Antioksıdanlar İçin Nanoboyutta Gıda Taşınım Sistemlerinin Nanoemülsıyon, Nanosüspansıyon Ve Kat-kat Kaplanma Tekniği İle Hazırlanan Lipozomların Tasarımı

Abstract

Tezin ilk kısmında, yanıt yüzey yöntemi ile quercetin nanoemülsiyon hazırlanma koşullarının optimize edilmiştir. Bağımsız değişkenler homojenizasyon basıncı, emülgatör ve yağ konsantrasyonudur. Partikül boyutu, partikül büyüme oranı ve quercetin dayanıklılığına ait çoklu regresyon katsayıları (R2) sırasıyla 0.917, 0.779 ve 0.855 olarak bulundmuş ve ikinci dereceden polinom modeli uygun kabul edilmiştir. Optimum koşullar %13 emülgatör, %17 yağ içeriği ve 70 MPa homojenizasyon basıncı olarak belirlenmiştir. Bu çalışma aynı zamanda, partikül boyutunun ve stabilitesinin quercetin miktarına ve yağ/emülgatör oranına bağlı olduğunu da göstermiştir. Tezin ikinci kısmında, yüksek basınçlı homojenizatör ile quercetin nanosüspansiyonu hazırlanmıştır. Quercetin’in suda çözünürlüğünün artması elde edilen nanoboyutta yapılarla açıklanabilir. Partikül boyutu 150 MPa basınç ve 10 devir sonrasında sabit bir değere (400 nm) ulaşmıştır. Atomik kuvvet ve taramalı elektron mikroskopu görüntüleri üretilen partiküllerin yapılarının daha uniform olduğunu göstermektedir. Üretilen partiküllere ait termogramlarda erime noktasına ait pikin daha düşük sıcaklık değerlerine kayması ve daha düşük entalpi değeri göstermesi belli miktarda kristalliğin kaybolduğunu göstermektedir. Suda kolaylıkla çözünen toz örnekler, püskürtmeli kurutucuda elde edilmiş ve artan antioksidan aktivite göstermişlerdir. Tezin üçüncü kısmında, anyonik lipozomlar (~400 nm), membran filtrasyon ile elde edilmiş sonrasında farklı molekül ağırlıklı kitosanlarla kaplanmıştır. Farklı molekül ağırlıklı maltodekstrinler püskürtmeli kurutucuda taşıyıcı matriks olarak kullanılmıştır. Lipozom boyutu eklenen kitosan miktarına bağlıdır. Molekül ağırlığından bağımsız olarak kaplanmayan lipozomlara maltodekstrin ilavesi (20%) sonucu yapıları bozulmuştur. Kaplanan lipozomlarda ise yapı korunabilmiştir. Rehidrasyon sonrası agrege yapılar oluşturan (~30 μm) yüksek molekül ağırlıklı maltodekstrinle kurutulan düşük molekül ağırlıklı kitosan ile kaplanan lipozomlar haricindeki tum sistemler orjinal boyutlarına geri dönmüşlerdir.

In the first part, the conditions to prepare quercetin nanoemulsions optimized by response surface methodology The independent variables are pressure, emulsifier and oil concentration. Experimental data could fit into a second-order polynomial model with multiple regression coefficients of (R2) of 0.9171 for size. 0.8545 for growth ratio and 0.7795 for quercetin stability. Optimum conditions found as 13% emulsifier, 17% oil concentration and 70 MPa pressure. This study showed that, particle size and stability of the droplets depended to quercetin loading and oil to emulsifier ratio. In the second part, quercetin nanosuspensions were produced by high pressure homogenization. Improved water dispersity was the result of producing suspensions in nanometric-range. The atomic force and scanning electron microscopy images showed that treated crystals had better size uniformity. Thermograms of nano crystals exhibited shift of melting peak and entalpy of fusion values to lower temperature as an indication of crystallinity loss. Easily water-redispersible powders were fabricated by spray-drying and showed higher antioxidant activities. In the third part, lecithin liposomes (~400nm) were prepared by membrane filtration and coated with dfferent chitosans using the layer-by-layer depositioning method. Spray-drying was facilitated by the addition of different maltodextrins. The liposome size depended on the chitosan concentration. Addition of maltodextrin to uncoated liposomes caused system breakdown. In contrast, the structure of coated liposomes was protected. Upon redispersion all samples yielded back size distributions similar to the original, except the low-molecular weight chitosan coated samples that had been spray dried with high-molecular weight maltodextrin which yielded aggregated liposomes (~30 μm).