Magnetik kitosan-halloysit-demir oksit nanokompozitlerine tetrasiklin yüklenmesi, karakterizasyonu, salınımı ve adsorpsiyonunun incelenmesi
Magnetic chitosan-halloysite-iron oxide nanocomposites: Investigation of tetracycline loading, characterization, release and adsorption
Yazar: PARINAZ RAEIATBIN
Danışman: PROF. DR. YEŞİM SAĞ AÇIKEL
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu tez çalışmasında kitosan kaplı demir oksit nanopartikülleri (CHT-Fe3O4), manyetik halloysit nanaotüpleri (HLT-Fe3O4), manyetik kitosan-halloysit nanokompozitleri (CHT-HLT-Fe3O4) birlikte çöktürme tekniği ile sentezlenmiştir. Tetrasiklinin CHT-Fe3O4 nanopartiküllere, HLT-Fe3O4 nanotüplere ve CHT-HLT-Fe3O4 nanokompozitlere adsorpsiyonu, yüklenmesi ve kontrollü salımı incelenmiştir.
CHT-Fe3O4 nanopartiküllerin, HLT-Fe3O4 nanaotüplerin ve CHT-HLT-Fe3O4 nanokompozitlerin karakterizasyonu FT-IR, TGA, DSC, DLS, SEM, TEM,VSM ve BET analizleri ile yapıldı. Söz konusu nanopartiküllere, nanotüplere ve nanokompozitlere tetrasiklin adsorpsiyonu, ortam pH'ı, adsorbent konsantrasyonu, başlangıç tetrasiklin konsantrasyonu ve temas süresinin bir fonksiyonu olarak incelenmiştir. Tetrasiklinin CHT-HLT-Fe3O4 nanokompozitlere adsorpsiyonu için optimum koşullar ise pH 5.0, 50 mg/L tetrasiklin konsantrasyonu, 0.5 g/L nanokompozit konsantrasyonu ve CHT' nın HLT'e kütle oranı 2/1 olarak belirlenmiştir.
Tetrasiklinin CHT-Fe3O4 nanopartiküllere, HLT-Fe3O4 nanaotüplere ve CHT-HLT-Fe3O4 nanokompozitlere maksimum adsorpsiyon kapasite ve verimliliği sırasıyla 78.11 mg/g, %78.84; 50.32 mg/g, % 47.82 ve 84.90 mg/g, %80.68 olarak bulunmuştur. CHT-Fe3O4 nanopartiküllere, HLT-Fe3O4 nanaotüplere ve CHT-HLT-Fe3O4 nanokompozitlere tetrasiklin denge adsorpsiyonunun Langmuir ve Freundlich modellerine uyumu incelenmiş, her iki modelle de temsil edilebilmekle beraber Langmuir modeline daha iyi uyum sağladığı görülmüştür. Tetrasiklin adsorpsiyon kinetiğinin ise kimyasal adsorpiyonun baskın mekanizma olduğunu gösteren, yalancı ikinci derece modele uyum sağladığı anlaşılmıştır.
CHT-Fe3O4 nanopartiküllere, HLT-Fe3O4 nanaotüplere ve CHT-HLT-Fe3O4  nanokompozitlere tetrasiklin  ilacı yüklenerek, kontrollü ilaç salımı fosfat tampon çözeltisi içinde incelenmiştir. Tetrasiklin yükleme verimi ve salım yüzdeleri hesaplanmıştır.

Abstract:
In this thesis study, chitosan coated iron oxide nanoparticles (CHT-Fe3O4), magnetic halloysite nanotubes (HLT-Fe3O4), magnetic chitosan-halloysite nanocomposites (CHT-HLT-Fe3O4) were synthesized using co-precipitation method. Tetracycline adsorption, loading, controlled release by CHT-Fe3O4 nanoparticles, HLT-Fe3O4 nanotubes and CHT-HLT-Fe3O4 nanocomposites were investigated. 
The characterisation of CHT-Fe3O4 nanoparticles, HLT-Fe3O4 nanotubes and CHT-HLT-Fe3O4 nanocomposites was performed by FT-IR, TGA, DSC, DLS, SEM, TEM,VSM and BET analyses. The adsorption of tetracycline by these nanoparticles, nanotubes and nanocomposites was investigated as a function of medium pH, adsorbent concentration, initial tetracycline concentration and contact time. The optimum conditions for the tetracycline adsorption by CHT-HLT-Fe3O4 nanocomposites were determined as pH 5.0, 50 mg/L tetracycline concentration, 0.5 g/L nanocomposite concentration and the mass ratio of CHT to HLT 2/1. 
The maximum adsorption capacities and efficiencies of tetracycline by CHT-Fe3O4 nanoparticles, HLT-Fe3O4 nanotubes and CHT-HLT-Fe3O4 nanocomposites were found to be 78.11 mg/g, %78.84; 50.32 mg/g, % 47.82 and 84.90 mg/g, %80.68, respectively. The fit of tetracycline equilibrium adsorption on CHT-Fe3O4 nanoparticles, HLT-Fe3O4 nanotubes and CHT-HLT-Fe3O4 nanocomposites to the Langmuir model and Freundlich model was investigated. Although the tetracycline adsorption was represented by both the models, the adsorption equilibrium data were found to better fit the Langmuir model. Tetracycline adsorption kinetics were understood to be pseudo second-order model, indicating that chemical adsorption is the dominant mechanism.
Tetracycline was loaded on CHT-Fe3O4 nanoparticles, HLT-Fe3O4 nanotubes and CHT-HLT-Fe3O4 nanocomposites, and then controlled drug release was investigated in phosphate buffer solution. Tetracycline loading efficiency and release percentages were calculated.