Voltametrik fenilalanin sensörünün geliştirilmesi
Development of voltammetric phenylalanine sensor
Yazar: FUNDA ALIŞIK
Danışman: DOÇ. DR. SERAP TİTRETİR
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Fenilalanin, vücut için gerekli olan proteinlerin yapısında bulunur ve esansiyel bir aminoasittir [1]. Fenilalanin esansiyel olmayan tirozin aminoasidinin ve türevlerinin metabolik öncülüdür [2]. Karaciğerde sentezlenen fenilalanin hidroksilaz enzimi (PAH) ile fenilalanin tirozine dönüşür. PAH eksikliği ile Fenilketonüri (PKU) hastalığı meydana gelmektedir. Eğer hastalık erken teşhis edilip tedavi edilmez ise fenilketonüri nörolojik fonksiyon bozukluğuna, otizme, egzamaya ve ağır davranış bozukluğuna yol açar. Erken teşhis ile hastalığın birçok etkisi önlenebilir [3]. Bu tez çalışmasında iki farklı yöntem ile L-Phe tayini için elektrokimyasal sensörler hazırlanmıştır. Birinci olarak elektrokimyasal yöntem ile moleküler baskılanmış fenilalanin elektrotları hazırlanmıştır. Bu yöntemde, elektrokimyasal sensör, kalıp molekül (L-Phe) ve fonksiyonel monomer (para-toluensülfonik asit) varlığında platin elektrot yüzeyinde elektropolimerizasyonla hazırlanmıştır. İkinci yöntemde, kimyasal modifikasyon ile fenilalanin sensörleri hazırlanmıştır. Bu yöntemde GUM temelli poliüretan kaplamalar kullanılarak fenilalanin seçici elektrotlar hazırlanmıştır. Öncelikle GUM temelli poliüretanlar çözelti kimyasal polimerizasyon tekniği ile sentezlenmiştir ve polimerinin karakterizasyonu FTIR, SEM, DSC, TGA ve DTA ile gerçekleştirilmiştir. Ardından GUM polimerlerin çözeltilerinin platin elektrot üzerine damlatılması ile polimer film kaplı elektrotlar hazırlanmıştır. 
Modifiye edilmiş elektrotların fenilalanine duyarlı sensör özelliğini belirlemek üzere; tarama hızı, elektrolit türü, pH ve film kalınlığı gibi parametreler, dönüşümlü voltametri (CV), diferansiyel puls voltametrisi (DPV) gibi yöntemler kullanılarak incelenmiş ve analit derişimi ile doğrusal olarak yanıt alınıp alınmadığı belirlenmiştir. Sonuç olarak 0,9997 ve 0,9972 duyarlıkla fenilalanin tayini için voltametrik fenilalanin sensörleri elde edilmiştir.

Abstract:
Phenylalanine is found in the structure of proteins necessary for the body and is an essential amino acid [1]. Phenylalanine is the metabolic precursor of the non-essential tyrosine amino acid and its derivatives [2]. The phenylalanine hydroxylase enzyme (PAH) synthesized in the liver turns phenylalanine into tyrosine. Phenylketonuria (PKU) occurs with PAH deficiency. If the disease is not diagnosed and treated early, phenylketonuria leads to neurological dysfunction, autism, eczema and severe behavior disorder. Early detection can prevent many effects of the disease [3]. In this thesis study electrochemical sensors for the determination of L-Phe were prepared by two different methods. As the first, molecularly imprinted phenylalanine electrodes were prepared by electrochemical method. In this method, the electrochemical sensor was prepared by electropolymerization on the platinum electrode surface in the presence of the template molecule (L-Phe) and functional monomer (para-toluenesulfonic acid). In the second method, phenylalanine sensors were prepared by chemical modification. In this method, phenylalanine selective electrodes were prepared using GUM based polyurethane coatings. Firstly, gum-based polyurethanes were synthesized by solution polymerization technique and characterization of the polymer was carried out by FTIR, SEM, DSC, TGA and DTA. Polymer film coated electrodes were prepared by dropping the solutions of GUM polymers onto the platinum electrode. 
To determine the phenylalanine sensitive sensor property of the modified electrodes; parameters such as scanning speed, electrolyte type, pH and film thickness were investigated using alternating voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV) and whether or not linear response was obtained by analyte concentration. As a result, voltammetric phenylalanine sensors were obtained for the determination of the phenylalanine with sensitivity of 0.997 and 0.9972.