihazı ilk olarak boĢ kuvars küvetlerle kalibre edildi. Daha sonra köre
(çözücü) karĢı örneklerin 203,4 nm’de absorbansı alınarak konsantrasyonları belirlendi.
1. 0,05 g aktif karbon + 5 mL fosfat tamponu
Tablo.1. Birinci örnek için elde edilen veriler
Seyreltilmiş
Gerçek Konsantrasyon (*SF)
Konsantrasyon
ppm
0
0
0
19
0,183
2,321
23.21
23
0,046
0,583
5,83
25
0,075
0,95
9,5
Zaman (sa)
Absorbans
0
2. 0,1 g aktif karbon + 8 mL fosfat tamponu
Tablo.2. Ġkinci örnek için elde edilen veriler
Seyreltilmiş
Gerçek Konsantrasyon (*SF)
Konsantrasyon
ppm
0
0
0
19
0,139
0,75
7,5
23
0,083
0,447
4,47
25
0,125
0,674
6,74
Zaman (sa)
Absorbans
0
3. 0,1 g aktif karbon + 8 mL saf su
Tablo.3. Üçüncü örnek için elde edilen veriler
Seyreltilmiş
Gerçek Konsantrasyon (*SF)
Konsantrasyon
ppm
0
0
0
19
0,183
2,321
23,21
23
0,158
1,428
14,28
25
0,129
0,392
3,92
Zaman (sa)
Absorbans
0
4. SO NUÇ VE TARTIŞMA
Ġlaç salım sistemlerinde kullanılan adsorbanlara hedeflendirme çalıĢmaları yapılması
amacıyla ferromanyetik özellik kazandırılmaya çalıĢılmıĢ ve bunun için de genellikle
demir bileĢikleri kullanılmıĢtır. Fakat bu bileĢikler özelliklerini kaybetmemeleri için
adsorban maddelere zayıf ikincil etkileĢimlerle bağlanmıĢlardır ki bu da bu bileĢiklerin
bazı su ve tampon sistemlerinde ortama Fe+3 salabileceği Ģüphesini ortaya çıkarır. Fe+3
iyonu serbest formda iken vücuda bir yararı olmayıp serbest radikal öncülü olarak
davranmaktadır ki bu da organizma için oksidatif DNA hasarı ve lipid peroksidasyonu gibi
büyük tehlike oluĢturmaktadır.
Bu çalıĢmada ferromanyetik aktif karbon çözeltileri su ve tampon sistemlerinde
bekletilerek belirli zaman aralıklarında konsantrasyon belirlemesi yapılmıĢtır. Çıkan
sonuçlar anlamlı bir artıĢ ya da azalıĢ göstermemesine karĢın belirli bir absorbans değeri
göstermiĢtir ki bu da ortama Fe+3 salındığını göstermektedir. Bu bağlamda da bu
çalıĢmanın önceden oluĢturulan metodların yeniden düzenlenmesi için bir ön ayak
oluĢturması beklenmektedir.
TEŞEKKÜR
ÇalıĢtay koordinatörü: Prof. Dr. Mehmet AY’ a, sunuları ve çalıĢmalarıyla bizleri
aydınlatan danıĢmanlarımız: Prof. Dr. Nevin GÜRBÜZ, Prof. Dr. Halit DEMĠR, Teknisyen
Zeynel ġAHĠN’ e, tüm çalıĢtay ekibine ve Malatya Ġnönü Üniversitesi’ne teĢekkür
ederiz…
KAYNAKLAR
[1] BaĢar, M., 2006. Organik kökenli doğal adsorbanlarla kontrollü ilaç salınımı,
Yüksek lisans tezi,Ġstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ġstanbul.
[2] Kontrollü ilaç salımı., http://www.gencbilim.com/
[3] Gürsoy, A. Z., 2002. Kontrollü Salım Sistemleri, Kontrollü Salım Sistemleri
Derneği Yayınları, Ġstanbul.
[4] www.mustafaaltinisik.org.uk/21-adsem-01.pdf
[5]
http://tndt.org/pdf/pdf_TNDT_177.pdf
GRUP ÜYELERİNİN ÖZGEÇMİŞLERİ
Sevgi BALCIOĞLU (Ġnönü Üniversitesi-Malatya)
1990 tarihinde Samsun ÇarĢamba’ da doğdu. Ġlk, ortaokul ve liseyi Samsun’ da tamamladı.
Üniversite
eğitimini
Ġnönü
üniversitesinde
tamamladı.
Aktif
Karbona
Enzim
Ġmmobilizasyonu konulu bir posteri, Atık Kayısıdan Elde EdilmiĢ Ferromanyatik Aktif
Karbondan Ġlaç Salınımı konulu bir TÜBĠTAK projesi bulunmaktadır.
Serhat BAYRAK (Karadeniz Teknik Üniversitesi-TRABZON)
1990 tarihinde Ġstanbul Fatih’ te doğdu. Ġlk, ortaokul ve liseyi Ġstanbul’da tamamladı.
Üniversiteyi Karadeniz Teknik Üniversitesinde okudu. YeĢil Çay KateĢinlerinin
Ġzolasyonu ve Besin Sanayinde Kullanımı konulu deneysel bitirme tezi sunmuĢtur.
Hobileri, gülmek .