Calixarene based artificial metalloenzyme and fluorescent sensor for soft-metal cations
Kaliksaren tabanlı yapay metal enzimi ve yumuşak metal katyonları için floresan algılayıcı
- Tez No: 119447
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN U. AKKAYA, PROF. DR. MEVLÜT ERTAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Kaliksaren, yapay enzim, ester hidrolizi, tiakaliksaren, floresan algılayıcı. VI, Calixarene, artificial enzyme, ester hydrolysis, thiacalixarene, fluorescent sensor. IV
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 248
Özet
oz KALİKSAREN TABANLI YAPAY METALLOENZIM VE YUMUŞAK-METAL KATYONLARI İÇİN FLORESAN ALGILAYICI Öztürk, Gülsüm Doktora, Biyoteknoloji Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Engin U. Akkaya Ortak Tez Yöneticisi: Mevlüt Ertan Kasım, 2002, 221 sayfa Supramolekuler kimya, yapay enzimler, foto-tepkili konak-konakçı sistemleri ve organik iletkenler için reseptör moleküllerinin geliştirilmesinde oldukça yararlı olmaktadır. Son yıllarda, seçicilik ve reaksiyon hızı anlamında başarılı sonuçlar alman yapay enzim tasarımlarına karşı gittikçe artan bir ilgi vardır. Şüphesiz, enzimlerin arzulanan özellikleri kimyacıların dikkatini yeni yapay enzim modellerinin sentezine çekmeyi sağlamıştır. Kaliksarenlerin sahip olduğu çeşitli özellikler, konak-konakçı kompleksleri oluşturma yeteneği ve seçici türevlendirilmesiyle çok çeşitli fonksiyonlar kazandırılma olasılığı, enzim taklitleri, ya da daha genel, yapay enzimler olarak hareket etmeleri yönünde yararlı olmaktadır. Çalışmanın ilk kısmında, üst bölgede bir ve iki siklen“cyclen”grupları ile fonksiyonladırılmış kalik[4]aren sentezlenmiştir (birleşikler 2.11 ve 2.16). Bu kaliksarenler bir çekirdekli ligand MCC[Zn2+] (2.20) ve iki çekirdekli ligandDCC[Zn2+]2 (2.21) sentezlerinde başlangıç maddesi olarak kullanıldı. Bir ve iki çekirdekli ligandların kinetik çalışmaları spektrofotometrik yöntemle yapıldı. 400 nm de belirgin bir absorbans değerine sahip p-nitrofenolat iyonu oluşturan model ester substratlarının, bis-p-nitrofenilkarbonat (BPNPC) (2.17), p-nitrofenilasetat (PNPA) (2.18) ve p-nitrofenilstearat, (PNPS) (2.19) hidrolizi farklı pH'larda çalışıldı. MCC[Zn2+] enzim modeli ile katalizlenen reaksiyonda pH 8.5 'da, /?-nitrofenilstearatın hidrolizinde 400 kat gibi büyük bir hız artışı gözlendi. Enzim modelinin (2.20) tüm substratlar arasında p-nitrofenilstearat'a olan seçiciliği uzun-zincirli yağ asitleri esterlerinin hidrolizinde büyük önem taşıyabilir. Çeşitli çevrelerde kimyasal ve biyokimyasal türlerin aktivitesini izlemek için algılayıcıların dizaynı bilimin önemli ve büyümekte olan bir alanıdır. Biyolojik sistemlerde gerekli olan eser elementler ve çevresel sistemlerde de kirliliklere neden olan metaller olmasından dolayı, geçiş-metal iyonlarının konsantrasyonlarının ölçümü oldukça önemlidir. Çalışmanın ikinci kısmında, floresan algılayıcı olarak kullanılmak üzere tetradansilamidotiakaliks[4]aren sentezlendi ve karakterize edildi. Dansil (fluorofor) ile fonksiyonlandırılmış tia[4]kaliksarenlerin (6.7) metal katyonları (Cu(H), Co(II), Zn(II), ve Hg(H)) ile kompleksleri asetonitril içinde UV-Vis ve floresans spektroskopisi ile incelendi. Supramoleküler fotokimya, kataliz gibi, substrat ve reseptörün bağlanmasını ve bu olayla fotokimyasal prosesin başlamasını içerir. Bu çalışmada, dansil emisyonun, Cu(II), Co(II), K(I), Cd(IT), Ca(H), Lİ(I), Mg(H), Na(I), Ag(I), Zn(H), ve Hg(IT), etkisiyle azaltıldığı bir sistem olan tiakaliks[4]aren tabanlı bir floresan algılayıcı elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT CALIXARENE BASED ARTIFICIAL METALLOENZYME AND FLUORESCENT SENSOR FOR SOFT-METAL CATIONS Öztürk, Gülsüm Ph.D., Department of Biotechnology Supervisor: Prof. Dr. Engin U. Akkaya Co- Supervisor: Prof. Dr. Mevlüt Ertan November, 2002, 221 pages Supramolecular chemistry greatly facilitates the development of receptor molecules for artificial enzymes, photoresponsive host-guest systems and organic conductors among others. In recent years, there has been a growing interest