Antibakteriyel hidrojellerin sentezlenmesi ve karakterize edilmesi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, mikroorganizmaların sebep olduğu pandemikler ve epidemiklere karşı kullanılabilecek antibakteriyel hidrojellerin sentezlemesi, karakterize edilmesi ve antibakteriyel özelliklerinin test edilmesidir. Hidrojeller, yapısında yüksek oranda su tutabilen çapraz bağlı polimerlerdir. Diğer taraftan, N-halamin bileşikleri en etkili antimikrobiyel biyositlerden olup bakteri, virüs, mantar gibi geniş mikroorganizma spektrumunda antimikrobiyel özelliğe sahiptir. Bu bağlamda, N-halamin esaslı hidrojel geliştirilmesi ile hem yüksek su absorpsiyonu, hem de antibakteriyel özellik bir arada elde edilebilir. Bu amaçla, bir N-halamin prekürsörü olan 2-akrilamido-2-metil-1-propan sülfonik asit sodyum tuzu (AMPS) ile N,N'-metilen bis akrilamid (MBAm) çapraz bağlayıcısı kopolimerleştirilerek antibakteriyel özellikte çapraz bağlı polimerler geliştirilmiştir. Sentezlenen hidrojellere seyreltik sodyum hipoklorit çözeltisi ile muamele sonucu antibakteriyel özellik kazandırılmıştır. Hidrojel sentez ve klorlama optimizasyon ve karakterizasyon çalışmaları yapılmış ve antibakteriyel özellik Staphylococcus aureus ve Escherichia coli bakterileri üzerinde test edilmiştir. Sonuç olarak yüksek su absorpsiyon oranına sahip, Gram-pozitif ve Gram-negatif bakterileri inaktive edebilen multifonksiyonel hidrojeller elde edilmiştir. Geliştirilen bu hidrojellerin koruyucu malzemelerde, yara örtücülerinde, su/hava filtrelerinde veya hijyenik absorbanlarda kullanım alanı bulması beklenmektedir.Anahtar sözcükler: AMPS, antibakteriyel, MBAm, hidrojel, N-halamin

The goal of this study is synthesis, characterization and antibacterial testing of acrylamide type hydrogels which could be used to minimize the number of pandemics and epidemics. Hydrogels are crosslinked polymers that retain high amount of water. N-halamine compounds are one of the most effective antimicrobial biocides which are effective to a broad spectrum of microorganism including bacteria, virus and fungi. In this regard, it is possible to obtain high water absorption degree and antibacterial property together by developing N-halamine based hydrogels. Through this goal, antibacterial crosslinked polymers were developed by copolymerizing 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulphonic acid sodium salt (which is an N-halamine precursor) and N,N'-methylene bis acrylamide crosslinker. Hydrogels were chlorinated by treating with diluted sodium hypochloride solution. Optimization of hydrogel synthesis and chlorination, characterization of the synthesized products and antimicrobial tests with Staphylococcus aureus and Escherichia coli were conducted. As a result, antibacterial multifunctional hydrogels having high water absorption degree were successfully developed. These developed hydrogels are expected to find applications such as wound dressing, water/airfilter or hygienic adsorbents.Key words: AMPS, antibacterial, MBAm, hydrogel, N-halamine