Kaliksaren kaplı QCM sensörler kullanılarak biyojenik aminlerin algılanması
Detection of biogenic amines using calixarene coated QCM sensors
- Tez No: 864148
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Bu çalışmada, farklı fonksiyonel gruplar taşıyan kaliks[4]aren türevleri ile kaplı QCM sensörler hazırlanarak onların çeşitli gıda ürünlerinde bulunan ve karsinojenik ve/veya mutajenik etkenlerin öncüsü olarak bilinen biyojenik aminler için sulu ortamda algılama özelliklerinin QCM sisteminde belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ilk olarak algılayıcı malzeme olarak kullanılan kaliks[4]aren türevleri (K-3, K-4, K-5, K-6 ve K-7) sentezlenmiş ve yapıları 1H-NMR ve FT-IR spektroskopisi yöntemleri kullanılarak doğrulanmıştır. Daha sonra çözeltide bekletme yöntemi ile QCM kristallerinin yüzeyine kaliks[4]aren türevleri kaplanarak kaliks[4]aren kaplı QCM sensörler hazırlanmıştır. Böylece hazırlanan QCM sensörlerin sulu ortamda farklı biyojenik aminlere (triptamin (TRI), tiramin (TIR), spermidin (SPD), spermin (SPM), kadaverin (KAD), ve histamin (HIS)) karşı algılama özellikleri incelenmiştir. Algılama çalışmaları sonucunda kaliks[4]aren türevleri ile kaplı QCM sensörler arasında aldehit grubu içeren kaliks[4]aren türevi (K-4) kaplı QCM (K4-QCM) sensör çalışılan tüm biyojenik aminlere karşı en iyi tepki veren QCM sensör olarak belirlenmiştir. Frekans değişimlerine göre K4-QCM sensörün en yüksek tepkiyi SPM'ye karşı sergilediği görülmüş ve SPM için LOD değeri 2,4×10-5 M olarak hesaplanmıştır. Stokiyometrik oran (SO) değerlerine göre ise K4-QCM sensörün en yüksek SO değerine KAD durumunda ulaştığı görülmüş ve KAD için LOD değeri 2,0×10-5 M olarak hesaplanmıştır. En etkin sensör:analit çiftinin ortaya çıkmasında kaliksaren molekülleri ve biyojenik amin molekülleri arasındaki hidrojen bağı etkileşimlerinin ve molekül ağırlığı ya da büyüklüğünün önemli bir rol oynadığı değerlendirilmiştir. K4-QCM sensörün SPM ve KAD için izoterm parametreleri belirlenerek adsorpsiyon davranışları değerlendirilmiştir. K4-QCM sensörün SPM ve KAD için tekrarlanabilirlik çalışmaları, sensörün tekrarlanabilir sonuçlar verdiğini göstermiştir. Çalışmanın sonuçları farklı biyojenik amin veya farklı analitlerin algılanması amacıyla farklı kaliksaren türevleri ile kaplı QCM sensörlerin geliştirilmesi için umut verici olmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, it was aimed to prepare QCM sensors coated with calix[4]arene derivatives bearing different functional groups and to determine their sensing properties in aqueous media for biogenic amines, which are known to be precursors of carcinogenic and/or mutagenic agents in various food products, in QCM system. For this purpose, calix[4]arene derivatives (K-3, K-4, K-5, K-6 and K-7) used as sensing materials were first synthesized and their structures were confirmed using 1H-NMR and FT-IR spectroscopy methods. Then, calix[4]arene derivatives were coated on the surface of QCM crystals by solution retention method and calix[4]arene coated QCM sensors were prepared. The sensing properties of the QCM sensors against different biogenic amines (tryptamine (TRI), tyramine (TIR), spermidine (SPD), spermine (SPM), cadaverine (KAD), and histamine (HIS)) in aqueous media were investigated. As a result of the sensing studies, among the QCM sensors coated with calix[4]arene derivatives, the calix[4]arene derivative (K-4) coated QCM (K4-QCM) sensor containing aldehyde group was found to be the best QCM sensor against all biogenic amines studied. According to the frequency changes, the K4-QCM sensor exhibited the highest response to SPM and the LOD value for SPM was calculated as 2.4×10-5 M. According to the stoichiomeric ratio (SO) values, it was observed that the K4-QCM sensor reached the highest SO value in case of KAD and the LOD value for KAD was calculated as 2.0×10-5 M. It was evaluated that hydrogen bonding interactions between calixarene molecules and biogenic amine molecules and molecular weight or size play an important role in the emergence of the most efficient sensor:analyte pair. Isotherm parameters of the K4-QCM sensor for SPM and KAD were determined and adsorption behaviors were evaluated. Reproducibility studies of the K4-QCM sensor for SPM and KAD showed that the sensor gave reproducible results. The results of the study are promising for the development of QCM sensors coated with different calixarene derivatives for the detection of different biogenic amines or different analytes.
Benzer Tezler
- Polimerik kaliksarenler kullanılarak sulu ortamdaki bazı aromatik kirliliklerin kuartz kristal mikrobalans (QCM) sisteminde tespit edilmesi
Determination of some aromatic pollutants in aqueous media by using polymeric calixarenes in quartz crystal microbalance (QCM)
ZEHRA TOSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Değişik fonksiyonel gruplara sahip kaliksaren molekülleri kullanılarak organik uçucu gaz sensörlerinin geliştirilmesi
Developing volatile organic gas sensors by using calixarene molecules with different functional groups
CEM BAYTÖRE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER MERMER
- Sulu ortamlardaki bazı uçucu organik bileşiklerin kaliksarenler kullanılarak algılanma özelliklerinin incelenmesi
Examination of sensing properties for some volatile organic compounds by using calixarenes
AYŞE GÜL TÜRE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
KimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Schıff - bazı fonksiyonlu kaliksaren kaplı kuartz kristal mikrobalans (QCM) sensörlerinin hazırlanması ve bazı katyonlara karşı algılama özelliklerinin incelenmesi
Preparation of schiff - base functionalized calixarene coated quartz crystal microbalance (QCM) sensors and their investigation of sensing properties toward some cations
NUMAN YÜKSEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI
- Kaliksaren türevli QCM biyosensörlerin hazırlanması ve aminoasitler için algılama özelliklerinin incelenmesi
Preparation of QCM biosensors with calixarene derivative and investigation of their sensing properties for amino acids
FARABİ TEMEL
Doktora
Türkçe
2018
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI