Akademik Veri Yönetim Sistemi
Çağlayan M. G. (Yürütücü), Yalçın E.
TÜBİTAK Projesi, 2017 - 2019
Sporda yasaklı maddeler, yarış veya müsabaka esnasında sporcuların kendilerine avantaj sağlamaları amacıyla kullandıkları maddelerdir. Bu maddelerden biri olan ve son dönemde adı sıkça duyulan meldonyum bileşiği, normalde kardiyoprotektif ve anti-iskemik etkilerinden dolayı kalp rahatsızlıklarında kullanılan bir ilaçtır. Meldonyum, Dünya Anti-Doping Ajansı tarafından 2016 yılının başında metabolik modülatörler sınıfından sporculara yasaklı maddeler listesine alınmıştır. O tarihten bu yana aralarında dünyaca ünlü sporcuların da bulunduğu çok sayıda sporcu meldonyum kullanımı nedeniyle çeşitli sürelerle cezalar almışlardır.
Yasaklı maddelerin tespiti ve analizini yapan, son yıllarda aralarında Türkiye’nin de bulunduğu bazı ülkelerdeki doping kontrol merkezleri, analiz ile ilgili çeşitli sebepler dolayısıyla akreditasyonlarını çeşitli sürelerle kaybetmişlerdir. Bu sürede ülkemizdeki bütün numunelerin analiz için yurtdışına gönderilmesi ve merkezdeki personel ve cihazların çalışamaması gibi çeşitli nedenlerle ülke ekonomilerine olumsuz etkileri çok büyük olmuştur. Bu durum alternatif ve basit analiz yöntemleri kullanarak doping analizlerinin kolaylaştırılması ve tek bir yönteme yerine dayanmaktansa farklı yöntemlerle karşılaştırmalarının yapılmasının önemini göstermektedir.
Meldonyum bileşiği için çok az sayıda analitik yöntem geliştirilmiştir ki bunlar sadece yüksek cihaz maliyetine sahip, kullanımı uzmanlık isteyen, önişlem hazırlıkları ve deney sırasında yüksek oranda ve saflıkta kimyasal çözücüler gerektiren sıvı kromatografisi – kütle dedektörü (LC-MS) yöntemleridir. Bu yöntemlerin yerine alternatif, ucuz, hızlı, çevreci ve yüksek çıktılı (high-throughput) analize uygun optik yöntemlerin geliştirilmesi, çok sayıda numunenin analiz edildiği doping kontrol merkezleri için önemlidir.
Bu amaçlarla proje kapsamında meldonyum bileşiğinin etkin ve kolay bir şekilde analizi için çapraz-reaktif algılayıcıların dizayn edilerek sentezlenmesi ve bunların dizilerde kullanılması planlanmaktadır. Çapraz-reaktif algılayıcıların, sentezlerinin daha kolay ve ucuz olması, çok sayıda algılayıcının kullanılarak birden çok numunenin analiz edilebilmesine imkan vermesi gibi özellikleri bakımından aptamer, antibadi gibi analit seçici algılayıcılara göre üstünlükleri bulunmaktadır. Bu projede çapraz-reaktif algılayıcı olarak kullanılma potansiyeline sahip fenantridinyum bileşikleri, yüksek verimle, kısa yoldan ilk defa mikrodalga cihazı kullanılarak sentezlenecek, karakterizasyonu ve izolasyonu yapılacaktır. Spektrofotometrik ve spektroflorimetrik yöntemlerle algılayıcı olarak sentezlenen bileşiklerin fotofiziksel özellikleri, meldonyuma karşı etkinliğini gösterecek olan bağlanma sabiti, bağlanma stokiyometresi gibi parametreler belirlenecektir. Florimetrik çalışmalarda çapraz-reaktif algılayıcıların olası girişim yapabilecek maddelere karşı olan cevapları ve bağlanma katsayıları da incelenecektir. Bunların dışında analit- algılayıcı arasındaki ilişki kütle spektrometrisi, X-ışınları kırınımı ve NMR gibi tekniklerle de aydınlatılacaktır.
Yüksek çıktılı analize uygun çapraz-reaktif algılayıcı dizileri öncelikle kuyucuklu plakalar kullanılarak oluşturulacak ardından, sensör dizilerinin yerinde analiz yapılmasına imkan veren, ucuz ve taşınabilir bir materyal olan kağıt materyali üzerine transfer edilmesine çalışılacaktır. Bunun için kağıt üzerinde hidrofobik katı mürekkep kullanan ticari yazıcılar kullanılarak mikroplakalar oluşturulacaktır. Ardından bu kuyucuklu plakalar/kağıt mikroplakalar ve floresans tarayıcı kullanılarak meldonyumun yanında olası girişim yapabilecek diğer moleküllerin bağlanma sabitlerine bağlı olan cevap kalıplarının kalitatif ayrımları kemometrik yöntemlerle gerçekleştirilecektir. Son olarak yine kuyucuklu plakalar ve kağıt mikroplakalar kullanılarak farklı derişimlerdeki meldonyum örneklerinin kantitatif analizinin yine kemometrik teknikler kullanılarak gerçekleştirilmesi planlanmaktadır.
Sonuç olarak, bir doping maddesi olan meldonyum bileşiğinin tayini ve ölçümü için çapraz reaktif algılayıcı olarak fenantridinyum bileşiklerinin, sentezlenmesi, karakterizasyonu, meldonyum-algılayıcılar arasındaki etkileşimin her yönüyle araştırılması gerçekleştirilecektir. Bu veriler ışığında elde edilen kazanımlar sayesinde kromatografik yöntemlere alternatif olarak, kolay, ucuz ve yerinde analize uygun kağıt tabanlı bir doping tespit yöntemi, meldonyum bileşiği için geliştirilecektir. Bu sayede küçük moleküle sahip doping maddelerinin tayini ve ölçümlerinde geleneksel metotların yanında kolay ve hızlı sonuç alma potansiyeline sahip bir optik yöntem geliştirilecektir Böylece, ileriye yönelik olarak diğer önemli ve yaygın olarak kullanılan doping maddeleri için de bu yöntemlerin geliştirilmesinin önü açılacaktır. Hedeflenen kazanımlar sağlandığı taktirde ülkemizde doping testleri alanında basit ve alternatif yöntemler geliştirilecek ve kamuoyuna sunulacaktır. Üniversiteler arası işbirliğinin de geliştirileceği bu proje kapsamında aynı zamanda bir doktora/yüksek lisans öğrencisi yetiştirilmesi de amaçlanmaktadır.