Cotınus coggygrıa scop. ve pistacia vera l. bitkileri kullanarak gümüş nanopartiküllerin yeşil sentezi, karakterizasyonu ve antimikrobiyal özelliklerinin incelenmesi
Green synthesi̇s of si̇lver nanoparti̇cles usi̇ng cotinus coggygria scop. and pi̇staci̇a vera l. plants, thei̇r characteri̇zati̇on and i̇nvesti̇gati̇on of anti̇mi̇crobi̇al properti̇es
Yazar: FATMA ÇİFTÇİ
Danışman: PROF. DR. MAHMURE ÜSTÜN ÖZGÜR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Anorganik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Yeşil kimya olarak adlandırılan biyosentez yöntemi, metalik nanopartikül sentezi için kullanılan bir yöntemdir. Metal nanopartiküllerin biyo-sentezinde bitki özütleri; maya, bakteri, mantar, gibi maddeler indirgen olarak kullanılmaktadır. Yeşil sentez yöntemiyle metal nano partikül sentezi, basit ve daha az toksik olması nedeniyle çevre dostu bir yöntemdir.
Çalışmamızda, Anacardiaceae familyasına ait Cotinus coggygria Scop. bitkisi yaprakları (CCY) ve Pistacia Vera L. dış kabuklarının (PVLDK) sulu ekstresi kullanılarak gümüş nano partiküllerin (AgNP'ler) yeşil sentezi gerçekleştirilmiştir. Yeşil sentez için belirlenen optimum koşullarda(CCY için; AgNO3 konsantrasyonu: 10mM, ekstrakt hacmi: 0.15 mL, reaksiyon süresi: 60 dk ve ortam pH'ı pH6, PVLDK için; 10mM AgNO3, ekstrakt hacmi: 0.5 mL, reaksiyon süresi: 180 dk ve pH10 ) bitki ekstrelerinin, Ag iyonlarını AgNP'lere indirgedikleri reaksiyon sonucu gözlenen renk değişimiyle (sarıdan kahverengiye) izlendi. Sentezlenen AgNP'ler CCY ve PVLDK için sırasıyla 433 ve 416 nm dalga boyunda verdikleri absorpsiyon pikleri ile karakterize edildi ve uzun süre stabil kaldıkları saptandı. 
AgNP'leri karakterize etmek için ayrıca TEM ve FTIR analizleri yapıldı. FTIR ölçümleri, fenolik grupların AgNP'lerin sarılması ve stabilizasyonunda rol aldığını doğruladı ve TEM mikrografı AgNP'lerin farklı morfolojik yapılarda olduğunu gösterdi. Bu çalışmada ayrıca AgNP'lere metal iyonlarının etkisi incelendi. Çeşitli hacimlerde metal tuzu ilavesi yapılan CCY ve PVLDK AgNP kolloidal çözeltilerinin absorpsiyon spektrumları ve reaksiyon çözeltilerinin renkleri incelendiğinde; CCY ekstresi ile elde edilen AgNP'lerin kullanılan metal tuzlarından (Ca, Cd, Co, Fe(II), Fe(III), Hg, K, Na, Ni, Pb, Zn,) sadece Cu2+ ve Hg2+ iyonlarını indirgediği, PVLDK ekstresiyle sentezlenen AgNP'lerin kolloidal çözeltisinin ise kullanılan tüm metal tuzları (Cd, Fe(II), Fe(III), Hg, Ni, Pb, Zn, Cu) ile renginin açıldığı gözlenmiştir. Bu sonuç bize PVLDK AgNP'lerinin çalışılan bu metal tuzların kolorimetrik tayinlerinde kullanılabileceğini, CCY ekstresinden elde edilen AgNP'lerin ise Cu2+ ve Hg2+ iyonlarının kantitatif analizlerinde kullanılabileceğini göstermektedir. Antibakteriyel çalışmalar sonucunda PVLDK sulu ekstresinde, antimikrobiyal etki gözlenmemiş ve PVLDK sulu ekstraktı ile sentezlenen AgNP'lerin ise bakterilere karşı antimikrobiyal aktivite gösterdiği saptanmıştır. CCY yapraklarının sulu ekstraktı ve sentezlenen AgNP'lerin ise tüm bakterilerilere karşı çok iyi antimikrobiyal aktivite gösterdiği saptanmıştır ve antibakteriyel uygulamalar için önemli bir biyo-kaynak/biyomateryal olabileceğini göstermiştir. Ayrıca çalışmamızda, CCY ve PVLDK etanol ekstrelerinin antioksidan aktivite tayinleri  1,1-difenil-2- picrilhidrazil (DPPH) ve Toplam İndirgeme Gücü yöntemlerine göre çalışılmış,  BHT, BHA, Askorbik asit ve E vitamini gibi standartların antioksidan aktiviteleri ile karşılaştırılmıştır.
