Bazı uçucu yağların ve etken maddelerinin SOL-JEL yöntemiyle enkapsülasyonu ve karakterizasyonu

Abstract

Uçucu yağlar sahip oldukları koku tat ve biyolojik etkilerinden dolayı gıda, ilaç, kozmetik ve ev temizlik ürünleri gibi endüstrilerde kullanılmaktadırlar. Son zamanlarda alternatif tıbba duyulan ilginin artmasıyla insanlar arasında kullanımı da artmaktadır. Bu çalışma kapsamında Origanum minutiflorum (kekik), Eugenia caryophyllata (karanfil), Eucalyptus camaldulensis (okaliptus) ve Cymbopogon citratus (limon otu) bitkilerinden uçucu yağlar hidrodestilasyon yöntemiyle elde edilmiştir. Elde edilen yağlardan sırasıyla karvakrol, öjenol, ve 1,8-sineol etken maddeleri izole edilmiştir. İzole edilen etken maddeler Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometrisi (GC-MS) ve Gaz Kromatografisi (GC-FID), Nükleer Manyetik Rezonans Spektroskopisi (NMR) ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ile karakterize edilmiştir. İzole edilen etken maddeler, standart etken maddeler ve uçucu yağlar sol-jel ve dondurarak kurutma (freeze drying) yöntemleriyle enkapsüle edilmiştir. Toz haldeki enkapsüle uçucu yağların ve etken maddelerin yapısı ve termal özellikleri, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), FTIR, Yüzey Alanı ve Porozite (Gözeneklilik) Analizi (BET), Termogravimetrik Analizi (TGA) ve 29Si-NMR Analizi ile karakterize edilmiştir. Etken maddelerin izolasyonunda kimyasal ekstraksiyon ve kimyasal türevlendirme yöntemleri uygulanmıştır. Sol-jel yöntemiyle enkapsülasyon prosesinde uçucu yağlar, izole edilen etken maddeler ve standart etken maddeler Tween 20 sürfektantı kullanılarak disperse edilmiştir. Sol-jel reaksiyonu için başlangıç maddesi olarak kolloidal silika (Ludox 40) kullanılmıştır. Tween 20 ve kolloidal silika miktarları enkapsüle edilecek her bir materyale göre ayrı ayrı optimize edilmiştir. Dondurarak kurutma yönteminde ise Arabik gam uygulaması ve arabik gam:jelatin:sukroz (1:1:1) oranlarındaki karışım uygulaması ile enkapsülasyon gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda Origanum minutiflorum yağından karvakrol % 99.37, Eugenia caryophyllata yağından öjenol % 99.86 ve Eucalyptus camaldulensis yağından 1,8-sineol % 97.78 saflıkta izole edilmiştir. Sol-jel enkapsülasyonda kapsüllerin çapı 7.85-21.50 nm arasında değişirken enkapsülasyon verimi ise % 5.22-77.76 arasında değişim göstermiştir. Dondurarak kurutma prosesinde ise arabik gam uygulamasında gözenek çapları 12.73-30.29 nm arasında değişirken enkapsülasyon verimi % 9.40-85.72 arasında değişim göstermiştir. Karışım uygulamasında gözenek çapları 2.99-55.66 nm arasında değişirken enkapsülasyon verimi % 16.27-98.66 arasında değişim göstermiştir.