DOĞADAN CİLDİNİZE (KİMYA) ARDIÇ YAPRAĞI. Adile ŞEKER Çağrı AVAN

Transkript

1 YİBO Öğretmenleri (Fen ve Teknoloji-Fizik, Kimya, Biyoloji- ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı DOĞADAN CİLDİNİZE (KİMYA) ARDIÇ YAPRAĞI Adile ŞEKER Çağrı AVAN PROJE DANIŞMANLARI Prof. Dr. Osman ÇAKMAK Doç. Dr. Ayhan ÇELİK GEBZE OCAK- 2010

2 Proje Adı : Ardıç Yağından Temizlik Solüsyonu Eldesi PROJENİN AMACI : İnsan sağlığına zarar vermeden, mikroplara karşı antiseptik etki gösteren doğal dezenfektan oluşturulması. Günlük yaşamda mikrobiyal etkilere karşı kullandığımız bir çok dezenfektanların insan sağlığına olumsuz etkileri olan maddeler ihtiva etmektedir. Bu proje çalışmasında doğal maddelerle bir dezenfekte solüsyonu elde edilmeye çalışılacaktır. (4) Örneğin trietilaminin kansoreje etkisi çok yüksektir. GİRİŞ İnsan sağlığını korumak dünyada en önemli araştırma alanlarından birisidir. Insanlar gün içerisinde yaşadığı çevrede sürekli mikrobiyal canlılarla temas halindedir. Bilindiği gibi, Gribal enfeksiyonlar, HIV, Ekzama, Mantar gibi bir çok hastalığın kaynağını bulaşıcı mikroplar teşkil etmektedir. Günlük yaşamda temizlik amaçlı kullanılan kimyasal maddeler ekonomik olması için zararları düşünülmeden, katkı maddeleri oransız ve özensiz bir şekilde karıştırılarak hazırlanmaktadır. Kimyasal maddelerin zararlı etkilerinden dolayı, yan etkileri olmayan doğal maddelerin kullanıldığı sağlık ürünlerinin hazırlanması büyük ilgi çekmektedir. Insanın en çok kirlenen ve mikroplara en çok temas eden yeri elleridir. Ellerin sürekli temiz tutulması için doğal ve pratik yollar sürekli araştırılmalıdır. Bu çalışmamızda pratik, doğal bir yol geliştirilmeye çalışıldı. Bitkiler arasında ardıç antimikrobiyal ve dezenfektan etkisi ile dikkat çekmektedir. Antifungal, antiviral ve kansere karşı etkileride daha öncelerde yapılan çalışmalardan bilinmektedir. Ayrıca ardıç yağı yüzyıllardır halk arasında kullanılmaktadır. Son zamanlarda domuz gribi salgını vesilesiyle el yıkama jeli yaygın bir şekilde kullanılmaya başlanmıştır. Günlük yaşamtımızda kullandığımız doğal ekstratların dezenfektan özelliği olduğu ile ilgili çalışmalar yapılmıştır.(4) Ardıç yağı, kekik yağı gibi doğal ekstratların dezenfektan özellikleri 2

