Floresin ile merosiyanin 540 molekül çifti arasındaki floresans enerji transferinin model mebranlarda incelenmesi
An investigation of fluorescence energy transfer between fluorescein and merocyanine 540 in the model membrane systems
Yazar: MAHMUT TOPRAK
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ARIK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Floresin = Fluorescein

Özet:
Bu tez çalışmasında floresin ile merosiyanin 540 molekülleri arasındaki etkileşimler, model mebran sistemlerde spektroskopi teknikleriyle incelendi. Floresin molekülünün fotofiziksel özellikleri absorpsiyon, durağan hal floresans ve zamana bağlı floresans spektroskopi teknikleriyle belirlendi. Öncelikle fosfolipitlerden lipozomlar ve kesecikler oluşturuldu. Daha sonra ilgili bileşiklerin saf su, lipozom ve kesecik sistemlerindeki çözeltileri ayrı ayrı hazırlandı. Bu bileşiklerin kıyaslama amaçlı olarak saf su içerisindeki fotofiziksel davranışları (absorpsiyon spektrumları, floresans spektrumları, kuantum verimleri ve uyarılma ömürleri) belirlendikten sonra, uygun konsantrasyonlardaki bu iki bileşiğin karışımlarının lipozom ve kesecik içeren çözeltilerdeki absorpsiyon, durağan hal ve zamana bağlı floresans spektroskopi teknikleri ile gerekli ölçümler (floresans anisotropi, rotasyonel difüzyon ve buna bağlı olarak mikroviskozite hesaplamaları) yapıldı. Floresin konsantrasyonu sabit tutulup, merosiyanin 540'ın konsantrasyonu arttırıldığında, floresin molekülünün floresans spektrum bandının şiddetinde bir azalma görüldü. Bu da floresin ve merosiyanin 540 bileşikleri arasında bir etkileşimin olduğunu gösterdi. Deneysel sonuçlar floresin ve merosiyanin 540 bileşikleri arasında statik bir kuençleşmenin meydana geldiğini, Van der Waals ve hidrojen bağlarının floresin-merosiyanin 540 etkileşiminde etkin rol oynadığını gösterdi. Stern-Volmer kuençleşme sabiti, bimoleküler kuençleşme sabiti, bağlanma sabiti ve bunlarla ilgili olan termodinamik parametreler hesaplandı. Kuençleşme özelliğinden faydalanarak merosiyanin 540 molekülünün lipozomlardaki ayrışma sabiti hesaplandı. Donör (floresin) ve akseptör (merosiyanin 540) arasındaki mesafe, radyasyonsuz Förster Enerji Transfer teorisine göre belirlendi.

Abstract:
In this study, the interaction between fluorescein and merociyanine 540 was investigated in the model membrane systems using spectroscopic techniques. The photopyhsical properties of fluorescein were analyzed by using absorption, steady-state fluorescence and time-resolved fluorescence spectroscopy techniques. Firstly, liposomes and vesicles were prepared from phospholipids. Then, the solution of fluorescein and merocyanine 540 were prepared in distilled water, liposomes and vesicles containing solution. After photophysical features (absorption spectra, fluorescence spectra, quantum yields and excited state lifetimes) of the compounds in distilled water were determined, absorption, steady state and time resolved emission studies of the compounds were carried out for the solutions which contain the mixture of fluorescein and merocyanine 540 in liposome and vesicle containing solutions (for the determination of fluorescence anisotropy, rotational diffusion and microviscosity). The fluorescence intensity of fluorescence decreased gradually with the increase in concentration of merocyanine 540, indicating that interaction merocyanine 540 and fluorescein occurred in the system. The experimental results demonstrate that the fluorescence quenching mechanism between fluorescein and merocyanine 540 is a static quenching, and van der Waals force and hydrogen bond are predominant forces in the merocyanine 540 interaction with fluorescein. The Stern-Volmer quenching constant, the bimolecular quenching constant and the binding constant and corresponding thermodynamic parameters were calculated. The quenching property was also used in determining quantitatively the partition coefficient of merocyanine 540 in liposome. The distance between the donor (fluorescein) and the acceptor (merocyanine 540) was calculated according to the Förster non-radiative energy transfer theory.