Poliüretan bazlı hidrofilik ve hidrofobik disklerin sığır serum albumin (BSA) ile etkileşimleri ve mikroorganizmalara karşı davranışları

Abstract

POLİÜRETAN BAZLI HIDROFILIK VE HIDROFOBIK DİSKLERİN SIĞIR SERUM ALBUMIN (BSA) İLE ETKİLEŞMELERİ VE MİKROORGANİZMALARA KARŞI DAVRANIŞLARI (Yüksek Lisans Tezi) Ayhan EKMEKÇİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mayıs, 2003 ÖZET Sunulan çalışmada, poliüretan (PU) bazlı bir seri disk hazırlanarak bu disklerin Sığır Serum Albumin (Bovine Serum Albumin, BSA) ile etkileşmelerinin incelenmesi ve bu etkileşmelerin disklerin fiziksel özellikleri ile açıklanması amaçlamıştır. Ayrıca bu disklerin mikroorganizmalara karşı davranışlarının belirlenmesi de hedeflenmiştir. Hidrofobik karakterli PU bazlı diskler klasik çözücü döküm yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Hidrofilik karakterli PU bazlı diskler ise PU' nın benzoil peroksit (BO) başlatıcısı kullanılarak akrilik asit (AA), akrilamid (AAm), krotonik asit (CA) ve itakonik asit (IA) ile aşı kopolimerleştirilmiş örneklerinden, yine çözücü döküm yöntemi ile hazırlanmıştır. Üretilen beş tür diskin (PU, PU-PAA, PU-PAAm, PU-PCA ve PU-PIA) BSA ile etkileşmeleri adsorpsiyon-desorpsiyon, yükleme-salım ve tutuklama-salım davranışları takip edilerek incelenmiştir. Disklerin doğrudan BSA ile temaslarında belirgin bir adsorpsiyon olayı gözlenmemiştir. Yükleme işleminden de sonuç alınamamıştır. BSAtutuklanmış örneklerin salım davranışları incelendiğinde 48 saat civarında içerdikleri BSA' yi saldıkları belirlenmiştir. -OH grubu içeren disklere, PU-PAA ; PU-PCA ; PU-PIA, Hekzametilen diizosiyanat-Suberik asit bis-N-hidroksi suksunimid ester (HMDI - SSİ) kullanılarak modifikasyon işlemi uygulanmış ve tekrar yükleme-salım testleri gerçekleştirilmiştir. Bu durumda belirgin bir BSA adsorpsiyonu saptanmıştır. Tüm çalışmalar UV spektrofotometresi kullanılarak Xmak = 278 nm' de yürütülmüştür. Üretilen disklerin % şişme değerleri saptanmış ve bu değerler disklerin monomer içeriklerine bağlantılı olarak açıklanmıştır. Disklerin temas açıları (8) ` Yakalanmış Kabarcık ` yöntemi kullanılarak, hava-su-katı ve siklohekzan-su-katı üçlü sistemlerinde belirlenmiş ve bu değerler % şişme sonuçları ile mukayeseli olarak yorumlanmıştır. 8hava değerleri 42° ile 59° arasında değişmektedir. Yapısal özelliklerin saptanması amacıyla FTIR spektrumları alınmış ve tüm spektrumlarda ortak olarak PU moleküllerine özgü bandlar gözlenmiştir. Disklerin SEM fotoğrafları yüzey özelliklerinin belirlenmesine yardımcı olmuştur. Bu fotoğraflardan en yüksek şişme değerine sahip olan AA diskinin çok gözenekli bîr yapıya sahip olduğu gözlenmiştir. Üretilen disklerin mikrobiyal özellikleri Staphylococcus aureus, Lactobacillus, Escherichia coli, Pseudomanas aeruginosa ve Candida albicans mikroorganizmalarının yüzeye yapışmaları incelenerek araştırılmış,tüm disklere mikroorganizma tutunmasının kontrol ortamına göre daha düşük olduğu saptanmıştır.II! Bilim kodu: 405.04.02 Anahtar Kelimeler: BSA, PU, AA, AAm, CA, IA, FTIR, Temas açısı, Staphylococcus aureus, Lactobacillus, Escherichia coli, Pseudomanas aeruginosa, Candida albicans. Sayfa Adedi: 103 Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Mehlika PULAT

IV INTERACTION OF POLYURETHANE BASED HYDROPHILIC AND HYDROPHOBIC DISCS WITH BOVINE SERUM ALBUMIN (BSA) AND THEIR BEHAVIORS AGAINST MICROORGANISMS (M. Sc. Thesis) Ayhan EKMEKÇİ GAZI UNIVERSITY, INSTITUTE OF SCIENCE May, 2003 ABSTRACT In the study presented, the objectives are preparation of a set of polyurethane (PU) based serial discs, analyzing their interaction with Bovine Serum Albumin, BSA, and description of these interactions by the physical characteristics of these discs. In addition, determination of the behaviors of these discs against microorganisms also constituted another objective. PU discs with hydrophobic characters were prepared by using classical resolving casting method. PU discs with hydrophilic character were also prepared by the classical resolving method from the samples that were vaccine copolymerized acrylic acid (AA), acrylamid (AAm), chrotonic acid (CA) and itaconic acid (IA) by using benzoil peroxide (BO) initiator of PU. The interaction of the discs of five types were (PU, PU-PAA, PU- PAAm, PU-PCA and PU-PIA) analyzed by following the behaviors of absorption - deabsorption, charging - release and capturing-release. On the direct contacts of discs with BSA, a significant absorption incident was not observed. The charging process did not reveal any result, either. On the analysis of the releasing behaviors of thesamples capturing BSA, it was determined that they released BSA, which they had consisted of for 48 hours. Modification process was conducted on the discs consisted of -OH by using PU-PAA; PU-PCA; PU-PIA, Heczamethylene diisosiyanathe- Suberic acid bis-N-hidroxy sucsuminide ester (HMDI - SSI) and charging - releasing tests were re-performed. A significant BSA absorption was determined in this case. All studies were conducted at Amax = 278 nm by using UV spectrophotometer. The inflation % values of the produced discs were determined and these values were described in association with the monomer content of these discs. The contact angles of the discs (6) were determined in the triple systems of air - water - solid and sikhloheczan - water - solid by utilizing `Captured Bubble` method; and these values were interpreted in comparison with the results inflation %. 8ajr values vary within the rage of 42° and 59°. FTIR spectra are taken to determine the structural characteristics and the bonds related with PU molecules were observed in all spectra. The SEM photographs of membranes were also taken to determine the surface characteristicis from these photographs, the AA membrane which has the highest swelling value was observed as having the most parasive structure. Microbial features of the produced discs were studied by analyzing the adhesion of the Staphylococcus aureus, Lactobacillus, Escherichia coli, Pseudomanas aeruginosa and Candida albicans microorganisms of to the surface; and it was determined that retain of microorganism was lower than the control environment.VI Science code: 405.04.02 Keywords: BSA, PU, AA, AAm, CA, IA, FTIR, Contact angles, Staphylococcus aureus, Lactobacillus, Escherichia coli, Pseudomanas aeruginosa, Candida albicans. Page Number: 103 Advises: Prof. Dr. Mehlika PULAT