Biyolojik sentez (green sentez) ile hazırlanmış bakır nanopartiküllerin azo boyaların gideriminde kullanılması ve bazı biyolojik aktivitelerinin belirlenmesi
Usage of copper nanoparticles prepared by biological synthesis (green synthesis) for the removal of azo dyes and determination of some biological activities
Yazar: MURAT POLAT
Danışman: DOÇ. DR. BÜLENT KAYA
Bingöl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu çalışmada; Plantago lanceolata L. ekstraktı kullanılarak sentezlenen bakır nanopartiküllerinin yeşil sentezi yapıldı. Sentezlenen CuNPs'lerin ilk olarak şekil, kimyasal form, boyut ve morfolojik yapılarının belirlenmesi için UV-vis, FT-IR, XRD, TEM, SEM, EDX ve Zeta potansiyel analizleri yapıldı. Tüm bu karakterizasyon işlemleri sonucunda elde edilen CuNPs'lerin ortalama 70-80 nm boyutunda ve kübik şeklinde olduğu tespit edildi. CuNPs'lerin metilen mavisi ve kongo kırmızı boya gideriminde ilk olarak pH'a bağlı değişim, daha sonra nanopartikül miktarı ve her iki boyanın da konsantrasyonuna bağlı olarak 25 °C ve 40 °C'de boya giderim deneyleri yapıldı. Elde edilen sonuçlarda metilen mavisinin en iyi giderimi 20 mg CuNPs ve 50 ppm MB başlangıç konsantrasyonunda kullanılarak yapılan deneyde %97,49 giderim gerçekleştiği görüldü. CuNPs'lerin antikanser aktivitesinde 1000 µg/mL'nin hem nanopartikül hem de bitki ekstraktı için en etkili dozum olduğu ve sırasıyla; %76 ve %84 hücre ölümünün gerçekleştirdiği görüldü. SH-SY5Y hücreleri için yapılan sitotoksisite deneyinde CuNPs aktivitesi 1000 µg/mL'de %84, Plantago lanceolata L. ise %65 canlılık göstermiştir. Antioksidan çalışmaları için Plantago lanceolata L. ekstraktı ve CuNPs'ler 1 mg/mL konsantrasyonda Plantago lanceolata L. için 294,2691±79,13, CuNPs için bulunan toplam fenolik madde içeriği 23,015±61,12 olarak hesaplandı. Toplam flavonoid içericinin belirlenmesinde Plantago lanceolata L. için toplam flavanoid madde içeriği 1772,00±200,14 , CuNPs için bulunan toplam flavanoid madde içeriği 1015,333±200,12 olarak hesaplandı. Plantago lanceolata L. ve CuNPs için bulunan toplam antioksidan aktivitesi sırasıyla 29794,67±190,07 ve 8304,6±150,04 olarak hesaplandı. 1000 µg/mL konsantrasyondaki DPPH radikali giderme aktivitesi, sentetik antioksidan olan BHA'nın, Plantago lanceolata L. ekstraktının ve CuNPs'nin DPPH giderim aktivitesi sırasıyla %69,8956±0,5836, %78,8612±0,6511, %89,7905±0,2137 olarak hesaplandı. Kontrol grubu olarak kullanılan EDTA'nın metal şelatlama aktivitesi %98,7600±0,9601, Plantago lanceolata L. ekstraktının metal şelatlama aktivitesi %13,5265±0,9755, CuNPs'nin metal şelatlama aktivitesi %74,3961±0,7889 olarak hesaplandı. Anahtar Kelimeler: Bakır Nanopartikül, Yeşil Sentez, Su Giderimi, Metilen Mavisi, Kongo Kırmızısı, Plantago lanceolata L., Antioksidan, Antikanser, Antimikrobiyal

Abstract:
In this study, green synthesis of copper nanoparticles synthesized using Plantago lanceolata L. extract was carried out. First, some characterization processes were carried out to determine the shape, chemical form, size and morphological structures of the synthesized CuNPs. These characterization processes; UV-vis, FT-IR, XRD, TEM, SEM, EDX and Zeta potential. As a result of all these characterization processes, it was determined that the CuNPs obtained were approximately 70-80 nm in size and in cubic shape. In the methylene blue and congo red dye removal of CuNPs, experiments were first performed at 25 °C and 40 °C depending on the pH-dependent change, then the amount of nanoparticles and the concentration of both dyes. In the results obtained, it was observed that the best removal of methylene blue was achieved with 97.49% and 50 ppm MB concentration in the process using 20 mg CuNPs. In the anticancer activity of CuNPs, 1000 µg/mL is more effective for both nanoparticle and plant extract, respectively; 76% and 84%. In the cytotoxicity experiment performed for SH-SY5Y cells, CuNPs activity showed the best activity at 1000 µg/mL with 84% and Plantago lanceolata L. 65%. For antioxidant studies, Plantago lanceolata L. plant extract and CuNPs were calculated as 294.2691±79.13 for Plantago lanceolata L. at 1 mg/mL concentration. The total phenolic content for CuNPs was calculated as 23.015±61.12. In determining the total flavonoid content, the total flavonoid content of Plantago lanceolata L. was calculated as 1772.00 ±200.14. The total flavonoid content for CuNPs was calculated as 1015,333±200.12. Total antioxidant activity for Plantago lanceolata L. and CuNPs was calculated as 29794.67±190.07 and 8304.6±150.04, respectively. DPPH scavenging activity of DPPH radical scavenging activity, synthetic antioxidant BHA, Plantago lanceolata L. plant extract and CuNPs at 1000 µg/mL concentration were 69.8956±0.5836%, 78.8612±0.6511%, respectively 89.7905±0.2137% was calculated. The metal chelating activity of EDTA, which was used as the control group, was calculated as 98.7600±0.9601%. The metal chelating activity of Plantago lanceolata L. plant extract was calculated as 13.526±0.9755%. The metal chelating activity of CuNPs was calculated as 74.3961±0.7889%. The metal chelating activity is EDTA > CuNPs > Plantago lanceolata L., respectively.Keywords: Copper Nanoparticle, Green Synthesis, Water Removal, Methylene Blue, Congo Red, Plantago lanceolata L., Antioxidant, Anticancer, Antimicrobial