Fizyolojik öneme sahip melatoninin izolasyonuna yönelik indol graft membranların hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of indole grafted membranes for the isolation of physiologically important melatonin
Yazar: CAN ÇETİN
Danışman: PROF. DR. MÜNİRE NALAN TÜZMEN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Melatonin (5-metoksi-N-asetiltriptamin), noroendokrin sisteminin ve günlük uyku düzeninin regulasyonunu sağlayan önemli bir hormondur. Melatoninin immün cevap, kanser ve depresif sendromlar gibi çeşitli hastalıklara karşı oldukça etkili olduğu,  nemlendirici, yağlanmayı önleyici, yenileyici, kırışıklık önleyici olarak kozmetiklerde de yaygın kullanıma sahip olduğu bilinmektedir. Tıp ve kozmetik endüstrisindeki bu yaygın kullanımları nedeniyle, yüksek bitkiler gibi doğal kaynaklardan melatoninin yüksek saflık ve seçicilikte, hızlı ve düşük maliyetli bir yöntemle ekstraksiyonu ve tayini büyük önem taşımaktadır. Son 20 yılda katı faz ekstraksiyonu alanında yapılan yoğun araştırmalar, çeşitli matrikslerdeki analitin seçici ekstraksiyonu için yeni materyallerin geliştirilmesine öncülük etmiştir. 

Bu çalışmada, kompleks biyolojik matrikslerdeki melatoninin zenginleştirilmesi ve kantitatif tayini için katı faz kartuşu olarak kullanılabilecek polimerik membranların hazırlanması, karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, 2-hidroksietil metakrilatın (HEMA) UV-başlatıcılı fotopolimerizasyonuyla p(HEMA) membranlar hazırlanmıştır. Membranlar L-triptofan graft edilmesinden sonra adsorpsiyon yoluyla melatoninin ekstraksiyonunda kullanılmıştır. Membranlar üzerine sulu çözeltilerden melatonin adsorpsiyonu, farklı melatonin derişimleri ile farklı süre ve sıcaklıklarda kesikli sistemde çalışılmıştır. L-Trp graft pHEMA membranlar üzerine maksimum melatonin adsorpsiyon kapasitesi 36.58 mg/g olarak bulunmuştur. Adsorplanan melatonin trietilamin:methanol karışımı (1:9) ile %100 oranında desorplanmıştır. Hazırlanan L-Trp graft p(HEMA) membranların kromatografik analiz öncesi önderiştirilmelerinde tekrar tekrar kullanılabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
Melatonin (5-methoxy-N-acetyltryptamine) is an important hormone that plays a role in regulating the neuroendocrine system, and in the regulation of the circadian sleep-wake cycle. It is known that melatonin is very effective various diseases such as cancer, depressive syndrome and immune system and also that melatonin has broad usage in cosmetics as moisturizer, lipoidozis preventive, regenerative, anti-wrinkle. Due to their common usage in medicine and cosmetic industry, extraction and determination of melatonin with high purity and selectively using rapid and low-cost method from natural sources, such as high plants, have great importance. In the last 20 years, intensive researches about solid phase extraction field have guided to develop new materials for selective extraction of analyte from several matrixes.  

In this study, preparation and characterization of polymeric membranes which can be used as SPE cartridge for the extraction and determination of melatonin in complex biological matrices were aimed. For this purpose, p(HEMA) membranes were prepared with UV-initiated photopolymerization of 2-hydroxyethylmethacrylate.  The membrane was then grafted with L-tyrptophane and used for the extraction of melatonin via adsorption. Melatonin adsorption onto the membrane from aqueous solutions was studied with different amounts of melatonin at different temperature and time in a batch system. The maximum melatonin adsorption capacity of the L-Trp grafted pHEMA membranes was found to be 36.58 mg/g. 100% of the adsorbed melatonin was desorbed by using triethylamine:methanol mixture (1:9) as desorption agent. It was demonstrated that the prepared L-Trp grafted pHEMA membranes could be repeatedly applied to extraction of melatonin before chromatographic analysis.