3 bilinmektedir. Özellikle ardıç yağı uçucu yağı ve ekstrası üzerine ülkemizde önemli çalışmalar yapılmıştır. Ardıç, servigiller (Cupressaceae) familyasından Juniperus cinsine ait iğne yapraklı ağaç ve çalı formundaki taksonların ortak adıdır. Eskiden beri ardıç özellikle kara ardı (juniperius excelsa) başta mikrobik hastalıklar olmak üzere bir çok hastalıkların tedavisinde geleneksel tıbbi ilaç olarak yaygın kullanımı vardır. Ardıç yağını içerisinde alpha-pinene, myrcen, cadinanes, germacrene D, manoly oxide, carene, muurolanes, phellendrene, gibi bir çok molekül bulunmaktadır. (Ayrıntılı bilgi için tablo-1 bakınız.) (4) ARDIÇ EKSTRATI İÇERİSİNDEKİ MADDELERİN (Kara Ardıç- Juniperius Excelsa) İSİMLERİ MİKTARI ÖZELLİKLERİ - Pinene %30-80 Dezenfektan,böceklerin kimyasal iletişim sisteminde kullanılır. Myrcen % Parfüm etkisi ve yatıştırıcı etkisi vardır. Cadinanes %0,8-0,9 Koku etkisi vardır. Germacrane d %0,8-2,2 Feromen olarak rol oynar, antibiyotik etkisi vardır. Manoly oxide %0,2 0,5 Koku etkisi vardır. Carene %8,4 13,1 Tatlı ve keskin kokuludur, suda çözünmez. Muurolanes %0,5-0,7 Koku etkisi vardır. Phellendrene %6,7 Koku amaçlı kullanılır. Ardıçtaki ekstratının içerisinde en fazla alfa-pinene maddeis bulunmaktadır. Alpha-pinene organik yapılı bir terpenendir. -pinene (C 10 H 16 ) mikroorganizmalar üzerine etkisinin olduğu bilinmektedir. Böcekler içinde anti insektir.(1) Ardıç yağı, (Juniperius excelsa) uçucu yağı ve ekstratının bir kısmı antimikrobiyal etki gösterir. Juniperius excelsa (kara ardıç) ile yapılan çalışmada 5-6 değişik çözücü ekstratlarının adı geçen bakterilere etkisi görülmektedir. Ardıç ekstrasından hazırlana değişik çözelti 3

4 ortamlarında bakterilerin üreme miktarları üzerine çalışmalar yapılmıştır. Tablo incelendiğinde bakterilerin çoğalmasında azalma gösterdiği belirlenmiştir. Böylelikle kara ardıç türünün uçucu yağının yaygın mikroplara karşı etkisi bilimsel olarak ortaya konmuştur. (2) Çözücüler Bakteriler B.subtilis S.Aureus S.epidermis B-hem Enterocccus E.coli P.mirabilis K.pneumonia Ps.aureginosa C.albicans Strepcoccus Hexane Methanol extrat Chloroform Methanol Günlük hayatta kullandığımız dezenfektan el jellerinde kimyasal maddeler bulunmaktadır. Halen kullanılan el yıkama solüsyonlarında, % oranında etill alkol, % 15 su, % 3 gliserin (yumuşatıcı etkisi) % 1 selüloz grubu (kolpobol,belkamol,hidroksietiselüloz-jelleştici için) % 1 TEA(TRİETANOLAMİN-mikroorganizmaları öldürücü etkisi ) Trietanolamin in kansorejen etkileri ve diğer zararları bilinmektedir. Aynı şekilde kullanılan diğer bazı kimyasallarında bazı yan etkileri bilinmektedir. PROJENİN ÖZGÜN DEĞERİ Son yıllarda, kimyasal katkı maddelerinin zararlarının anlaşılması ile doğal maddelere büyük bir yönelme gözlenmektedir. Özellikle her gün bir çok defa eli dezenfekta ihtiyacı bulunduğundan el jelini doğal maddelerden hazırlanması daha da önem arz etmektedir. Bu çalışmada alkol yerine su kullanılmaktadır. Bu çalışma ile getirilen en önemli yenilik mikrop öldürücü olan trietinolaminin yerine kara ardıçın (juniperius excelsa) uçucu yağı kullanılacaktır. Trietinolamin kansorrajen olup, tehlikeli maddeler sınıfında bulunmaktadır. Çalışmada kullanılan sürfaktan gibi glikoz birimlerinden ibaret (selüloz yapısında) zararsız bir maddedir. Aynı şekilde diğer katkı maddesi gliserinde yağlardan elde edilen zararsız bir maddedir. 4

5 ÖNGÖRÜLEN ÇIKTILAR Sağlık açısından en önemli çıktı mevcut temizlik maddelerinin cilde olan zararlı etkisinden kurtulunacaktır. Üstelik cilde ve cilt hastalıklarına faydalı, tedavi edici etkisi olduğu bilinen uçucu yağın kullanımı zararlı etkiler yerine faydaya bırakacaktır. Maaliyet açısından; alkol yerine, su ve trietinolamin yerine ülkemizde yaygın yetişen kara ardıç meyvelerinin uçucu yağı, maliyeti oldukça düşürecektir. Ayrıca alkol kullanımında toplumun bazı kesimlerinde çekince bulunduğundan, oluşturulacak sağlık ürünü daha çok talep görecektir. MATERYAL VE YÖNTEM Deney Materyalleri: Maddeler Ardıç yağı Surfatan TA Siklodekstrin Askorbik asit Alkol (Etanol) Saf su Polietilenglikol (PEG) Gliserin Şalgam Malzemeler Cam pipet (puarlı) Beher Mezür Hassas terazi Balon joje Huni Süzgeç kağıdı ph metre Cam baget 5

6 Ürünün hazırlanışı Ürün, beherde hazırlanmıştır. İlaveler pipetle yapılmıştır. Cam bagetle karıştırılmıştır. ph metre ile asitlik ayarlanması yapılmıştır. Ürünün hazırlnamasında piyasada mevcut ürünlerin oranları temel alınmıştır. Deneyin temeli ilgili maddelerin çeşitli oranlarda karıştırılmasına dayanmaktadır Ancak piyasadaki ürünlerdeki oranların hazırladığımız ürünlerle uyuşmadığı görülmüştür. Bunun üzerine çeşitli denemeler yapılarak ideal ve uygun karışım oranları belirlenmeye çalışılmıştır.. Deneyde çözeltilerin oluşumu ile ilgili tablo aşağıdadır (tablo-2). Ardıç yağı içerisindeki alfa-pinen ve diğer maddeler organik özellikte mono terpen yapısında organik moleküllerdir. Bunların sudaki çözünürlükleri son derece düşüktür. Siklodekstrin Genel İşlem Çözücü olarak alkol yerine su kullanılmıştır. Organik yapılı ardıç yağının suyla etkileşimi ve çözürürlüğü sağlamak için siklodekstirin kullanılmıştır. Siklodekstrin hidroksil grupları ile suyla; organik kısımları ile de ardıç ekstresi ile etkileşmekte ve sonuçta su ve organik iki ayrı fazın oluşumu engellenmektedir. Siklodeksrin, ortama ürünün yüzde birini oluşturacak miktarda ilave edildi. Siklodeskrin şeker özelliğinde bir maddedir. Ardıç yağı ile suyun daha iyi etkileşimini sağlamak, ortam yüzey aktif bir madde olan sürfaktan ilave edilmiştir. Uzun bir süre karıştırıldı. Sürfaktan TA aynı zamanda jelleşmeyi de sağlamaktadır. Son olarak PEG (polietilen glikol) ilave edildi. Karıştırılmaya devam edildi. PEG ortamın jelleşmesini sağlamaktadır. Jel yapı el yüzeyi ile etkileşimi artırmakta ve kolaylaştırmaktadır. Daha sonra oluşan karışıma yeterli miktarda (oranları sağlamak için) su ilave edildi. Doğal renklendirici olarak şalgam suyu eklendi. Nihai ürünün ph sı kontrol edildi. Hafif bazik karışım, hafif asidik hale getirilerek, insan vücudunun asitlik derecesine ayarlandı (ph ~ 5.5). 3

