Geri Dön

Zearalenon tespiti için çeşitli nanokompozit temelli moleküler baskılı sensörlerin geliştirilmesi ve pirinç numunelerine uygulanması

Development of various nanocomposite-based molecular printed sensors for zearalenone detection and application to rice samples

PDF İndir

  1. Tez No: 911881
  2. Yazar: NESRİN ÇAPAR REHMAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET LÜTFİ YOLA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Beslenme ve Diyetetik, Kimya, Nutrition and Dietetics, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hasan Kalyoncu Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 94

Özet

Zearalenon (ZEA) kanserojen etkisi olan ve sık tüketilen besinlerde yüksek oranda bulunan bir mikotoksindir. Bu çalışmada gıdalarda ZEA tespiti için üç farklı yöntem sunulmuştur. Bu yöntemlerden birincisi, pirinç numunelerinde ZEA'nın seçici olarak belirlenmesi için molibden disülfür nanoparçacıkları (MoS2NPs) çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNTs) nanokompozitine (MoS2NPs-MWCNTs) dayalı karakteristik bir moleküler baskılı QCM sensörüdür. MoS2NPs-MWCNTs nanokompozitinin yapısal karakterizasyonları için çeşitli mikroskobik, spektroskopik ve elektrokimyasal yöntemler gerçekleştirilmiştir. Daha sonra monomer olarak metakriloil amido glutamik asit (MAGA), başlatıcı olarak N,N'-azobisizobütironitril (AIBN) ve hedef molekül olarak ZEA varlığında UV polimerizasyonu kullanılarak ZEA baskılı QCM çipi hazırlandı. Sensör, 0,30 ng L-1 tespit limiti (LOD) ile 1,0 – 10,0 ng L-1 aralığında ZEA'ya doğru bir doğrusallık ortaya koydu. İkinci yöntem olarak; pirinç tanesi örneklerinde zearalenonun seçici tespiti için kükürt katkılı g-C3N4/Bi2S3 (S-g-C3N4/Bi2S3) nanokompoziti içeren moleküler baskılı yüzey plazmon rezonans (SPR) sensörüne dayalı bir zearalenon tespiti sunulmuştur. S-g-C3N4/Bi2S3 nanokompoziti kalsinasyon yöntemiyle yüksek saflıkta ve yeşil kimyaya uygun olarak sentezlendikten sonra S-g-C3N4/Bi2S3 temelli ZEA baskılı SPR çipi, monomer olarak MAGA, çapraz bağlayıcı olarak etilen glikol dimetakrilat (EGDMA), başlatıcı olarak AIBN ve hedef molekül olarak ZEA varlığında UV polimerizasyonu kullanılarak hazırlandı. Daha sonra nanokompozitin ve S-gC3N4/Bi2S3 temelli ZEA baskılı SPR çipinin karakterizasyonu için spektroskopik, mikroskobik ve elektrokimyasal yöntemler kullanıldı. SPR sensörü, 0,33 ng/L LOD ile 1,0 – 10,0 ng/L aralığında ZEA konsantrasyonlarıyla doğrusallık gösterdi. Böylece geliştirilen sensörün yüksek tekrarlanabilirliği, stabilitesi, tekrar üretilebilirliği ve seçiciliği, pirinç tanesi numunelerinde güvenilir ZEA tespiti sağlayarak güvenli gıda tüketimini sağladı. Son olarak pirinç numunelerinde ZEA tespiti için grafitik karbon nitrür nano tabakalarla dekore edilmiş sığır serum albümini @MnO2 (g-C3N4NS/BSA@MnO2) dayanan bir elektrokimyasal sensör içerir. (gC3N4NS/BSA@MnO2) dayanan yeni bir elektrokimyasal sensör geliştirildi. İlk olarak termal poli-yoğunlaştırma yöntemiyle dökme g-C3N4'ün sentezi tamamlandı. Grafit karbon nitrür nano tabakaları sağlayan dökme g-C3N4'ün ultra sonikasyon işleminden sonra nanokompozit, g-C3N4NS ve BSA@MnO2 arasındaki elektrostatik kuvvetler yoluyla başarıyla üretildi. Daha sonra, hedef analit olarak ZEA ve pirol (Py) monomeri varlığında siklik voltametri (CV) ile g-C3N4NS/BSA@MnO2 içeren yeni bir MIP bazlı elektrokimyasal elektrot hazırlandı. Oluşturulan elektrokimyasal sensör, 0,25 ng L−1 LOD ile 1,0 – 10,0 ng L−1 doğrusallık sergiledi. Ayrıca hazırlanan MIP temelli elektrokimyasal sensörün yüksek seçiciliği, tekrarlanabilirliği ve stabilitesi, pirinç gibi gerçek numune analizlerinde kullanılabileceğini ortaya koydu.

