Hyaluronik asidin çevre dostu solventlerle ekstraksiyonu
Extraction of hyaluronic acid with environmentally friendly solvents
Yazar: AYKHAN NIFTALIZADA
Danışman: PROF. DR. EROL İNCE
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Hyalüronik asit = Hyaluronic acid ; Metil etil keton = Methyl ethyl ketone ; Çevre dostu yöntemler = Environmentally friendly methods ; Çözücüler = Solvents ; Özütleme = Extraction

Özet:
Hyaluronik asit, (-GlcNAc-GIcUA-)n tipinde doğal bir polisakarit glikozaminoglikandır; buradaki GlcNAc, N-Asetil-D-glukozamindir ve GlcUA, D-glukuronik asittir. Bu polimer, farklı bağ dokusu yapılarının bir bileşenidir ve protein ile ilişkilidir. İçinde vitröz vücutta, hyaluronik asit kollajen, serum proteinleri ve plazma dışı proteinlerle birlikte bulunur. Hyaluronik asit, tıbbi ve farmasötik alanlarda önemli bir makromoleküldür. Göbek kordonu ve horoz ibiği bu polisakarit açısından en zengin dokulardan bazılarıdır. Kesilen hayvanlardan HA elde edilmesi kazanç açısından özellikle caziptir.  Bu çalışma HA'nın ayrıştırılmasını, saflaştırılmasını ve karakterize edilmesini amaçladı. Yüksek moleküler ağırlıklı HA'nın eklem içi enjeksiyonunun diz osteoartritli kişilerde hem ağrıyı hem de işlevi iyileştirdiğini göstermiştir.  Hyaluronik asit, kuru göz tedavisinde yapay gözyaşı oluşturmak üzere çeşitli formülasyonlar oluşturmak için de kullanılmıştır. Cilt bakım ürünlerinde yaygın olarak kullanılan bir bileşendir . Hyaluronik asit, kozmetik cerrahide dermatolojik dolgu maddesi olarak kullanılır. Günümüzde hyaluronik asit, biyouyumlu ve geri kazanılabilir olması nedeniyle yumuşak doku dolgu maddesi olarak da sıklıkla kullanılmaktadır. UV spektrofometresi kullanılan kimyasal maddelerin 190-380 nm dalga boyu aralığındaki spektrum analizleri için kullanıldı. HA-solvent karışımları 1:1, 1:2 ve 1:3 oranlarında çalışıldı ve bu deneyler 25, 35, 45 ℃'lerde yapıldı. Çalışmalarda sulu hyaluronik asit çözeltisinin (0.1 mol/L)  ekstraksiyonunda farklı solventlerin ayırma etkinliği üzerine etkileri araştırıldı.  Bu amaçla solvent olarak çevre dostu çözücüler olan siklopentil metil eter (CPME), metil izobütil keton (MİBK) CH3COCH2CH(CH3)2 ve oktanol C8H17OH  kullanılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlarda, sulu çözeltilerden hyaluronik asidin geri kazanımında kullanılan solventlerin %E değerlerinin sırası CPME>Oktanol>MIBK şeklindedir ve CPME daha ekonomik olması nedeniyle tercih edilebilir.

Anahtar kelimeler:  Hyaluronik asit, Ekstraksiyon, Çevre dostu solvent, Siklopentil metileter, Metil izobutil keton, Oktanol

Abstract:
Hyaluronic acid is a natural polysaccharide glycosaminoglycan of the (-GlcNAc-GIcUA-)n type; where GlcNAc is N-Acetyl-D-glucosamine and GlcUA is D-glucuronic acid. This polymer is a component of different connective tissue structures and is associated with protein. In it, in the vitreous body, hyaluronic acid is found together with collagen, serum proteins and non-plasma proteins. Hyaluronic acid is an important macromolecule in the medical and pharmaceutical fields. The umbilical cord and amaranth are some of the tissues richest in this polysaccharide. Obtaining HA from slaughtered animals is particularly attractive in terms of earnings. This study aimed to separate, purify and characterize HA. It has been shown that intra-articular injection of high molecular weight HA improves both pain and function in people with knee osteoarthritis. Hyaluronic acid has also been used to create various formulations to create artificial tears in the treatment of dry eye. It is a commonly used ingredient in skin care products. Hyaluronic acid is used as a dermatological filler in cosmetic surgery. Today, hyaluronic acid is also frequently used as a soft tissue filler because it is biocompatible and recyclable. UV spectrometry was used for spectrum analyzes of the chemicals used in the wavelength range of 190-380 nm. HA-solvent mixtures were studied at 1:1, 1:2 and 1:3 ratios and these experiments were carried out at 25, 35, 45 ℃. In the studies, the effects of different solvents on the separation efficiency in the extraction of aqueous hyaluronic acid solution (0,1 mol/L) were investigated. For this purpose, environmentally friendly solvents such as cyclopentyl methyl ether (CPME), methyl isobutyl ketone (MİBK) CH3COCH2CH(CH3)2 and octanol C8H17OH were used. In the experimental results obtained, the order of %E values of solvents used in the recovery of hyaluronic acid from aqueous solutions is CPME> Octanol> MIBK  and CPME may be preferred because it is more economical.

Keywords:  Hyaluronic acid, Extraction, Environmentally friendly solvent, Cyclopentyl methylether, Methyl isobutyl ketone, Octanol