Elektro-eğirme yöntemi kullanılarak propolis ve kitosan içeren poli (vinil alkol) yara örtüsü üretimi
The production of poly (vinyl alcohol) wound dressing containing propolis and chitosan by using electrospinning method
Yazar: ZEYNEP TUNA
Danışman: PROF. DR. ENGİN BURGAZ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
PVA, termal ve kimyasal stabiliteye sahip, nontoksik, biyouyumlu ve suda çözünebilen bir polimerdir. Kitosan ise doğal bir polimerdir, biyouyumlu ve biyobozunurdur. Biyoaktif olması sebebiyle yara iyileşmesini hızlandıran bir özelliğe sahiptir. Propolise bakıldığında ise antimikrobiyal, anti-enflamatuar ve antioksidan özelliklere sahiptir. Bu çalışmada, polivinil alkol (PVA), kitosan (CS) ve propolis polimerleri kullanılarak nanofiber hazırlamak amacıyla elektro-eğirme yöntemi kullanılmıştır. %100 PVA, %85 PVA %15 Cs, % 45 PVA %55 propolis, %55 PVA %30 propolis %15 Cs, %45 PVA %40 propolis %15 Cs , bas35 PVA %50 propolis %15 Cs ve %25 PVA %60 propolis %15 Cs içeren 7 farklı çözeltiden film üretilmiştir. Farklı oranlarda karıştırılan PVA/propolis, PVA/kitosan, PVA/propolis/kitosan karışımlarının nanofiberlerde sebep olduğu yapısal, morfolojik, termal, mekanik ve antibakteriyel özellikler Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), taramalı elektron mikroskobu (SEM), termogravimetrik analiz (TGA), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC) kullanılarak incelendi. SEM görüntüleri incelendiğinde yüksek moleküler ağırlıklı PVA kullanımının çözelti lekelerine yol açtığı ve böylece düzgün fiberler oluşmasını engellediği görülmüştür. Saf PVA içeren fiberlerin çapları oldukça genişken, kitosan ve propolis ilaveleriyle nanometre seviyelerine düşürülmüştür. Diğer taraftan mekanik özellikler bakımından PVA, propolis ve kitosan içeren numunelerin grafikleri incelediğinde propolis miktarı arttıkça maksimum çekme dayanımı artmış, birim şekil değiştirme değeri azalmış ve plastik deformasyon gösterdiği aralık daralmıştır. TGA grafikleri incelendiğinde kitosan sistemde termal stabiliteyi azaltmış, sistemdeki propolis miktarı arttıkça ani kütle kaybı gerçekleşmemiştir. DSC grafiklerine göre, saf PVA filmin erime sıcaklığı 260°C, %15 kitosan içeren filmin 288°C, %55 propolis içeren filmin ise 297°C'dir. Üçlü karışım numunelerinde propolis %55, %45, %35, %25 kitosan oranı ise %15'te sabit tutulmuştur. Bu numunelerin erime sıcaklıkları sırasıyla 252°C, 258°C, 262°C ve 267°C olduğu görülmüş, propolis arttıkça sıcaklıkta artmıştır. Antibakteriyel aktivitelerine bakıldığında ise antibakteriyel özelliğin yalnızca propolisten geldiği sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
PVA is a nontoxic, biocompatible and water soluble polymer with thermal and chemical stability. Chitosan is a natural polymer, biocompatible and biodegradable. Because it is bioactive, it has a feature that accelerates wound healing. When looking at propolis, it has antimicrobial, anti-inflammatory and antioxidant properties. In this study, electrospinning method was used to prepare nanofibers using polyvinyl alcohol (PVA), chitosan (CS) and propolis polymers. Films were produced from 7 different solutions containing 100% PVA, 85% PVA 15% Cs, 45% PVA 55% propolis, 55% PVA 30% propolis 15% Cs, 45% PVA 40% propolis 15% Cs, 35% PVA 50% propolis 15% Cs and 25% PVA 60% propolis 15% Cs.The structural, morphological, thermal, mechanical and antibacterial properties of PVA / propolis, PVA / chitosan, PVA / propolis / chitosan which mixed in different proportions mixtures in nanofibers were investigated.The presence of relevant functional groups of PVA, chitosan and propolis was demonstrated using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC). When the SEM images were examined, it was seen that the use of high molecular weight PVA caused solution stains and thus prevented the formation of smooth fibers. While the diameters of pure PVA containing fibers were quite large, they were reduced to nanometer levels with the addition of chitosan and propolis. On the other hand, when examining the graphs of the samples containing PVA, propolis and chitosan in terms of mechanical properties, as the amount of propolis increased, the maximum tensile strength increased, the unit strain value decreased and the range of plastic deformation narrowed. When TGA graphics were examined, chitosan decreased thermal stability in the system, and sudden mass loss did not occur as the amount of propolis in the system increased. According to DSC graphics, the melting temperature of pure PVA film is 260 ° C, 288 ° C for the film containing 15% chitosan, and 297 ° C for the film containing 55% propolis. While propolis was 55%, 45%, 35%, 25% in triple mixture samples, the chitosan ratio was kept constant at 15%. The melting temperatures of these samples were found to be 252 ° C, 258 ° C, 262 ° C and 267 ° C, respectively, and the temperature increased as propolis increased. When the antibacterial activities were examined, it was concluded that the antibacterial property came only from propolis.