Özet (Çeviri)

Zearalenone (ZEA) is a mycotoxin that has a carcinogenic efect and is often found at a high rate in frequently consumed foods. In this study, three different methods are presented for the detection of ZEA in foods. The first of these methods, a characteristic molecular imprinted quartz crystal microbalance (QCM) sensor based on molybdenum disulfde nanoparticle (MoS2NPs)-multiwalled carbon nanotube (MWCNT) nanocomposite (MoS2NPs-MWCNTs) is presented for selective determination of ZEA in rice samples. Firstly, molybdenum disulfde nanoparticle (MoS2NP)-multiwalled carbon nanotube nanocomposites were characterized by using microscopic, spectroscopic, and electrochemical techniques. Then, ZEA-imprinted QCM chip was prepared in the presence of methacryloylamidoglutamicacid (MAGA) as monomer, N,N′-azobisisobutyronitrile (AIBN) as initiator, and ZEA as target molecule by using UV polymerization. The sensor revealed a linearity toward ZEA in the range 1.0–10.0 ng L−1 with a detection limit (LOD) of 0.30 ng L−1. The high repeatability, reusability, selectivity, and stability of the developed sensor enable reliable ZEA detection in rice samples. As the second method, a zearalenone detection based on molecularly imprinted surface plasmon resonance (SPR) sensor including sulfur-doped g-C3N4/Bi2S3 (S-g-C3N4/Bi2S3) nanocomposite was presented for selective determination of ZEA in rice grain samples. After S-g-C3N4/Bi2S3 nanocomposite was synthesized by calcination method with high purity and in accordance with green chemistry, ZEA imprinted SPR chip based on S-g-C3N4/Bi2S3 was prepared in presence of MAGA as monomer, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as cross linker, AIBN as initiator and ZEA as target molecule by using UV polymerization. Then, the spectroscopic, microscopic and electrochemical methods were used for the characterizations of the nanocomposite and the proposed ZEA imprinted SPR chip based on S-gC3N4/Bi2S3. The SPR sensor showed a linearity towards ZEA in range of 1.0 – 10.0 ng/L with a LOD of 0.33 ng/L. Thus, the developed sensor's high repeatability, stability, reproducibility and selectivity provided reliable ZEA determination in rice grain samples, ensuring safe food consumption. As the last method, a novel electrochemical sensor based on graphitic carbon nitride nanosheets decorated bovine serum albumin@MnO2 (gC3N4NS/BSA@MnO2) nanocomposite and molecularly imprinted polymers (MIPs) was developed and applied to rice samples for ZEA determination. Firstly, the synthesis of bulk g-C3N4 by thermal poly-condensation method was completed. After the ultra-sonication treatment of bulk g-C3N4 providing graphitic carbon nitride nanosheets, the nanocomposite was successfully produced via electrostatic forces between g-C3N4NS and BSA@MnO2. Then, a novel MIP-based electrochemical electrode including g-C3N4NS/BSA@MnO2 was prepared in the presence of ZEA as target analyte and pyrrole (Py) monomer by cyclic voltammetry (CV). The formed electrochemical sensor exhibited a linearity of 1.0 – 10.0 ng L− 1 with a LOD of 0.25 ng L− 1. Furthermore, the high selectivity, reproducibility and stability of the prepared MIPebased electrochemical sensor exhibited that it could be used in real sample analysis such as rice.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    714936

    Tungsten oxide modified electrodes and their electrocatalytic applications

    Tungsten oksit modifiye elektrotlar ve elektrokatalitik uygulamaları

    İREM ÇAKAR DAVASLIOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    KimyaEge Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA NİL ERTAŞ

    PROF. DR. SÜLEYMAN KOÇAK

  2. Tez No

    541632

    Zearalenon ve metabolitlerinin enerji metabolizmasında rol oynayan genler üzerine etkilerinde epigenetik değişikliklerin ın vitro incelenmesi

    Investigation of the effects of zearalenone and its metabolites in the genes related to energy metabolism in vitro: relation with the epigenetic alterations

    ECEM FATMA KARAMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Eczacılık ve Farmakolojiİstanbul Üniversitesi

    Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SİBEL ÖZDEN

  3. Tez No

    635039

    Analitik kalibrasyon standardı olarak kullanılması amacıyla patulin üretimi

    Patulin production to use as an analytical calibration standard

    MURAT DAĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyoteknolojiGümüşhane Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEMALETTİN BALTACI

  4. Tez No

    713731

    Piyasada satışa sunulan kahvaltılık gevreklerde LC-MS/MS yöntemi ile mikotoksin tayini

    Determination of mycotoxins in breakfast cereals saled in the markets by LC-MS/MS method

    GUNASH BUDAGOVA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Besin Hijyeni ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KARLO MURATOĞLU

  5. Tez No

    876012

    Nivalenol tespiti için nanokompozit temelli yeni bir moleküler baskılı QCM sensörü geliştirilmesi

    Development of a new nanocomposite-based molecular printed QCM sensor for the detection of nivalenol

    BETÜL DEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Besin Hijyeni ve TeknolojisiHasan Kalyoncu Üniversitesi

    Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET LÜTFİ YOLA

Geri Dön