Organik/inorganik analitlerin farklı matrikslerde tayinlerine yönelik yenilikçi önderiştirme yöntemlerinin geliştirilmesi ve kutup örneklerinde element dağılımları
Development of innovative preconcentration methods for determination of organic/inorganic analytes in different matrices and elemental distributions in pole samples
Yazar: ELİF SEDA KOÇOĞLU
Danışman: PROF. DR. SEZGİN BAKIRDERE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Endokrin sistem hastalıkları = Endocrine system diseases ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry ; Sıvı faz mikroekstraksiyonu = Liquid phase microextraction ; İlaç maddeleri = Drug substances

Özet:
Bu tez kapsamında, organik/inorganik analitlerin farklı matrikslerde yüksek doğruluk ve duyarlılıkta tayin edilmelerine yönelik analitik yöntemler geliştirilmiştir. Tezin ilk bölümünde, bir ilaç aktif bileşiğinin, hormonlar, pestisitler ve endokrin bozucu bileşiklerin yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlikle eşzamanlı tayinlerini gerçekleştirebilmek amacıyla dağıtıcı sıvı sıvı mikroekstraksiyon (DSSME) yöntemi ile GC-MS sisteminin birleştirildiği bir analitik yöntem geliştirilmiştir. Tüm analitler için, optimum koşullar altında gözlenebilme (GL) ve tayin (TL) limitleri sırasıyla 1.99-5.05 ve 6.63-16.87 ng mL-1 aralığında bulunmuştur. Yöntemin gerçek numunelere uygulanabilirliğini kontrol etmek amacıyla farklı matrikslerde geri kazanım çalışmaları gerçekleştirilmiştir. 
Tezin ikinci bölümünde, ikili çözücü DSSME yöntemi, seçilen ilaç aktif bileşiklerinin yüksek doğruluk ve hassasiyetle eşzamanlı tayinleri için LC-QTOF-MS/MS sistemi ile birleştirilmiştir. Optimum deney koşulları altında, GL ve TL sırasıyla 0.01–6.1 ve 0.05–20 ng mL-1 aralığında bulunmuştur. Geri kazanım çalışmaları ile geliştirilen yöntemin doğruluğu ve gerçek numunelere uygulanabilirliği kontrol edilmiştir. 
Tezin üçüncü bölümünde, Antarktika Kıtası'nın Horseshoe ve Faure Adaları'ndan alınan taş/toprak ve deniz/kara yosunu numunelerinde metal dağılımının belirlenmesi amaçlanmıştır. Toplanan taş/toprak ve deniz/kara yosunu numuneleri, mikrodalga destekli çözünürleştirme işlemine tabi tutulmuş ve metal içeriklerini belirlemek amacıyla ICP-OES ve ICP-MS sistemleri ile analiz edilmiştir. Analitik stratejilerin geçerliliği, farklı standart referans materyaller aracılığıyla değerlendirilmiş ve sertifika değerleri ile belirlenen konsantrasyonlar arasında iyi bir eşleşme olduğu görülmüştür. 
Tezin son bölümünde, trietilamin (TEA) destekli Mg(OH)2 ile birlikte çöktürme yöntemi, optimize edilmiş polistiren kaplı manyetik nanopartikül bazlı katı faz mikroekstraksiyon (PS-MNP-KFME) yöntemi ile kadmiyumun önderiştirilmesinden önce deniz suyuna uygulanmıştır. Önderiştirilmiş analitin tayini, yarıklı kuvars tüp (YKT) ile donatılmış bir alevli atomik absorpsiyon spektrometresi (AAAS) ile gerçekleştirilmiştir. PS-MNP-KFME-YKT-AAAS yönteminin optimum koşulları altında, hesaplanan GL ve TL değerleri sırasıyla 0.23 ve 0.77 µg kg-1 olarak bulunmuştur. Batı Antarktika kıyılarından alınan okyanus suyu numuneleri, önerilen yöntemin doğruluğunu ve uygulanabilirliğini ortaya koymak amacıyla kullanılmış ve tatmin edici geri kazanım sonuçları (%97 ile %106) elde edilmiştir.

Abstract:
Within the scope of this thesis, the analytical methods have been developed for the determination of organic/inorganic analytes in different matrices with high accuracy and sensitivity. In the first part of the thesis, an analytical method combining dispersive liquid liquid microextraction (DLLME) method and GC-MS system has been developed in order to determine a drug active compound, hormones, pesticides and endocrine disrupting compounds simultaneously with high accuracy and reproducibility. For all analytes, the limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) values under the optimum conditions were found in the range of 1.99-5.05 and 6.63-16.87 ng mL-1, respectively. In order to check the applicability of the method to real samples, recovery studies were carried out in different matrices.
In the second part of the thesis, binary solvent DLLME method combined with the LC-QTOF-MS/MS system was developed for the simultaneous determination of selected drug active compounds with high accuracy and sensitivity. Under the optimum experimental conditions, LOD and LOQ were found in the range of 0.01–6.1 and 0.05–20 ng mL-1, respectively. The accuracy of the developed method and its applicability to real samples were checked with recovery studies.
In the third part of the thesis, determination of metal distribution in rock/soil and seaweed/moss samples taken from the Horseshoe and Faure Islands of Antarctic continent was aimed. The metal contents of the collected rock/soil and seaweed/moss samples were subjected to microwave-assisted digestion prior to the determination by ICP-OES and ICP-MS. The validity of the analytical strategies was evaluated through different standard reference materials and a good agreement between the certified values and results found was obtained.
In the last part of the thesis, the triethylamine (TEA) assisted Mg(OH)2 co-precipitation method was applied to seawater prior to cadmium preconcentration with the optimized polystyrene coated magnetic nanoparticle based solid phase microextraction (PS-MNP-SPME) method. The determination of the preconcentrated analyte was carried out with a flame atomic absorption spectrometer (FAAS) equipped with a slotted quartz tube (SQT). Under the optimum conditions of the PS-MNP-SPME-SQT-FAAS method, LOD and LOQ values calculated were found to be 0.23 and 0.77 µg kg-1, respectively. In order to verify the accuracy and applicability of proposed method, ocean water samples brought from the coastal part of west Antarctica were used and satisfactory recovery results between 97 – 106% were obtained.