Farmasötik preparatlardan ve gıdalardan tobramisin tayini için moleküler baskılanmış nanosensörlerin geliştirilmesi
Development of molecular imprinted nanosensors for determination of tobramycin in pharmaceuticals and foods
Yazar: MEHMET LÜTFİ YOLA
Danışman: PROF. DR. NURAN ÖZALTIN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Kimya = Chemistry
Dizin: Farmasötik kimya = Chemistry-pharmaceutical ; Kristaller = Crystals ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Sensörler = Sensors ; Tobramisin = Tobramycin ; Voltametri = Voltammetry

Özet:
Bu tez çalışmasında tobramisin tayini için moleküler baskılanmış camsı karbon ve kuvarz kristal mikrobalans (QCM) nanosensörleri geliştirilmiştir. QCM nanosensörü için, öncelikle QCM çipinin altın yüzeyinin modifikasyonu çip yüzeyine polimerize çift bağlarının girmesi için alil merkaptanın kendiliğinden oluşan tek tabaka yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Daha sonra çip yüzeyinde tobramisin baskılanmış poli(2-hidroksietil metakrilat-metakriloilamidoglutamik asit) filmi oluşturulmuştur. Elektrokimyasal nanosensör için, elektrot dönüşümlü voltametri  yöntemi kullanılarak camsı karbon elektrot yüzeyinde pirolün elektropolimerizasyonu sırasında tobramisin molekülün katılmasıyla  hazırlanmıştır. Baskılanmış ve baskılanmamış sensörlerin performansları QCM ve kare dalga voltametrisi (SWV) teknikleri ile değerlendirilmiştir. Baskılanmış ve baskılanmamış sensörler atomik kuvvet mikroskopu (AFM), Fourier dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, elipsometre, temas açısı ölçümleri, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) ve dönüşümlü voltametri teknikleri kullanarak karakterize edilmiştir. Gözlenebilme sınırı (LOD) ve alt tayin sınırı (LOQ) QCM yöntemi için sırasıyla 0.00561 nM ve 0.0166 nM ve SWV yöntemi için sırasıyla 0.166 nM ve 0.491 nM olarak bulunmuştur. Tobramisin için doğrusallık aralıkları QCM yöntemi için 0.017-0.150 nM ve SWV yöntemi için 0.5-10.0 nM olarak bulunmuştur. Geliştirilen yöntemler  ?International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmacueticals for Human Use? (ICH)?a göre valide edilmiş ve doğrusal, duyarlı, özgün, doğru, kesin, sağlam ve tutarlı bulunmuştur. Bu yöntemler farmasötik preparatlar ve gıdalardan tobramisin analizine başarıyla uygulanmıştır. Ayrıca bağlanma kinetik analizi ve izoterm modelleri sensör yüzeyinde gerçekleşen adsorpsiyon işlemini açıklamak için datalara uygulanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Tobramisin, moleküler baskılama, kuartz kristal mikrobalans, kare dalga voltametrisi, validasyon, nanosensör

Abstract:
In this thesis study, the molecularly imprinted glassy carbon and quartz crystal microbalance (QCM) nanosensors were developed for the determination of tobramycin. For QCM nanosensor, firstly the modification of gold surface of QCM chip was performed by self-assembling monolayer formation of allyl mercaptane to introduce polymerizable double bonds on the chip surface. Then, TOB imprinted poly(2-hydroxyethyl methacrylate?methacryloylamidoglutamic acid) film was generated on the gold surface. For electrochemical nanosensor, the electrode was prepared by incorporation of tobramycin molecule during the electropolymerization of pyrrole on glassy carbon electrode using cyclic voltammetry method. The performance of the imprinted and non-imprinted sensors was evaluated by QCM and square wave voltammetry (SWV) tecniques. The imprinted and non-imprinted sensors were characterized by using atomic force microscopy (AFM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ellipsometry, contact angle measurements, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). Limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were found as 0.00561 nM and 0.0166 nM for QCM and 0.166 nM and 0.491 nM for SWV, respectively. The linearity ranges of tobramycin for QCM and SWV were found as 0.017-0.150 nM and  0.5-10.0 nM respectively. The developed methods were validated according to the ?International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmacueticals for Human Use? (ICH) guideline and found to be linear, sensitive, specific, accurate, precise, robust and rugged. The methods were applied successfully for the determination of tobramycin in pharmaceuticals and foods. In addition, association kinetic analysis and isotherm models were applied to data to explain adsorption process occured.