7 Asitliğin ayarlanmasında askorbik asit (C vitamini) kullanıldı. Askorbik asit aynı zamanda güneş ışığında bozulmayı (oksitlenmeyi) engellemektedir. Çözeltinin ph değerini ayarlamak için içerisine askorbik asit konulur. ph, 5 ve 6 arasında olacak şekilde ayarlanır. Ardıç yağı Surfaktran Siklodekstran Gliserin PEG Su Düşünceler 1 0,2 0.5 (%3) 2.0 (%10) (%85) Jelimsilik az 2 0,2 0.5 (%3) 3.0 (%15) (%80) Jelimsilik az 3 0,2 0.5 (%3) 4.0 (%20) (%75) Jelimsilik az 4 0,2 0.5 (%3) 5.0 (%25) (%70) Jelimsilik az 5 0,2 0.5 (%3) 6.0 (%30) (%65) Jelimsilik orta Ardıç yağı Surfaktran Siklodekstran Gliserin PEG Su Düşünceler 1 0,2 0.6 (%3) 6 (%30) (%65) Jelimsilik orta 2 0,2 0.7 (%4) 6 (%30) 13.0 (%64) Jelimsilik orta 3 0,2 0.8 (%4.5) 6 (%30) (%64) Jelimsilik orta 4 0,2 0.9 (%4.7) 6 (%30) (%64) Jelimsilik orta 5 0,2 1.0 (%5) 6 (%30) (%63) Kayganlık çok Jelimsilik orta 4

8 PROJE BÜTCESİ S.N o Malzemeler Miktarı Fiyatı Açıklama 1 Ardıç yağı ml Doğal dezenfektan, antimkrobiyel karışım 2 Bal mumu gram Ardıç yağı çözücüsü (ardıç yağının suda çözünmesini sağlıyor. 3 Siklodekstran gram Balmumu gibi çözücü etkisi var. 4 Sprey Şişesi 3 adet Sunum amaçlı kullanılacaktır. 5 Sürfaktan TA Berektan 50 ml Dezenfektan amaçlı kullanılacaktır. 6 Mezür 2 adet Sıvıların hacim ölçümünde 7 Gliserin 0,5 kg Hazırlanan jelde yumuşatıcı etki sağlaması.. 8 Süzgeç kağıdı ( değişik 1 paket Çözeltilerin süzülmesi için por size) 9 Puarlı Pipet 5 adet Pipet başlığı olarak 10 Balon joje 2 adet Sulu çözelti kabı olarak 11 Ph metre 1 adet Asitlik-bazlık ayarı için ml Beher 5 adet Çözelti hazırlanması için 13 Alkol (etanol) 500 ml Balmumunu çözmek için 14 PEG-400 (poli etilen gram Jelleştirici materyal glikol) 15 Saf su 2 litre Temizleme jelinde temel çözücü 16 Cam Huni 2 adet Maddelerin aktarımı için 17 Hassas terazi 1 adet Tartımlarda 5

9 SONUÇLAR Günlük hayatta kullanılan dezenfektanlarda kimyasal maddeler bulundurmaktadır. DEzenfaktan etkisi ile trietanolaminin kansorejen etkisi gayet iyi bilinmektedir. Hazırladığımız trietanolamine yer verilmemiştir. Bu etkiyi tamemen doğal kaynaklardan elde edilen kara ardıç ağacı ucucu yağı kullanılmıştır. Kara ardıç ucuu yağı üzerine bir çok bilimsel çalışmalar yapılmış mikroplara karşı geniş spektrumlu etkiye sahip olduğu yapılan testlerle gösterilmiştir. Güçlü bir dezenfektan ve anti mikrobik etkisi yüzyıllardır doğal droglarda kullanılmasıyla da anlaşılmaktadır. Çalışmamız sonucunda oluşturulan ardıç yağı karışımı doğal maddelerden oluşmaktadır. Ardıç yağı üzerinde yapılan bilimsel çalışmalar onun çok yönlü bir antimikrobiyal etkisine sahip olduğunu göstermektedir. İlgili bilimsel yayınlar raporda referans olarak verilmiştir. Bu çalışmalar ülkemizde yapılmıştır. Zaten alternatip tıp ilacı olarak yaygın kullanıma sahiptir ve dezenfekten ve mikrobik hastalıklara karşı kullanılmaktadır. Deri ve cilt hastalıklarını iyi ettiği bilinmektedir. Geçmişi bin yılı bulan eski yapılarda bin ardıç ağaçları kullanılmaktadır. Bu durum ardıcın mikrobik ve diğer etkilere karşı bozunmaya dayanıklı olması ile açıklanmaktadır. Ardıç yağının suda çözünmesinde yardımcı olan siklodekstran doğal tabiatlı bir şekerdir. Sağlıa zararlı bir etkisi bulunmamaktadır. Asitliği düzenlemede kullanılan askorbik asit, C vitaminidir. Bu asit antioksidan olup güneş ışığından kaynaklanacak bozulmayı önler. Diğer dezenfektanlarda temel çözücü olarak kullanılan etanol da sağlık için faydalı olmadığı gibi cildin yağ dokusunu çözmesi ve bozması ile önemli zararlı etkileri bilinmektedir. Bu hazırladığımız temizlik jelinde alkol yerine su kullanılmıştır. Yapılan çalışmalarda birbirinden farklı yaklaşık 20 çözelti oluşturulmuş ve çeşitli etkileri incelenmiştir. Şalgamdan elde edilen doğal indikatör sayesinde bozunmadan kaynaklanan ph taki bir değişim çözeltinin renginde değişim olmasına neden olacağından, maddenin raf ömrü bu 6

10 şekilde belirlenmiş olacaktır. Böylece tüketici üründeki renk farklılığından maddenin bozulmuş olup olmadığına karar verebilecektir. Ayrıca günlük yaşamda kullanılan dezenfektanlar içerisinde bulunması zor olan kimyasallar pahalıdır ve yurt dışından ithal edilmektedir. Büyük bir döviz kaybı yaşanmaktadır. Bu üretilen dezenfektan doğal maddelerden üretileceği için kullanılan bütün maddeler kolaylıkla elde edilebilmekte ve yurtdışından üretienlerden daha ucuza üretilebilmektedir. Yapılan temizlik jeli guruptan rastgele seçilen10 kişi üzerinde denenmiştir. 8 kişi memnuniyetini dile getirmiştir. Kokusunun kalıcılığı ve bıraktığı krem hissinin hoş olduğunu söylemişlerdir. Geri kalan 2 kişi ise hem koku hemde krem etkisinin yağlı olduğunu söylemişlerdir. TARTIŞMA Alkol yerine su kullanılması ekonomik avantaj sağlamaktadır. Ardıç yağının çözünmesinde kullanılan %1 oranında kullanılan siklodekstrin yerine bal mumu da kullanılabilir. Balmumu kullanılması maliyeti aşağı çekmektedir. Ancak jelleşme biraz zayıf olmaktadır. Başka bir madde kullanımı ile aşağıda bahsedildiği gibi doğal jelleştiriler kullanılarak balmumu ortamında jelleşmenin güçleneceğini düşünüyoruz. Doğal jelleştirici olara Dezenfektanlarda kullanılan polietilen glikol, etilen glikolün polimerleridir. Jelleştirici özellikte maddeler doğal kaynaklardan da üretilmektedir. Örneğin ayva çekirdeği içinden kolayca izole edilebilen pectin bunlardan birisidir. İleri ki aşamalarda bu deney bu maddenin de temini ile doğal jelleştirici kullanımında tekrarlanabilir. Böylece temizlik jeli büyük oranda doğal yapılı hale getirilmiş olacaktır. TEŞEKKÜR Proje danışmanlığımızı yapan Prof. Dr.Osman ÇAKMAK ve Doç. Dr. Ayhan ÇELİK hocalarımıza teşekkürlerimizi sunarız. Bu çalışmalarımızı yapmak için gerekli ortamı sağlayan Mehmet AY hocamız başta olmak üzere tüm çalıştay elemanlarına teşekkürlerimizi sunarız. Çalıştaya katılan tüm arkadaşlarımıza yardımlarından dolayı çokça teşekkür ederiz. 7