Sonuçlar kullanılan bitki ekstrelerinin  doğal sağlık ürünleri için kaynak olarak büyük bir potansiyele sahip olduklarını ve önemli bir antioksidan kaynağı olarak kullanılabileceklerini göstermiştir.

Abstract:
Biosynthesis method, called green chemistry, is a method used for the synthesis of metallic nanoparticles. In this method substances such as plant extracts, yeast, bacteria, and mushrooms are used as reducing agents. The synthesis of metal nano particle by green synthesis is an environmentally friendly method because it is simple and less toxic. In our study, green synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) was carried out aqueous extract of Cotinus coggygria Scop  plant leaves (CCY) and aqueous extract of Pistacia Vera L. outer shells (PVLDK). It was observed that the plant extracts reduced the Ag ions to AgNPs under the optimum conditions for green synthesis (for CCY; AgNO3 concentration: 10 mM, extract volume: 0.15 ml, reaction time: 60 min., and medium pH : pH6, for PVLDK; 10mM AgNO3, the extract volume: 0.5 ml, reaction time: 180 min. and pH10) with color change (yellow to brown).  The synthesized AgNPs were characterized by their absorption peaks at a wavelength of  433 and 416 nm for CCY and PVLDK, respectively, and were stable for a long time. TEM and FTIR analyzes were also performed to characterize AgNPs. FTIR measurements confirmed that phenolic groups were involved in wrapping and stabilizing AgNPs, and TEM micrographs showed that AgNPs were of different morphological structures.  In this study, the effect of metal ions on AgNPs was also investigated. So various volumes of metal salt solution were added  to the CCY and PVLDK AgNP-colloidal solutions  and then the absorption spectra and the color of the reaction solutions were examined. It was observed that the AgNPs obtained with CCY extract were reduced only Cu2+ and Hg2+ ions from the used metal salts (Ca, Cd, Co, Fe, Fe, Hg, K, Na, Ni, Pb, Zn),   and the colodial solutions of AgNPs synthesized with PVLDK extract were discolored with all used metal salts(Cd, Fe(II), Fe(III), Hg, Ni, Pb, Zn, Cu).   This result shows us that PVLDK AgNPs can be used for colorimetric determination of these metal salts and AgNPs obtained from CCY extract can be used in quantitative analysis of  only Cu2+ and Hg2+ ions. As a result of antibacterial studies, no antimicrobial effect was observed in PVLDK aqueous extract and AgNPs synthesized with PVLDK aqueous extract showed antimicrobial activity against bacteria. The aqueous extract of CCY leaves and the synthesized AgNPs have been shown to exhibit very good antimicrobial activity against all bacteria and have shown to be an important bio-source / biomaterial for antibacterial applications. In our study, the antioxidant activity of CCY and PVLDK ethanol extracts were studied according to 1,1-diphenyl-2-picrilhydrazil (DPPH) and total reduction power methods and compared with antioxidant activities of standards such as BHT, BHA, ascorbic acid and vitamin E . The results show that plant extracts have great potential as a source for natural health products and can be used as an important source of antioxidants.