Alanin içeren moleküler baskılanmış nanopolimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve antibiyotik uzaklaştırma etkinliklerinin incelenmesi
Preparation and characterizaton of alanine contained molecularly imprinted nanopolymers and usage in removal of antibiotics
Yazar: CANSU İLKE KURU
Danışman: PROF. DR. SİNAN AKGÖL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Penisilin G = Penicillin G

Özet:
Antimikrobiyal ilaç amacıyla kullanılan antibiyotiklerin yanlış, gereksiz ve fazla kullanımı sonucu ilaç şirketleri, hastaneler ve evsel atıklar yoluyla çevreye, atık sulara birçok antibiyotik atığı geçmektedir. Bu durum çevre kirliliğine neden olup su kalitesini etkilediği gibi, hastalık virüsleri, bakterilerde antibiyotiklere direnç oluşumu ile insan, hayvan ve bitkilerde birçok hastalığın özellikle alerjik hastalıkların oluşması, bulaşmasına ve ilerlemesine neden olmaktadır. Moleküler baskılama tekniğiyle, kimyasal fonksiyona sahip hedef moleküle spesifik tanıma bölgeleri olan polimerik malzemeler oluşturulur. Bu tezde, Penisilin G antibiyotiğinin kalıp olarak kullanıldığı antibiyotik uzaklaştırmaya yönelik nano yapıda, seçici, biyouyumluluğu yüksek ve göreceli olarak düşük maliyetli polimerik sistem olarak moleküler baskılanmış küresel nanopolimerler üretildi. Fonksiyonel monomer olarak kullanılan alanin aminoasiti içeren N-metakriloil-L-alanin (MAAL) sentezinin ardından Penisilin G baskılanmış poli(HEMA-MAAL) nanopolimerleri sürfaktant içermeyen emülsiyon polimerizasyonu yöntemiyle sentezlendi. Nanopolimerin karakterizasyonunda, FTIR, elementel analiz, zeta boyut analizi ve SEM teknolojileri kullanıldı. Ortalama 60,38 nm boyutunda ve spesifik yüzey alanı 1034,22 m²/g olan Penisilin G baskılanmış p(HEMA-MAAL)  
nanopolimerlerin adsorpsiyon koşulları optimize edildi. 5 mg/mL Penisilin G içeren ortamda moleküler baskılanmış p(HEMA-MAAL) nanopolimerinin Penisilin G?e spesifik adsorpsiyon değeri Qmax, 71912,94 mg/g olarak hesaplandı. Moleküler baskılanmış nanopolimerin Penisilin G adsorpsiyonunun, baskılanmamış polimere oranla yaklaşık 26 kat, ampisilin molekülüne oranla 15 kat daha fazla olduğu ve 5. döngü sonrasında dahi adsorpsiyon kapasitesini %98.9 koruyan tekrar kullanılabilir bir ürün olduğu gösterildi.

Abstract:
Antibiotics were used as antimicrobial drug and as a result of unnecessary, wrong and excessive antibiotic using, through the pharmaceutical companies, hospitals and municipal waste, many antibiotics waste passes the environment and water. This case is caused by environmental pollution and effects water quality. As a consequence, many diseases, especially allergic diseases, formation, progression and infection with the formation of antibiotic resistance in bacteria, viruses in humans, animals and plants. By molecular imprinting technique; polymeric materials with specific recognition sites to target molecule, that have chemical functions, are generated. In this thesis, nano-structure, selective, high biocompatibility, low-cost molecularly imprinted polymeric systems was produced with using Penisilin G  as a template molecule for leading to improved for away from the antibiotics. Firstly, functional monomer MAAL (N-methacryloyl-L-alanine) synthesized and Penisilin G complexed with MAAL. Penisilin G imprinted poly (HEMA-MAAL) nanopolymers were synthesized by surfactant free emulsion polymerization method. After extracting of template molecule (Penisilin G) from nanopolymers, FTIR, elemental analysis, zeta-size analysis and SEM technologies were used for the characterization of nanopolymer. Nanopolymers have 60,38 nm average size and 1034,22 m²/g spesific surface area, Optimization of Penisilin G adsorption on to nanopolymers was investigated at different conditions. The spesific adsorption value (Qmax) of molecularly impirinted p(HEMA-MAAL) nanopolymers was found 71912,94 mg/g for Penisilin G in 5 mg/mL Penisilin G initial concentration. Penisilin G adsorption of molecularly imprinted nanopolymers was 15 times more than non-imprinted polymer and was 26 times more than ampisilin adsorption. It is shown that obtained p(HEMA-MAAL) nanopolymer was a reuseable product which protected its adsorption capacity of %98.9 after 5th adsorption-desorption cycle.