Production of Silver Nanoparticles Embedded in Pectin/p(HEMA-co-AAc) Hydrogels with Parthenocissus Quinquefolia L Plant Extracts as a Green Synthesis Method

Abstract

Pectin/p(HEMA-co-AAc)/AgNP nanocomposite hydrogels were developed with a simple, cost-effective and environmentally friendly process. First, pectin/p(HEMA-co-AAc) hydrogels was synthesized with pectin as grafting backbone, 2-hydroxyethyl methacrylate and acrylic acid (HEMA and AAc) monomers, N,N'-methylenebisacrylamide (MBA) crosslinker and ammonium persulfate (APS) - N,N,N',N '-tetramethyl ethylenediamine (TEMED) a redox initiator pair by free radical polymerization. The chemical structure and surface properties of pectin/p(HEMA-co-AAc) hydrogels were elucidated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). Next, silver ions were incorporated into the hydrogel matrix and pectin/p(HEMA-co-AAc)/AgNP nanocomposite hydrogel was developed by in situ reduction of silver ions (Ag+) to silver nanoparticles using Parthenocissus Quinquefolia L leaf extract. The size of AgNPs of nanocomposite hydrogels were determined by characterizing with a transmission electron microscope (TEM). Finally, the antimicrobial and antifungal activities of the obtained nanocomposite hydrogels was performed by disk diffusion method using Bacillus Cereus (gram-positive), Escherichia Coli (gram-negative), bacterial species and Candida albicans as fungal species.

Keywords

• Hydrogel
• Silver Nanoparticles
• Parthenocissus Quinquefolia L
• Green Synthesis

Pektin/p(HEMA-ko-AAc) Hidrojellerine Gömülü Gümüş Nanopartiküllerin Yeşil Sentez Yöntemi olarak Parthenocissus quinquefolia L. Bitki Özütü ile Üretilmesi

Abstract

Pektin/p(HEMA-ko-AAc)/AgNP nanokompozit hidrojeller basit, uygun maliyetli ve çevre dostu bir işlemle geliştirilmiştir. İlk olarak pektin/p(HEMA-ko-AAc) hidrojeller, aşılama omurgası olarak pektin, 2-hidroksietil metakrilat ve akrilik asit (HEMA ve AAc) monomerleri, N,N'- metilenbisakrilamid (MBA) çapraz bağlayıcısı ve amonyum persülfat (APS) - N,N,N',N'-tetrametil etilendiamin (TEMED) redoks başlatıcı çifti ile serbest radikal polimerizasyonu yoluyla sentezlendi. Pektin/p(HEMA-ko-AAc) hidrojellerinin kimyasal yapısı Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve yüzey özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile aydınlatıldı. Daha sonra, gümüş iyonları hidrojel matrisine dahil edildi ve gümüş nanopartiküller, Parthenocissus Quinquefolia L yaprak özütü kullanılarak gümüş iyonlarının (Ag+) yerinde indirgenmesiyle pektin/p(HEMA-ko-AAc)/AgNP nanokompozit hidrojeli geliştirildi. Hazırlanan nanokompozit hidrojeli geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ile karakterize edilerek AgNP’lerin boyutu belirlendi. Son olarak, elde edilen nanokompozit hidrojellerin antimikrobiyal aktivitesi Bacillus Cereus (gram-pozitif) ve Escherichia Coli (gram-negatif) bakteri türleri üzerine yapılırken, antifungus etkisi ise Candida albicans fungusu üzerine disk difüzyon yöntemi kullanılarak yapılmıştır.

Keywords

• Hidrojel
• Gümüş Nanopartiküller
• Parthenocissus Quinquefolia L
• Yeşil Sentez

References

1. Ali, W., Gebert, B., Altinpinar, S., Mayer-Gall, T., Ulbricht, M., Gutmann, J.S., Graf, K., 2018. On the potential of using dual-function hydrogels for brackish water desalination. Polymers, 10 (6): 567.