Sentetik antioksidanların tayini için elektrokimyasal sensör tasarlanması ve uygulamaları
Design and applications of electrochemical sensors for the determination of synthetic antioxidants
- Tez No: 1023634
- Danışmanlar: PROF. DR. SEMAHAT KÜÇÜKKOLBAŞI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Amperometri, Elektrokimyasal sensör, Fe-MOF-4CC, Merkezi kompozit tasarım (MKT), Metal-organik kafes yapıları (MOF), t-BHQ, Amperometry, Central Composite Design (CCD), Electrochemical sensor, Fe-MOF-4CC, Metal–organic frameworks (MOFs), t-BHQ
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gıda endüstrisinde koruyucu olarak yaygın şekilde kullanılan sentetik antioksidanların insan sağlığı üzerindeki potansiyel olumsuz etkilerine yönelik artan farkındalık, bu maddelerin kullanımının kontrol altına alınmasına ve kalite standartlarının korunmasına yönelik yeni yaklaşımların geliştirilmesini gerekli kılmıştır. Bu kapsamda, gıdalardaki koruyucu düzeylerinin hızlı, hassas ve güvenilir şekilde belirlenebilmesi amacıyla elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi, insan sağlığının korunması açısından umut verici stratejiler arasında yer almaktadır. Bu çalışmada, sentetik antioksidanlardan biri olan tersiyer bütilhidrokinonun (t-BHQ) tayini amacıyla demir içerikli metal-organik kafes (Fe-MOF-4CC) yapısı kullanılarak camsı karbon elektrot (GCE) tabanlı elektrokimyasal sensör geliştirilmiştir. Geliştirilen Fe-MOF-4CC/GCE modifiye elektrot, yüksek yüzey alanı, gözenekli yapı ve iyi elektrokimyasal özellikleri sayesinde t-BHQ tayininde yüksek hassasiyet ve seçicilik göstermiştir. Sensörün hazırlanmasında sentezlenen Fe-MOF-4CC yapısı FTIR, UV-Vis, TGA, SEM/EDX, XRD ve BET teknikleri ile karakterize edildi. Elektrokimyasal davranışlar ise tarama hızı, döngüsel voltametri (CV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) yöntemleri kullanılarak incelendi. Çalışmada, sensörün performansını etkileyen parametreler optimize edilmiş ve optimum çalışma koşulları Merkezi kompozit tasarım (MKT) yöntemi ile belirlenerek analitik uygulama incelenmiştir ve pH 7,9 MOF miktarı 1,91 mg/mL olarak bulunmuştur. Fe-MOF-4CC/GCE modifiye elektrodunun t-BHQ tayininde geniş doğrusal çalışma aralığı 4,98x10-7 - 2,45x10-5 M, gözlenebilme sınırı 2,84x10⁻7 M ve tekrar üretilebilirlik çalışması sonucunda elde edilen bağıl standart sapma % 2,92 olarak belirlendi. Sensörün uygulanabilirliği, kuyruk yağı, keten tohumu yağı, hindistan cevizi yağı ve sığır iç yağı gibi gerçek gıda örneklerinde t-BHQ tayini yapılarak değerlendirildi. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen elektrokimyasal sensörün gıda örneklerinde hızlı, düşük maliyetli, güvenilir ve hassas t-BHQ tayini için uygun olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The growing awareness of the potential adverse effects of synthetic antioxidants, which are widely used as preservatives in the food industry, has highlighted the need for new approaches to regulate their use and maintain food quality standards. In this context, the development of electrochemical sensors for the rapid, sensitive, and reliable determination of preservative levels in food has emerged as a promising strategy for protecting human health. In this study, a glassy carbon electrode (GCE)-based electrochemical sensor was developed using an iron-based metal–organic framework (Fe-MOF-4CC) for the determination of tert-butylhydroquinone (t-BHQ), one of the most commonly used synthetic antioxidants. Owing to its high surface area, porous structure, and excellent electrochemical properties, the Fe-MOF-4CC/GCE modified electrode exhibited high sensitivity and selectivity toward the determination of t-BHQ. The synthesized Fe-MOF-4CC material was characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), UV–Vis spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX), X-ray diffraction (XRD), and Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area analysis. The electrochemical behavior of the modified electrode was investigated by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and scan rate studies. The experimental parameters affecting the sensor performance were optimized, and the optimum operating conditions were determined using the Central Composite Design (CCD) approach. The optimum pH and Fe-MOF-4CC loading were found to be 7.9 and 1.91 mg mL⁻¹, respectively. Under the optimized conditions, the Fe-MOF-4CC/GCE modified electrode exhibited a wide linear response range of 4.98 × 10⁻⁷ to 2.45 × 10⁻⁵ M for t-BHQ, with a limit of detection (LOD) of 2,84x10⁻7 M. The relative standard deviation (RSD) for reproducibility was determined to be 2.92%. The applicability of the developed sensor was evaluated by determining t-BHQ in real food samples, including tail fat, flaxseed oil, coconut oil, and beef tallow. The obtained results demonstrated that the proposed electrochemical sensor is a rapid, low-cost, reliable, and sensitive analytical platform for the determination of t-BHQ in food samples.
Benzer Tezler
- Sentetik antioksidan tayini için moleküler baskılı elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi ve gıda analizlerinde uygulanması
Development of molecular imprinted electrochemical sensors for determination of synthetic antioxidants and application in food analysis
SAFAA HASHIM MOHAMMED ALBAYATI
- Antioksidan maddelerin modifiye elektrot kullanılarak elektrokimyasal tayini
Electrochemical determination of antioxidant materials using modified electrode
AYSU ARMAN
- Biyomoleküllerde oksidatif hasarı engelleyici antioksidan aktivite tayini için elektrokimyasal yöntem geliştirilmesi
Electrochemical method development for determining antioxidant activity preventing oxidative hazard in biomolecules
AYŞE NUR ÖNEM
Doktora
Türkçe
2022
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA REŞAT APAK
PROF. DR. KEVSER SÖZGEN BAŞKAN
- Polifenolik antioksidanların tayini için gümüş nanoparçacık esaslı yeni bir nano-sensör geliştirilmesi
Development of a novel nano-sensor based on silver nanoparticle for determination of polyphenolic antioxidants
MEDET ZOR
Doktora
Türkçe
2019
Gıda Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KUBİLAY GÜÇLÜ
- Gıda renklendiricilerinin tayini için yeni yöntemler geliştirilmesi
Development of novel methods for the determination of food colorants
FATOŞ AYÇA ÖZDEMİR OLGUN
Doktora
Türkçe
2014
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİRSEN DEMİRATA ÖZTÜRK