Trifloksistrobin damgalı polimerlerin hazırlanması
Preparation of molecular imprented polymers
Yazar: GİZEM KAZIMLAR
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE DİNÇER
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Moleküler tanıma özellikle biyolojik sistemlerde birçok olayın oluşumu ve devamındaki olayların mekanizmasını açıklamaya çalıştığı için oldukça önemlidir. Araştırmacılar bu doğal tanıma mekanizmasını taklit ederek moleküler tanıma yeteneğine sahip materyaller sentezlemeye çalışmaktadırlar. Yapay biyomoleküllerin oluşum mekanizmalarından biri de moleküler damgalı polimerler (MIP)? dir. Moleküler damgalama teknolojisi ile spesifik moleküler tanıma özelliklerine sahip polimerlerin hazırlanmasına olanak sağlayan, hızlı bir şekilde gelişen kolay ve etkili bir tekniktir. Moleküler damgalı polimerlerin (MIP) hazırlanması sırasıyla kalıp molekül ile fonksiyonel monomer(ler)in bir porojen içerisinde etkileşime girmesi, ortama çapraz bağlayıcı eklenmesi, polimerizasyonu başlatıcı bir ajan varlığında karışımın polimerizasyonu ve kalıp molekülün polimerden uzaklaştırılması şeklinde gerçekleşir. Moleküler damgalama yönteminde, kalıp molekül ve fonksiyonel monomerler arasında pre-polimerizasyon aşamasında kovalent veya kovalent olmayan etkileşimler ile spesifik kimyasal yapılar meydana gelir. Kalıp (hedef)  molekül  olarak proteinler, peptidler, aminoasitler, pestisitler, karbohidratlar, koenzimler, hormonlar, nükleotid bazları, steroidler, şekerler  ve  ilaçlar gibi çeşitli moleküller kullanılabilir. Moleküler damgalı polimerler başta katı faz ekstraksiyonunda dolgu materyali, kesikli sistem bağlama denemeleri, biyosensörler ve kromatografik ayrımlar gibi çok farklı alanlarda uygulama alanı bulmaktadır.
Bu çalışmada üzümlerde külleme hastalığının önlenmesinde farklı aşamalarda uygulanan trifloksistrobin pestisiti kalıp molekül olarak seçildi.  Trifloksistrobin, strobilurin grubundan aktif bir maddedir. Doğal ortamda gelişen bir mantar türünden elde edilen bir metabolit olan trifloksistrobin, mitokondri solunumunu engelleyen bir pestisittir. Trifloksistrobinin moleküler yapısı göz önüne alınarak akrilamid, hidroksietil metakrilat(HEMA), 4-Vinil piridin(4-Vpy) ,1-vinil imidazol(1-VI) gibi fonksiyonel monomerler, çapraz bağlayıcı etilen glikol dimetakrilat (EGDMA), porojen olarak asetonitril ve başlatıcı olarak da 1-1 azobis-siklohekzankarbonitril kullanılarak yığın polimerizasyon yöntemi ile polimerler oluşturuldu. Polimerler elde edildikten sonra ezildi, öğütüldü ve metanol-asetik asit(9:1) ile yıkanarak kalıp molekülün polimerin yapısından ayrılması sağlandı. Aynı koşullar altında kontrol polimerde kalıp molekül olmadan hazırlandı. Trifloksistrobinin, hazırlanan kontrol ve yıkamış damgalı polimer üzerine geri bağlama koşulları kesikli sistemde optimize edildi. Bu amaçla, geri bağlama üzerine pH?ın etkisi, inkübasyon süresinin etkisi, trifloksistrobin konsantrasyonu gibi parametreler incelendi. Bununla birlikte üzüm örneklerinde trifloksistrobin pestisidinin geri kazanılmasına yönelik uygulama katı faz ekstraksiyon yöntemi ile dolgu materyali olarak da hazırlanmış damgalı polimerin kullanılmasıyla gerçekleştiridi. 

Anahtar Kelimeler: Moleküler  Damgalı  Polimerler, Pestisit ,Trifloksistrobin ,Geri Bağlama, Katı Faz Ekstraksiyonu (SPE)

Abstract:
Molecular recognition is crucially important as it aims to explain various formations especially in biological systems and the mechanism of the following incidences. Researchers have been trying to synthesize materials having the ability of molecular recognition by imitating this natural identification mechanism. One of the formation mechanisms of artificial biomolecules is the molecular imprinted polymers (MIP). Molecular imprinting technology is an effective and easy technique which develops expeditiously and enables polymers having specific molecular identification feature to be prepared. The preparation of molecular imprinted polymers go through these phases respectively: interaction with template molecule and functional monomers in a porogen, insertion of crosslinker into the medium, polymerization of the mixture by an agent which initiates polymerization, and removal of template molecule from polymer. In the method of molecular imprinting, interactions of the template molecule and functional monomers can be covalent or non-covalent and specific chemical structure occurs in the step of pre-polymerization. Various molecules such as proteins, peptides, amino acids, pesticides, coenzymes, hormones, nucleotide bases, steroids, carbohydrates and drugs can be used as a template molecule. Molecular imprinted polymers have various application fields such as extender material in solid phase extraction at first, trials of connection of discrete systems, biosensors and chromatografic separations.  
In this study, trifloxystrobin pesticide which is applied in different phases of preventing powdery mildew in grapes has been chosen as a template molecule. Trifloxystrobin, is an active agent from strobilurins group. Trifloxystrobin, which is derived from a mushroom species growing in natural environment, is a pesticide that prevents mitochondria respiration. By taking the molecular structure of trifloxystrobin into account, the polymers were constituted with the bulk polymerization method using functional monomers such as acrylamide, hydroxtethyl methacrylate (HEMA), 4-Vinylpyridine (4-Vpy), 1-Vinylimidazole (1-VI), crosslinker ethylene glycol dimethylacrylate (EGDMA), acetonitrile as a porogen and 1-1 Azobis-cyclohexanecarbonitrile as an initiator. After the polymers had been obtained, they were pressed, grinded and by washed with methanol-acetic acid (9:1), template molecule was separated from the polymer structure. Under the same circumstances, nonimprinted polymers (NIP) were prepared under the same conditions but without using the template molecule. The parameters like effect of pH, effect of incubation time, effect trifloxystrobin concentration on rebinding had been examined. Besides, recovery of trifloxystrobin pesticides from grape samples had been done by the using of imprinted polymer which had been prepared as a adsorbent material by the method of solid phase extraction.

Keywords: Moleculer Imprinted Polymers, Pesticide, Trifloxystrobin, Rebinding Study, Solid Phase Extraction (SPE).