İşlem görmüş siyah çay örneklerinde benz(a)piren (BaP) tayini
Determination of benzo(a)pyrene (BaP) in heat treatment black tea samples
Yazar: ÇİĞDEM DİKBAŞ
Danışman: PROF. DR. Ş. FATMA AYGÜN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Türkiyenin Doğu Karadeniz Bölgesinde yetiştirilen ve ticari olarak satışa sunulan çay, Türkiyede sudan sonra en çok tüketilen içecektir. Çay tüketiminin sağlığa pek çok faydası olmasına rağmen, çay yaprakları pestisit ve polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH) gibi bazı organik kirleticileri yapılarında barındırabilmektedir. Çevre kirliliği ya da çayın üretim sürecinde maruz kaldığı etkiler, çayda PAH bileşiklerine rastlanmasına sebep olan kaynaklar arasında gösterilmektedir.
PAH bileşiklerinin kanserojen ve toksik özelliğinden dolayı, gıda tüketimi yoluyla PAH'lara maruz kalmak insan sağlığı için bir tehdit oluşturabilmektedir. Diğer PaH bileşiklerinin varlığının bir göstergesi olarak kabul edilen benzo(a)piren (BaP), en kansorejen PAH bileşiği olarak değerlendirilir. Yapılan çalışmada yüksek performanslı sıvı kromatoğrafisi (HPLC) yöntemiyle çay örneklerinden BaP'ı saptayabilen ve tayin edebilen hızlı, basit, ucuz bir ekstraksiyon tekniği geliştirmek amaçlanmıştır. Çeşitli ekstraksiyon parametrelerinin (çözücü türünün seçimi, çözücü hacmi ve ekstraksiyon süresi) klasik katı-sıvı ve mikrodalga destekli ekstraksiyon yöntemlerinde optimizasyonu yapılmıştır. 10 mL heksan/asetonitril (3:1, v/v) kullanılarak 4 dakika süresince 2 kez tekrarlanan klasik katı-sıvı ekstraksiyon uygulamasında tatmin edici BaP geri kazanımı değerlerine ulaşılmıştır. 159,0; 12,7 ve 1,3 μg kg-1 BaP eklenen örneklerdeki geri alınabilirlikler %103,8± 4,6, %81,2± 9,4 ve %86,2± 8,1 olarak bulunmuştur. Mikrodalga destekli ekstraksiyonda ise 10 mL heksan/asetonitril (1:3, v/v) kullanılarak 2 dakika süresince 2 kez yapılan uygulamalarda tatmin edici geri kazanımlar elde edilmiştir. 159,0; 12,7 ve 1,3 μg kg-1 BaP eklenen örneklerdeki geri alınabilirlikler %97,3± 1,7, %83,2± 8,2 ve %91,8± 5,8 olarak bulunmuştur.Kalibrasyon grafiğinden gözlenebilme sınırı (LOD) ve tayin edilebilme sınırı (LOQ) değerleri 0,16 μg kg-1 ve 0,55 μg kg-1 olarak hesaplanmıştır. Geliştirdiğimiz yöntemlerle çay örneklerindeki BaP konsantrasyonu klasik katı-sıvı ekstraksiyon ile 0,72-0,86 μg kg-1, mikrodalga destekli ekstraksiyon ile 0,75-0,83 μg kg-1 aralığında bulunmuştur. Çayın bileşimi kompleks bir yapı göstermesine rağmen, optimize edilen ekstraksiyon yöntemleriyle bir ön temizleme işlemine gerek kalmadan basit, ucuz ve hızlı bir şekilde çay numunelerinden BaP saptanabilmiştir.

Anahtar kelimeler: Siyah çay, BaP, HPLC, Mikrodalga destekli ekstraksiyon

Abstract:
Tea commercialy grown and manufactured in the Eastern Black Sea Reagen of Turkey is the most consumed drink in Turkey after water [1]. Although tea consumption has many health benefits, leaves may contain some organic contaminants, such as pesticides and/or polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Manufacturing processes of tea leaves and environmental pollution might be the main source of PAHs in tea product.
Exposure to PAHs through food consumption might cause a human health threat because some of them are carcinogenic and toxic. As an indicator of the presence of other PAHs, benzo(a)pyrene (BaP) can be evaluated to be one of the most carcinogenic PAH. The purpose of this study is to develop a rapid, simple, and cost-efficient extraction technique for evaluating and screening BaP in tea samples by using a high performance liquid chromatography tecnique. In this study, extraction conditions in solid-liquid (traditional) extraction and microwave assisted extraction (MAE) tecniques; such as the solvent type, solvent volume and extraction time were optimized to obtain the best extraction performance.
It was discovered that if the extraction procedure was done twice lasting four minutes by using 10 mL hexane/acetonitrile (3:1, v/v) with the use of tradional extraction tecnique, satisfactory recovery results of BaP in tea were obtained. The recoveries of BaP at concentrations of 159,0; 12,7 and 1,3 μg kg-1 respectively were found to be %103,8± 4,6, %81,2± 9,4 and %86,2± 8,1. When the extraction procedure was done twice lasting two minutes by using 10 mL hexane/acetonitrile (1:3, v/v)with the use of MAE tecnique, satisfactory recovery results of BaP in tea were obtained. The recoveries of BaP at concentrations of 159,0; 12,7 and 1,3 μg kg-1 respectively were found to be %97,3± 1,7, %83,2± 8,2 and %91,8± 5,8. The detection limit of BaP was 0,16 μg kg-1and the quantification limit was 0,55 μg kg-1. The levels of BaP in tea ranged from 0,72 to 0,86 μg kg-1(solid-liquid extraction) and 0,75 to 0,83 μg kg-1 (MAE). Although the matrix of tea is complex, we managed to detect BaP without doing the cleaning up procedure. Because of this reason, our procedure is cheaper, simpler and it provides rapid screening of BaP in tea.

Keywords: Black tea, BaP, HPLC, Microwave assisted extraction