Bilimsel Poster

Antibakteriyel Biyopolimer Matriksi Hazırlanması
İhsan Başaran¥, M. Tolga Yalgın*, Ayhan Oral¥ ,Seyhan Ulusoyφ
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü,
Polimerik Malzemeler Araştırma Laboratuvarı. Merkez/ÇANAKKALE
*Mime-Tech Technoligies, Ultrasport İç ve Dış Ticaret Ltd. Şti. Avcılar/İSTANBUL
φ Süleyman Demirel Üniversitesi, Deneysel ve Gözlemsel Araştırma ve Uygulama Merkezi. Çünür/ISPARTA
¥
Hazırlanan polimer disklerin anti-bakteriyel özelliklerinin incelenmesi için insan patojenlerinden olan
Gram negatif Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 ve Gram pozitif Staphylococcus aureus
ATCC 25923 kullanılmıştır. Bakteriler Müller Hinton sıvı besiyerinde gece boyunca üretilerek ve 0.5
Mc Farland bulanıklığına eşdeğer bulanıklıkta süspansiyonları hazırlanmıştır. Diskler halinde
hazırlanmış polimerlerden ve bakteri süspansiyonlarından sıvı besiyeri bulunan tüplere eklenerek,
35°C de 24-48 saat inkübe edilmiştir. İnkübasyon sonucunda örneklerden uygun dilüsyonlar
hazırlanarak Müller Hinton agar besiyerine yayma yapılmış, koloni oluşturan birim sayılarak
anti-bakteriyel etkinlik değerlendirilmiştir.
SONUÇLAR
4 ve 5 nolu polimer filmlerin (tablo 1) Staphylococcus aureus ATCC 25923 için eklenen tüm
bakteri hücrelerini öldürdüğü (%100 antibakteriyel olduğu) ancak Pseudomonas aeruginosa ATCC
27853 için etkili olmadığı tespit edilmiştir. Diğer polimer örneklerinin ise test edilen bakteriler için
anti-bakteriyel etkisinin bulunmadığı tespit edilmiştir ve sonuçlar tabloda gösterilmiştir.
Tablo 1. PLA ve Antibakteriyel moleküller ile Hazırlanan Polimer Filmlerinin
Antibakteriyel Test Sonuçları Tablosu
GİRİŞ
İlaç salınımında kullanılan maddelerin, canlı metobolizması ile uyumlu, metabolizmada
belirli bir süreç içerisinde bozunabilen ve daha da önemlisi toksik veya herhangi bir kötü yan
etkiye neden olmayan türden olması gerekmektedir[1,2]. Günümüzde bu özelliklere sahip
materyallerden en çok tercih edilenlerinden bir tanesi, doğal antibakteriyel özellik gösteren
kitosandır [3].
Bunun yanı sıra biyouyumluluk özelliğine sahip poli(laktik asit), poli(etilen glikol), gibi bazı
diğer biyopolimerler de kullanılmaktadır. Poli(laktik asit) (PLA), biyopolimerler arasında son
zamanlarda çok ilgi gören ve bir çok araştırmacı tarafından özellikleri geliştirilen ve modifiye
edilen bir polimerdir. Zamanla bu maddenin biyopolimerler arasında üretim ve kullanım açısında
en uygun olanı haline gelmiştir[7]. Bu polimerin doğal olarak antibakteriyel etkisi
bulunmamaktadır. İstenildiğinde bu polimer matrikslerinin içerisine antibakteriyel ajanlar ilave
edilmektedir. Bu antibakteriyel ajanların son yıllarda en çok kulanılanı da gümüştür[4,5]
.Gümüşün yanı sıra, antibakteriyel özellik gösterdiği tespit edilen ve bitkilerden elde edilen
esansiyel yağlar vardır. Bu yağlara antibakteriyel özellik kazandıran etkan maddeler de bu
amaçla kullanılmaktadır. Bunlara örnek olarak sinamaldehit (tarçın), feniletil alkol, sitrenellol (gül
yağı), terpineol , sineol , anisil alkol, a-pinen , b-sitrenellol ve karvakrol (kekik yağı) verilebilir
[6].
İlaç salınımlarında antibakteriyel polimer matris olarak doğal esansiyel yağların etken maddeleri
ile PLA hibrit malzemelerinin kullanılması tamamen doğallık ve biyouyumluluk açısından önemli
bir yöntem olacaktır. Bu amaçla PLA ile farklı etken maddeler kullanılarak polimer matriksleri
hazırlanmış ve bunlar arasında sinamaldehit, fenil etil alkol kullanılarak hazırlamış polimer
filmler E. coli ve S.aureus bakterilerine karşı etkili antibakteriyel özellik göstermiştir[8,9].
Bu çalışmada da esansiyel yağ etken maddelerinden ; terpineol, sineol, linalool, anisil alkol,
α-pinen ve β-sitrenellol kullanılarak poli laktik asit ile polimer filmler hazırlanmış ve örneklerin
antibakteriyel özellikleri incelenmiştir.
DENEYSEL
1. Polimer Filmlerinin Hazırlanması :
Polilaktik asit ve plastikleştirici ajan olarak %10 oranında polietilen glikol birlikte Tetrahidrofuranda
çözülmüştür. Çözünme tamalandıktan sonra çeşitli yüzdelerde esansiyel yağların etken
maddelerinden ilave edilip çözüldükten sonra çözme-dökme yöntemi ile polimer filmleri
hazırlanmıştır.
2. Polimer Filmlerinin Antibakteriyel Özelliklerinin İncelenmesi:
Terpineol, Sineol, Linalool, Anisil Alkol, α-pinen ve β-Sitrenellol etken maddeleri kullanılarak
polimer filmler hazırlanmıştır. Hazırlanan örneklerden 6 mm çapında diskler kesilerek
anti-bakteriyel test için kullanılmıştır. Bunun için belirli sayıda bakteri içeren kültürler polimer
diskler ile inkübe edilmiş ve koloni oluşturan bakteri hücrelerinin sayılmasıyla etkinlik tespit
edilmiştir.
Kod
Antibakteriyel
Molkül
Yüzde Bileşim
S.aureus' e karşı
P.aeruginosa' e
karşı
1
Teripineol
% 30
Yok
Yok
2
Sineol
% 10
Yok
Yok
3
Linalool
% 30
Yok
Yok
4
Anisil Alkol
% 20, 30, 40, 50
Yok
Yok
5
α-pinen
% 30
Var
Yok
6
β-sitrenellol
%30
Var
Yok
Tartışma
Biyobozunur ve biyouyumlu bir polimer olan PLA ile tamamen doğal organik esansiyel yağların
yapısında bulunan antibakteriyel moleküllerün etkileştirilmesi ile hem biyouyumlu hem de
antibakteriyel etkisi olan polimer matrisleri hazırlanmak istenilmiştir. Önceki çalışmalarda fenil etil
alkol ve sinemaldehit ile ulaşılan etkin antibakteriyel özelliğe bu çalışmada antibakteriyel etkin
ajanlardan α-pinen ve β-sitrenellol kullanılan örneklerde elde edilmiştir. Çalışmalara PLA ile
etkileştirilen sineol ve linalool maddelerinin miktarlarının arttırılması ve antibakteriyellik testi
yapılması işlemi ile devam edilebilir.
Referanslar
[1] Lee, Susan S., et al. "Biodegradable implants for sustained drug release in the eye."
Pharmaceutical research 27.10 (2010): 2043-2053.
[2] Gollwitzer, Hans, et al. "Antibacterial poly (D, L-lactic acid) coating of medical implants
using a biodegradable drug delivery technology." Journal of Antimicrobial Chemotherapy 51.3
(2003): 585-591.
[3] Bernkop-Schnürch, Andreas, and Sarah Dünnhaupt. "Chitosan-based drug delivery systems."
European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 81.3 (2012): 463-469.
[4] Guo, Liya, et al. "Polymer/nanosilver composite coatings for antibacterial applications."
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 439 (2013): 69-83.
[5] Fortunati, E., et al. "Multifunctional bionanocomposite films of poly (lactic acid), cellulose
nanocrystals and silver nanoparticles." Carbohydrate polymers 87.2 (2012): 1596-1605.
[6] Burt, Sara. "Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods—a
review." International journal of food microbiology 94.3 (2004): 223-253.
[7] Garlotta, Donald. "A literature review of poly (lactic acid)." Journal of Polymers and the
Environment 9.2 (2001): 63-84.
[8] Oral, Ayhan et al. "Prepearation of Antibacterial Polylactic Acid with Phenylethyl Alcohol."
The 4th International Conference of Chemical Industries Research Division. Book of Abstracts,
p16, (2010).
[9] Suner Salih C., et al. "Prepearation of Cinnamaldehyde Poly(lactic acid) Antibacterial
Polymer Film and Investigation of Antibacterial Effect." 7th International Packaging Congress
and Exhibition. Book of Abstracts, p121, (2013)