Biyosidal özellikli çapraz bağlı katyonik APTAC/AAm kopolimerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve antimikrobiyal özelliklerinin incelenmesi
Preparation, characterization and investigation of antimicrobial properties of biocidal cross-linked cationic APTAC/AAm copolymer
Yazar: ALİYE BETUL DİKER
Danışman: PROF. DR. HESNA NURSEVİN ÖZTOP
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: APTAC = APTAC ; Akrilamitler = Acrylamides ; Antienfektif ajanlar = Anti infective agents ; Biyodizel = Biodiesel ; Gümüş = Silver ; Hidrojeller = Hydrogels ; Kopolimerler = Copolymers ; Mikroskopi-elektron taramalı = Microscopy-electron scanning ; Monomerler = Monomers

Özet:
Çapraz bağlı, katyonik p(AAm/APTAC) kopolimeri, (3-akrilamidopropil) trimetil amonyum klorür (APTAC) ve akrilamit (AAm) monomerlerinden iki farklı çapraz bağlayıcı (EGDMA, BDA) kullanılarak serbest radikal polimerleşmesiyle hazırlandı. Kopolimerin karakterizasyonu için FT-IR analizi, termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve şişme denemeleri yapıldı. FT-IR spektrumları AAm ve APTAC monomerlerinden p(AAm-APTAC) kopolimerinin oluşumunu gösteren piklere sahipti. Kopolimerin çok basamaklı ısısal bozunma tepkimesi verdiği bulundu. Sem görüntüleri gözenekli yapıda olduğunu gösterdi. Şişme denemeleri EGDMA ile hazırlanan kopolimerin çok yüksek şişme özelliğine sahip olduğunu ortaya çıkardı. Hazırlanan polimerler Escherichia coli ve Staphylococcus aureus suşlarıyla etkileşim sonucu antimikrobiyal etki göstermedi. Bu hidrojellerden gümüş iyonları yüklü hidrojeller oluşturuldu. G- p(AAm/APTAC)/E ve G-p(AAm/APTAC)/B hidrojellerinin aynı bakterilere etkisi agar difüzyon ve dilüsyon yöntemi ile incelendi. G-p(AAm-APTAC)/E hidrojelinin minimum bakterisidal derişimi E.coli için 0.35 mg mL-1, S. aureus için 14 mg mL-1 olarak bulunurken G-p(AAm-APTAC)/B hidrojelinin minimum bakterisidal derişimi E.coli için 7.35 mg mL-1, S. aureus için 18 mg mL-1 olarak bulundu. Öldürme zamanı deneyinde hidrojeller, minimum bakterisidal derişimlerindeki etkileşimde 120 dakika içinde E. coli ve S. aureus'un %90'ını öldürdü. E coli'nin tamamı G-p(AAm/APTAC)/E ve G-p(AAm/APTAC)/B hidrojelleri tarafından 360 dakikalık etkileşim süresi içinde öldürüldü. Bu süre S. aureus için 24 saat olarak bulundu.
Anahtar sözcükler: APTAC, Ag, hidrojel, biyosidal

Abstract:
The cross-linked, cationic p(AAm/APTAC) copolymer was prepared by free radical polymerization from (3-acrylamidopropyl) trimethyl ammonium chloride (APTAC) and acrylamide (AAm) monomers using two different crosslinkers (EGDMA, BDA). FT-IR analysis, thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), scanning electron microscope (SEM) and swelling experiments were performed for the characterization of the copolymer. FT-IR spectra had peaks indicating the formation of p(AAm-APTAC) copolymer from AAm and APTAC monomers. The thermal analysis of the hydrogel indicates a multistep decomposition.  SEM images show that hydrogel has highly porous surface area. According to the swelling experiments the copolymer prepared with EGDMA was very high swelling properties. The prepared hydrogels did not show antimicrobial effect as a result of interaction with Escherichia coli and Staphylococcus aureus strains. Hydrogels loaded with silver ions were synthesized from these hydrogels. Hydrogels loaded with silver ions are G-p(AAm/APTAC)/E and G-p(AAm/APTAC)/B hydrogels. The effects of G-p(AAm/APTAC)/E and G-p(AAm/APTAC)/B on the same bacteria were investigated by well agar diffusion and dilution method. The minimum bactericidal concentration of G-p(AAm-APTAC)/E hydrogel was 0.35 mg mL-1 for E. coli and 14 mg mL-1 for S. aureus, while the minimum bactericidal concentration of G-p(AAm-APTAC)/B hydrogel was 7.35 mg mL-1 for E. coli and 18 mg mL-1 for S. aureus. In the time kill assay the hydrogels killed 90% of E. coli and S. aureus within 120 minute of contact at minimum bactericidal concentrations of hydrogels. Hundred percent of E.coli strain was killed by G-p(AAm/APTAC)/E and G-p(AAm/APTAC)/B hydrogels within 360 minutes of exposure time. This time was found to be 24 hours for S. aureus.
Key words: APTAC, Ag, hydrogel, biocisidal