Glifosat tayini için metal konjuge diformil fenol esaslı floresan sensörün geliştirilmesi
Development of a fluorescent sensor based on metal conjugated di̇formylphenol for the detecti̇on of glyp-hosate
- Tez No: 1019460
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ZİYA AYDIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Floresan, Glifosat, Kimyasal sensör, Pestisitler, Fluorescence, Glyphosate, Chemical sensor, Pesticides
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Modern tarım uygulamalarında verimliliği artırmak amacıyla yaygın olarak kullanılan organofosfor temelli pestisitler, çevresel ortamlarda birikmesi ve su kaynaklarına ka-rışması, ekosistem ve halk sağlığı üzerinde ciddi riskler oluşturmuştur. Bu çalışmada, organofosforlu pestisitlerden biri olan glifosatın, çevresel öreneklerde hassas ve seçici bir şekilde tespit edilebilmesi amacıyla diformil fenol (DFP) tabanlı, Schiff bazı yapı-sında özgün bir floresan kemosensör (S1) geliştirilmiş ve bu sensörün metal koordi-nasyon sistemleri üzerinden analitik performansı değerlendirilmiştir. Çalışma kapsa-mında, 5-(tert-bütil)-2-hidroksi-1,3-fenilen-bis(metaniliden)bis(1H-pirol-2-karbohidrazid) yapısındaki S1 kemosensörü sentezlenmiş ve yapısı NMR (¹H, ¹³C), FT-IR ve kütle spektrometrisi (LC/MS-MS) teknikleri ile karakterize edilmiştir. Sen-tezlenen floresan kemosensörün Bakır (Cu²⁺) ve Çinko (Zn²⁺) iyonları ile olan etkile-şimi UV-Vis ve floresans spektroskopisi yöntemleriyle incelenmiş; metal-ligand bağ-lanma oranları Job's grafiği yöntemiyle belirlenerek oluşturulan S1+Cu(II) ve S1+Zn kompleks sistemlerinin glifosat tayinindeki etkinliği araştırılmıştır. Deneysel sonuçlar, S1 floresan kemosensörün DMSO/tampon çözelti çözücü sisteminde Zn²⁺ iyonlarına karşı floresans artışı ile yüksek seçicilik gösterdiğini ve S1-Zn sistemi için tespit limi-tinin 5,0 nM olduğunu ortaya koymuştur. Diğer yandan, S1+Cu(II) sistemi glifosat varlığında floresans sönümlemesi (quenching) ve sarıdan renksiz hale dönüşen belir-gin bir renk değişimi sergilemiş; glifosat için elde edilen 3,0 nM tespit limitinin ulusla-rarası içme suyu standartlarının (0.7 µg/mL) oldukça altında olduğu saptanmıştır. LC-MS/MS analizleri ve teorik hesaplamalar, glifosat tespitinin“metal yer değiştirme”(displacement) mekanizması üzerinden gerçekleştiğini doğrulamıştır Geliştirilen flore-san kemosensör sistemi, mısır, toprak ve sulama suyundaki glifosat tespitini başarıyla gerçekleştirmiş ve yüksek geri kazanım oranları elde etmiştir. Bu özellikleriyle sistem, biyomühendislik ve çevre analitiği alanında düşük maliyetli, hızlı yanıt veren yeni bir sensör platformu sunmuştur.
Özet (Çeviri)
The widespread use of organophosphorus pesticides in modern agriculture has led to their environmental accumulation, posing significant risks to ecosystems and public health. This study reports the development of a novel diformyl phenol (DFP)-based fluorescent chemosensor (S1) with a Schiff base structure for the sensitive and selec-tive detection of glyphosate, one of the organophosphorus pesticides in environmen-tal samples. The analytical performance of S1 was evaluated through metal coordina-tion systems. The S1 chemosensor, 5-(tert-butyl)-2-hydroxy-1,3-phenylene-bis(methanylidene)bis(1H-pyrrole-2-carbohydrazide), was synthesized and characte-rized using NMR (¹H, ¹³C), FT-IR, and mass spectrometry (LC/MS-MS). Its interac-tions with Copper (Cu²⁺) and Zinc (Zn²⁺) ions were investigated via UV-Vis and fluorescence spectroscopy. Metal-ligand binding ratios were determined by Job's plot, and the efficacy of S1+Cu(II) and S1+Zn systems in glyphosate determination was explored. Experimental results revealed that the S1 fluorescent chemosensor exhibited high selectivity towards Zn²⁺ ions in the DMSO/buffer solution solvent system via fluorescence enhancement and the detection limit for the S1-Zn system was 5.0 nM. Conversely, the S1+Cu(II) system displayed fluorescence quenching and a distinct color change from yellow to colorless upon glyphosate addition. The achieved detection limit of 3,0 nM is significantly below international drinking water standards (0.7 µg/mL). LC-MS/MS analyses and theoretical calculations confirmed a“metal displacement”mechanism for glyphosate detection. The developed fluorescent chemosensor system has successfully detected glyphosate in maize, soil, and irriga-tion water, achieving high recovery rates. With these attributes, the system provides a low-cost, rapid-response sensor platform for applications in bioengineering and envi-ronmental analytics.
Benzer Tezler
- Çeşitli türlerin tayini için moleküler baskılı elektrotların geliştirilmesi
Development of molecularly imprinted electrodes for the detection of various species
SEZEN İREM ASLANER
- Dispersif sıvı-sıvı mikroekstraksiyon ile bazı gıda örneklerinde glifosatın spektrofotometrik tayini
Spectrometric determinations of glyphosate in the some food samples wi̇th di̇spersif liquid-liquid mi̇croekstraction
EMİNE ÇETİN ATACI
- Glifosatın sulu ortamda tayini için polimerik optik membran sensör geliştirilmesi
Development of a polymeric optical membrane sensor for the determination of glyphosate in aqueous medium
SABİHA ELİF EKERİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaGebze Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİKE FIRLAK DEMİRKAN
- Glyphosate bileşiğinin sulu çözeltide alkilasyonu sonrası sıvı faz mikroekstraksiyonu ve GC-MS analizi ile tayini
Determination of glyphosate compound by liquid phase microextraction and GC-MS analysis after alkylation in aqueous solution
ZEYNEP KARNAS SELAMET
- Gıda numunelerinde yüksek polar pestisitlerin analizinde tarımsal atıklardan elde edilen manyetik özellikli grafen oksitin kullanılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of the usage of graphene oxide with magnetic properties obtained from agricultural wastes in the analysis of high polar pesticides in food samples
REMZİYE ZENGİNGÖNÜL GÖKÇAY