Opioid Analjezikler İçin Optik ve Elektrokimyasal Sensör Geliştirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, ANALİTİK KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MERVE YENCE
Danışman: Mehmet Gökhan Çağlayan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doktora tez çalışmasında opioid analjezik sınıfından kodein (KOD), dekstrometorfan (DM), metadon (MET) ve oksikodon (OKS) için optik sensör ve kodein için elektrokimyasal sensör geliştirilmesi amaçlanmıştır. Optik sensör sisteminde indikatör yer değiştirme mekanizması kullanılarak öncelikle reseptör ile boyanın bağlanması sonucu floresans sinyalinde kapanma sonrasında reseptör ile daha güçlü bağlanan analit varlığında boyanın açığa çıkmasıyla sinyalde açılma hedeflenmiştir. Elektrokimyasal sensör sisteminde moleküler baskılı polimer (MIP) kullanılarak, kodein analitinin düşük konstantrasyon değerinde tespit edilmesi, gerçek numune örneklerine uygulanması ve analitik validasyon parametrelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen optik sensör sisteminde konakçı-konuk ilişkisi kovalent olmayan bağlar ile kurulmuştur. Konakçı yapı olarak supramoleküler sınıfından kükürbitüriller CB[7] ve CB[8] kullanılmıştır. Konuk yapı olarak ise özel olarak dizayn edilmiş ilk defa sentezlenen piridin kumarin boyası (PK), akridin sarısı (AS) ve turuncusu (AT) boyaları kullanılmıştır. İndikatör yer değiştirme mekanizması başarılı bir şekilde uygulanarak dört analit için çapraz reaktif sensör dizisi geliştirilmiştir. Proton ve karbon NMR ile karakterize edilen PK boyasının UV-VIS ve floresans spektroskopisiyle ile optik özellikleri belirlenmiştir. PK boyası, CB[7] ve CB[8] titrasyon sonucunda CB'lerin içerisine girerek boya sönümlenmesi elde edilerek floresans sinyal kapanmıştır. 1:1 oranında etkileşen PK-CB[8] sensörü çapraz reaktivenin amacına uygun olarak dört farklı analite farklı cevaplar vermiştir. DM %33, KOD %40, OKS %33 boya amplifikasyon değerleri verirken iki adet fenil grubuna sahip ve boyutsal olarak büyük olan MET %5 değeri vermiştir. AT ve AS boyalarının agrege olmadığı konsantrasyon değeri Lambert Beer kanunu uygulanarak absorbans ve floresans grafik eğrileri sonucu 0.5 µM olarak bulunmuştur. AS boyası ve CB[8] arasında iyonik ve hidrofobik etkileşimleriyle boya sönümlenmesi absorbans ve floresans titrasyon sonucunda elde edilmiştir. 1:1 oranında oluşturulan AS-CB[8] sensöründe dört farklı analit tayini yapılmıştır. Daha fazla elektronegatif OKS %46, boyutsal olarak büyük MET %21, DM %92 ve KOD %87 amplifikasyon sonucu vermiştir. AT boyası da istenilen şekilde CB[8] ile absorbans ve floresans titrasyonu sonucunda boya sönümlenmesi elde edilmiştir. Geliştirilen AT-CB[8] sensörü DM için %84, KOD %68, OKS %28 ve MET için %0 boya amplifikasyon sonuçları vermiştir. Sensör elementleri kullanılarak gerçekleştirilen dizi sensör çalışmasında analitler LDA ile başarılı bir şekilde sınıflandırılmıştır. Geliştirilen elektrokimyasal sensör sisteminde kullanılan polimerik yapı sentez monomeri, temel monomer, çapraz bağlayıcı, foto başlatıcı, gözenek yapıcı malzeme ve şablon molekül kodein kullanılarak foto polimerizasyon yöntemiyle oluşturulmuştur. MIP tabanlı elektrokimyasal sensörün yüzey karakterizasyonu ve morfolojik incelenmesi dönüşümlü voltametri (DV), elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), taramalı elektron mikroskopisi (SEM) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile değerlendirilmiştir. Sensör performansını arttırabilmek için beş farklı parametre optimize edilmiştir. Geliştirilen elektrokimyasal sensörün dinamik doğrusal aralığı 0.1-1.0 pM ve tespit sınırı 0.0150 pM olarak hesaplanmıştır. Sensörün gerçek numunelere uygulanabilirliğini göstermek amacıyla idrar, ticari serum ve tablet formunda geri kazanım çalışmaları yapılmış ve sırasıyla %98.54, %101.42 ve %101.51 sonuçları elde edilmiştir. Kodeine benzer dört farklı molekülün seçicilik katsayısı hesaplanarak, oluşturulan polimerik yapının sadece kodein için seçici olduğu gösterilmiştir. Elektrokimyasal sensörün performansı bazı iyonik maddelerin varlığında test edilmiş ve %99.91-102.99 geri kazanım sonuçları elde edilmiştir. Sonuç olarak, seçici, doğru, girişim direnci gösteren, gerçek numunelere uygulanabilen yüksek analitik performansta elektrokimyasal sensör geliştirilmiştir.