in the rational design of synthetic catalysts capable of achieving significant results in terms of reaction rate and selectivity. No doubt, the admirable properties of enzymes have attracted the attention of chemists to the synthesis of novel enzyme models. The several features possessed by the calixarenes, notably their ability to form host-guest complexes and the possibility of introducing a large variety of functions by means of selective derivatization, helps them to act as enzyme mimics or, more in general, as synthetic catalysts. In the first part of the study, functionalized calix[4]arene with the one and two cyclenyl groups has been synthesized (compounds 2.11 and 2.16 respectively). These calix[4]arenes were used as the starting compounds for the 111syntheses of the mononucleating ligand MCC-[Zn2+] (2.20) and dinucleating ligand DCC-[Zn2+]2 (2.21). Kinetic studies of mononucleating ligand and dinucleating ligand were carried out spectrophotometrically. The hydrolyses of the model ester substrates bis-p-nitrophenylcarbonate (BPNPC) (2.17), /7-nitrophenylacetate (PNPA) (2.18), and p-nitrophenylstearate (PNPS) (2.19) generating /?-nitrophenolate ion which has an intense absorbance at 400 nm were studied at different pH. The greatest rate enhancement of 400-fold in the hydrolysis of the substrate PNPS catalyzed by the MCC-[Zn2+] at pH 8.5 was observed. Selectivity of enzyme model 2.20 to the /»-nitrophenylstearate (PNPS) among these substrates has a great importance in hydrolysis of long-chain fatty acid esters. The design of sensors to monitor the activity of chemical and biochemical species in various environments is an important and growing field of science. The measurement of the concentrations of transition-metal ions is very important, since many of these are also pollutants in environmental systems and essential trace elements in biological systems. In the second part of the study, tetradansylamidothiacalix[4]arene as a fluorescent sensor have been synthesized and characterized. The complexation of the dansyl (a fluorophore) modified thiacalix[4]arene with metal cations (Cu(II), Co(H), K(I), Cd(II), Ca(II), Li(I), Mg(II), Na(I), Ag(I), Zn(II), and Hg(II)) in acetonitrile has been studied with UV-Vis and Fluoresence spectroscopy. Supramolecular photochemistry, like catalysis, may involve the binding of substrate and receptor, and mediating a photochemical process. In this study, a fluorescent sensor was made by affixing moieties of dansyl to the upper rim of thiacalix[4]arene, providing a system in which the dansyl fluorescence is quenched in the presence of Cu(II), Co(II), Zn(II), and Hg(II).
Benzer Tezler
- Telomer yapılı azokaliks[4]aren bileşiklerinin sentezi ve iyon bağlama özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of telomer based azocalix[4]arene compounds and investigation of their ionic binding properties
ÖZLEM ÖZEN KARAKUŞ
- Yenı bis-kaliks[4]aren bileşikleri ve metal komplekslerinin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of novel bis-calix[4]arene compounds and metal complexes
SEVİL SÖYLEYİCİ
- A Novel calixarene based fluorescent chemosensor for pH
pH için kaliksaren temelli yeni bir floresan moleküler algılayıcı
CEREN NUR BAKİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENGİN U. AKKAYA
PROF. MEVLÜT ERTAN
- Perovskit güneş hücrelerinde kaliksaren molekül temelli kendiliğinden oluşan tek tabaka arayüzey modifikasyonunun performans üzerine etkileri
The influences of calixarene molecule based self-assembled monolayer interface modification on perovskite solar cells
GAMZE DÖLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT KUŞ
- Enzim mimik çalışmalarında ve lipaz immobilizasyonunda kullanılabilecek kaliksaren bileşiklerinin sentezi ve bazı enantiyoseçimli tepkimelerde kullanılması
Synthesis of calixarene derivatives for lipase immobilization and enzyme-mimic studies and their use for some enantioselective reactions
ARZU UYANIK
Doktora
Türkçe
2011
KimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA YILMAZ
YRD. DOÇ. NEJDET ŞEN