Effects of chloride ion and the types of oxides on the antibacterial activities of inorganic oxide supported Ag materials

Abstract

Bu çalısma gümüs içeren oksit destekli malzemeler ve antibakteriyel etkileriniiçermektedir. Çalısmada, gümüs iyonlarının yavas ve kontrollu salınımındanyararlanarak uzun süreli bir etki sağlamak amacıyla oksit desteklerin üzerindegümüs klorür nano-kristalleri olusturulması amaçlanmıstır.?ki çesit oksit destek malzemesi -titanyum dioksit ve çinko oksit/silika- ve darbir aralıkta parça boyut dağılımı (değisken yükleme oranları kullanılarak) elde etmeolanağı veren sol-gel yöntemi ile hazırlanmıstır. Titanyum oksit matriksindeki gümüsklorür kristalleri tek basamaklı sol-gel yöntemi ile jellesme sırasında ve/veya olmadanönce olusmustur. Gümüs klorür olusturmak için kullanılan bir diğer yöntem ise Agnano-metal kristalleri bulunan tozlara HCl islemi uygulamaktır.Hazırlanan örneklerin karakterize edilmesi XRD, SEM ve BET ile yapılmıstır.Örneklerin antibakteriyel etkileri disk yayılma yöntemi ile Gram negatif E.colibacterisine karsı uygulanmıstır. Antibakteriyel aktivite testlerinde gümüs ve gümüsklorür içeren örnekler uzun süreli etkileri aynı malzemeyi birden fazla kullanarakkarsılastırılmıstır.Bu çalısmada gümüs klorür içeren örnekler standart besiyer ortamında (diğerbir deyisle: engelleyici iyon etkisi en az olan) en yüksek antibakteriyel etki alanıgöstermistir. Fakat, yüksek konsantrasyona sahip besiyeri ortamında Ag nano-kristalparçacıkları içeren örnekler daha fazla aktivite göstermistir. ZnO ? SiO2örneklerinde ise en fazla antibakteriyel aktivite beklenenin tersine en düsük ZnOkonsantrasyonunda görüldü. Bundan baska, destek malzemelerin antibakteriyelaktivitelerinin karsılastırılmasında, gümüs içeren ZnO ? SiO2 destekli malzemeleringümüs içeren TiO2 e göre daha aktif olduğu bulundu. Antibakteriyel test yapılmısmalzemeler XRD ile incelendiğinde, gümüs nano-kristallerinin besiyerinden gelen Cliyonlarınedeniyle AgCl kristallere dönüstüğü gözlenmistir. AgCl olusumu kullanılanbesiyerin içeriğine bağlı olarak test edilen malzemeler arasında bir etkilesimolduğunu göstermektedir.

This study deals with the silver containing oxide supported materials and theirantibacterial efficacies. Major goal of this study is to prepare silver chloride nano-crystals on oxide supports to provide a long?lasting protection due to the slow andcontrolled release of silver ions from the materials. Two oxide supports, titaniumdioxide and zinc oxide ? silica matrices were synthesized via a sol-gel route whichallows one to easily tailor textural and chemical properties. Two approaches werefollowed to form AgCl containing materials; to synthesize AgCl containing materialsin a single step sol ? gel route and to form AgCl in the materials by HCl treatment ofmetallic Ag containing oxide materials.The characterization of the samples were performed by using XRD, SEM, andBET techniques. Antibacterial efficacies of the powders were investigated by diskdiffusion (zone inhibition) method against Gram negative E. coli bacteria. In theantibacterial activity tests, the powders containing metallic Ag and/or AgCl nano-crystals were compared with the repeated usage to study the feasibility of their long-term protection.In this study, it was found that AgCl nano-crytals containing samples showeda larger zone of inhibition than Ag containing samples in the standard media whoseingredient?s inhibitory effect on the antibacterial activity is the lowest. However, inthe high broth containing media, metallic Ag nano-crystals containing samplesshowed higher zone of inhibition than AgCl containing samples which reveals thedependence of antibacterial activity on the type of media. In ZnO ? SiO2 samples, thehighest antibacterial activity was found unexpectedly at the lowest ZnOconcentration. Moreover, Ag containing ZnO ? SiO2 was found to be more active thanAg containing TiO2 samples. As the antibacterial tested samples were investigated byXRD, it was seen that Ag crystals were formed into AgCl crystal because of the Cl-ions present in the broth media. AgCl formation indicates that there is an interactionbetween the content of growth media and the antibacterial materials.