11 Çalışmalarımızda emeği geçen tüm Tüsside personellerine ayrıca teşekkürlerimizi sunarız. yerleşti yılında bu bölümden üçüncü olarak mezun oldu. Aynı yıl Sinop-Boyabat Cumhuriyet YİBO da göreve başladı. Ayrıca aynı yıl Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde Fen Bilgisi Öğretmenliği alanında yüksek lisans çalışmalarına başladı. Halen bir çok çalışmada görevlerini sürdürmektedir. KAYNAKÇA 1. Azırak, S., Thymol ve carvacrol un ın vıvo genotoksik etkilerinin araştırılması, Çukurova Üniversitesi doktora tezi, L. Subsp. Badia Debeaux, Negueruela, A., Alonso, M., Paul, J., İnigo, A., Cervera, M., Lopez, G., Essential Oil analyses of the leaves and berries of juniperius oxycedrus, Botanica Complutensis, 27, , 2003, 3. Sarıcı, Ü., Yurdakök, M., Naçar, N., Korkmaz, A., Yiğit, Ş.,Tekinalp, G., Yenidoğan bebeklerde respiratuar distres sendromunun tedavisinde 2 farklı surfaktan preparatının klinik etkinliklerinin karşılaştırılması, Çocuk sağlığı ve Hastalıkları dergisi, 47, , Salido, S., Altarejos, J., Nugueras, M., Sanchez, A., Pannecouque, C., Witvrouw, M., Clercq, E., Chemical studies of essential oils of juniperius oxycedrus ssp. Badia, Journal of ethnopharmacology, 81, , Topçu, G., Erenler, R., Çakmak, O., Johansson, C., Çelik, C., Chail, B., Pezzuto, J., Diterpenes from the berries of juniperius excelsa, Phytchemistry, 50, , Ünlü, M., Ünlü, G., Vural, N., Dönmez, E., Çakmak, O., Composıtıon and antımıcrobıal actıvıty of juniperus excelsa essentıal oıl, Chemistry of Natural Compounds,. 44, , Azırak, S., Thymol ve carvacrol un ın vıvo genotoksik etkilerinin araştırılması, Çukurova Üniversitesi doktora tezi, L. Subsp. Badia Debeaux, Negueruela, A., Alonso, M., Paul, J., İnigo, A., Cervera, M., Lopez, G., Essential Oil analyses of the leaves and berries of juniperius oxycedrus, Botanica Complutensis, 27, , 2003, 8. Sarıcı, Ü., Yurdakök, M., Naçar, N., Korkmaz, A., Yiğit, Ş.,Tekinalp, G., Yenidoğan bebeklerde respiratuar distres sendromunun tedavisinde 2 farklı surfaktan preparatının klinik etkinliklerinin karşılaştırılması, Çocuk sağlığı ve Hastalıkları dergisi, 47, , Salido, S., Altarejos, J., Nugueras, M., Sanchez, A., Pannecouque, C., Witvrouw, M., Clercq, E., Chemical studies of essential oils of juniperius oxycedrus ssp. Badia, Journal of ethnopharmacology, 81, ,

12 ÖZGEÇMİŞLER ADİLE ŞEKER 1979 IspartaSütçüler doğumludur.ilköğretim ve orta öğretimini Ispartada tamamladı.1998 yılında Gazi Üniversitesi Kırşehir Eğitim Fakültesinde Fen Teknoloji Öğretmenliğini okuyup 2002 yılında mezun oldu yıllarında Isparta Sütçüler ilçesine bağlı Çobanisa,Çimenova.Çandır Köylerinde üçretli öğretmen olarak çalıştı Şubat 2.Döneminde Afyon merkez Çıkrık Kasabasına kadrolu Fen Teknoloji öğretmeni olrak atanmıştır yılında Sinop Dikmen Kadı Yibo İlköğretim Okuluna görevine devam etmektedir. ÇAĞRI AVAN 1987 de Ankara da doğdu. Ilköğretim ve lise eğitimini Ankara da tamamladı yılında Gazi Üniversitesi Kastamonu Eğitim Fakültesi Fen ve Teknoloji öğretmenliği bölümüne yerleşti yılında bu bölümden üçüncü olarak mezun oldu. Aynı yıl Sinop-Boyabat Cumhuriyet YİBO da göreve başladı. Ayrıca aynı yıl Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsünde Fen Bilgisi Öğretmenliği alanında yüksek lisans çalışmalarına başladı. Halen bir çok çalışmada görevlerini sürdürmektedir. 9