Islak eğirme yöntemiyle doğal polimer esaslı yara örtüsünün eldesi ve yapısal özelliklerinin incelenmesi
Obtaining natural polymer based wound dressing by wet spinning method and investigation of structural properties
Yazar: DERYA GENİŞ
Danışman: DOÇ. DR. OSMAN İSMAİL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Aljinatlar = Alginates ; Nar = Pomegranate

Özet:
Bu çalışmada ıtır yağı ve nar kabuğu ekstresi katkılı PVA/ALG hidrojellerin ıslak eğirme yöntemiyle üretilmesi amaçlanmıştır. Çapraz bağlayıcı ajan olarak farklı derişimlerde CaCl2 kullanılarak hidrojel mukavemeti ve absorpsiyon yüzdesi üzerine etkisi incelenmiştir. Bu bağlamda 21 adet saf PVA/ALG ve 21 adet nar ekstresi ile hazırlanmış ıtır yağı katkılı numune sentezi gerçekleştirilmiştir. Saf halde sentezlenenlerden 15 adet ve katkılı olanlardan ise 6 adet numune istenilen mukavemette elde edilmiştir. Bu numuneler ile absorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen veriler; peleg, birinci derece absorpsiyon kinetik ve üstel kinetik modeller ile matematiksel olarak modellenmiştir. Nar kabuğu ekstresi ve ıtır yağı içeren 6 adet numune için absorsiyon testleri sonucunda en iyi sonucun A6 kodlu (1:2 PVA/ALG-Nar kabuğu ekstresi-ıtır yağı %6 CaCl2) yara örtüsü hidrojelinde maksimum absorpsiyon değerinin 20. dakikada %1280 olduğu görülmüştür. En yüksek absorpsiyon değerine sahip olan A6 kodlu numune için pH'ın absorpsiyon üzerindeki etkisi incelenmiştir. pH değerinin 2'den 10'a çıktıkça absorpsiyon yüzdesinde düşüş olduğu görülmüştür. Nedeni ise yapıda bulunan hidrofilik grupların protonlanmasıyla polaritenin azalmasıyla ilişkilendirilmiştir. Ayrıca bu numunenin diğer üç farklı kombinasyonu için de morfolojik testler ve termal analiz testleri uygulanmıştır. SEM analizi neticesinde hidrojelin gözenek boyutunun makro boyutta, süngerimsi, küresel ve kanallı yekpare tipte bir yapıya sahip olduğu görülmüştür. Gözenek dağılımının en çok 5-10 mikrometre arasında olduğu, en küçük gözenek boyutunun 5 mikrometre en büyüğünün ise 63 mikrometre olduğu bulunmuştur. Termal analiz sonuçları yapısında nar karbuğu ekstresi ve ıtır yağı bulunan hidrojelin, saf haldeki PVA/ALG hidrojeline göre termal olarak daha kararlı olduğunu göstermektedir. PVA/ALG, PVA/ALG/Nar kabuğu ekstresi PVA/ALG/Itır, PVA/ALG/Nar kabuğu ekstresi/Itır hidrojellerin 4 haftalık in vitro biyobozunma testleri incelendiğinde en hızlı bozunan PVA/ALG hidrojeli iken katkılı hidrojellerde bozunma süreci uzamıştır. Yapılan XRD analiz sonucu PVA/ALG hidrojeli nar kabuğu ekstresi ve ıtır yağı ilavesi ile kristal formdan amorf forma geçmiştir. Amorf yapıda bulunan hidrojeller ideal yara örtüsü olarak kullanıma çok uygundur. Bu çalışmada amorf  jel formda derin yaralara da dolgu olarak kullanılacak bir yara örtüsü elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler:Nar kabuğu ekstresi, polivinil alkol, sodyum aljinat, ıtır yağı,  yara örtüsü

Abstract:
In this study, it was aimed to produce PVA/ALG hydrogels with geranium oil and pomegranate peel extract by wet spinning method. The effect on hydrogel strength and absorption percentage was investigated by using CaCl2 at different concentrations as a crosslinking agent. In this context, synthesis of 21 pure PVA/ALG and 21 pomegranate extracts with geranium oil added samples was carried out. 15 samples from pure synthesized ones and 6 samples from doped ones were obtained with the desired strength. Absorption tests were carried out with these samples and the data obtained; The peleg was modeled mathematically with first order absorption kinetic and exponential kinetic models. As a result of absorption tests for 6 samples containing pomegranate peel extract and geranium oil, the best result was found to be 1280% in the 20th minute for the wound dressing hydrogel with the code A6 (1:2 PVA/ALG-Pomegranate peel-pelargonium oil 6% CaCl2). The effect of pH on absorption was investigated for the sample coded A6, which has the highest absorption value. It was observed that the percentage of absorption decreased as the pH value increased from 2 to 10. The reason is associated with the reduction of polarity with the protonation of hydrophilic groups in the structure. In addition, morphological tests and thermal analysis tests were applied for the other three different combinations of this sample. As a result of SEM analysis, it was observed that the pore size of the hydrogel was macro-sized, spongy, spherical and channeled monolithic type. It was found that the pore distribution was between 5-10 micrometers at most, the smallest pore size was 5 micrometers and the largest was 63 micrometers. Thermal analysis results show that the hydrogel containing pomegranate carbuncle extract and geranium oil is more thermally stable than the pure PVA/ALG hydrogel. When the 4-week in vitro biodegradation of PVA/ALG, PVA/ALG/Pomegranate Peel, PVA/ALG/Itir, PVA/ALG/NAR/Itir Hydrogels was examined, it was observed that the fastest degrading PVA/ALG hydrogel was, while the decomposition time was prolonged in doped hydrogels. As a result of XRD analysis, PVA/ALG hydrogel changed from crystal form to amorphous form with the addition of pomegranate peel extract and geranium oil. Hydrogels in amorphous structure are very suitable for use as an ideal wound dressing. In this study, a wound dressing was obtained in the form of amorphous gel to be used as a filling for deep wounds.
Keywords: Pomegranate peel extract, polyvinyl alcohol, sodium alginate, geranium oil, wound dressing