Vitamin tayini için yüzey plazmon rezonans (SPR) temelli nanosensörlerin hazırlanması
Preparation of surface plasmon resonance SPR based nanosensors for vitamin detection
Yazar: DUYGU ÇİMEN
Danışman: PROF. DR. ADİL DENİZLİ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, gıdalardan B2 (Riboflavin), B12 (Kobalamin) ve B9 (Folik Asit) vitaminleri tayinine yönelik moleküler baskılanmış yüzey plazmon rezonans (SPR) ve kuvars kristal mikroterazi (QCM) nanosensörler hazırlanmıştır. İlk olarak, kalıp molekül olarak kullanılan B2, B12 ve B9 vitamin miktarları sabit tutulup farklı monomer oranlarında ön monomer kompleksleri hazırlanmıştır. Hazırlanan monomer kompleksleri UV polimerizasyonu ile SPR ve QCM nanosensörlerin altın çip yüzeylerine tutturulmuştur. B2, B12 ve B9 vitamin baskılanmış ve baskılanmamış SPR ve QCM nanosensörler atomik kuvvet mikroskobu (AFM), elipsometre, taramalı elektron mikroskobu (SEM), FTIR-ATR ve temas açısı ölçümleri ile karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Gıdalardan vitamin tayinine yönelik hazırlanmış SPR ve QCM nanosensörler için her vitamin çözeltisi ile kinetik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Elde edilen kinetik verileri ile Scathard, Freundlich, Langmuir ve Langmuir-Freundlich izoterm modelleri uygulanmıştır. B2, B9 ve B12 vitaminleri baskılanmış ve baskılanmamış SPR ve QCM nanosensörlerin için seçicilik çalışmaları test edilmiştir. Hazırlanan SPR ve QCM nanosensörlerin aynı gün ve farklı günlerdeki tekrar kullanılabilirlikleri test edilmiştir. Doğal örnek olarak bebek maması, büyüme sütü ve enteral gıdalardan B2, B9 ve B12 vitamin tayinleri yapılmıştır. Hazırlanan nanosensörlerin validasyon çalışmaları LC-MS/MS tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen LC-MS/MS sonuçları SPR ve QCM nanosensörlerin sonuçlarının uyumlu olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
In thesis study, molecularly imprinted surface plasmon resonance (SPR) and quartz crystal microbalance (QCM) nanosensors were prepared for the detection of vitamin B2 (riboflavin), B12 (cobalamin) and B9 (folic acid) vitamins in food samples. Firstly, premonomer complexes were prepared by changing amounts of the monomers, which are the template molecules for B2, B12 and B9 vitamins. The prepared B2, B12 and B9 vitamin:monomer complexes were attached to the gold chip surface of the SPR and QCM nanosensors with UV polymerization. B2, B12 and B9 vitamins imprinted and nonimprinted SPR and QCM nanosensors were characterized by atomic force microscopy (AFM), ellipsometer, scanning electron microscopy (SEM), FTIR-ATR and contact angle measurements. The detection of B2, B9 and B12 vitamins from an aqueous solution was performed using B2, B9 and B12 vitamins imprinted and non-imprinted SPR and QCM nanosensors. In order to detect the kinetic and equilibrium isotherm parameters, SPR and QCM nanosensor data were examined using a kinetic analysis and Scatchard, Langmuir, Freundlich, and Langmuir–Freundlich isotherm models. The selectivity studies for B2, B9 and B12 vitamins imprinted and nonimprinted SPR and QCM nanosensors were tested. The reproducibility of vitamin imprinted SPR and QCM nanosensor was investigated at the same day and different days. The determinations of B2, B12 and B9 vitamins were made from infant formula, growth milk and enteral foods as food samples. Validation studies of the prepared SPR and QCM nanosensors were performed by LC-MS/MS. It was observed that the obtained LC-MS/MS results obtained were consistent with the results of SPR and QCM nanosensors.