METAL ORGANİK KAFES YAPILARININ DİOL İÇEREN BİYOMOLEKÜL TAYİNİ VE İZOLASYONU İÇİN KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SEHER PARLAK
Danışman: Fatoş Çiğdem Kip
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Metal-organik kafeslerin (MOF' ların), yüksek yüzey alanı ve modifikasyon kolaylığı gibi çok yönlü özellikleri nedeniyle proteomik uygulamalarında kullanımları, malzeme bilimi araştırmalarına önemli katkı sağlamaktadır. Afinite sorbentleri olarak, geleneksel olarak kullanılan malzemelerden daha yüksek seçicilik, hassasiyet ve tekrarlanabilirlik özelliklerine sahip oldukları için glikoproteinler, sakkaritler ve nükleosidler gibi diol içeren biyomoleküllerin zenginleştirilmesi amacıyla kullanılmaktadır. Diol içeren biyomoleküllerin seviyeleri insanların fizyolojik durumunu yansıttığı ve bu nedenle hastalık teşhisinde önemli olduğu için bu biyomoleküller, fizyolojik farmakoloji alanında yapılan çalışmalarda aktif bir rol oynamaktadır. Bu nedenle diol içeren moleküller için yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip bir sorbentin tasarlanması ve geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, 4-formilfenilborik asit (FPBA) ile fonksiyonelleştirilmiş zirkonyum aminobenzendikarboksilat bazlı MOF (UiO-66-NH2) malzeme, yeni bir boronat afinite materyali (FPBA-UiO-66-NH2) olarak uygun pH (pH=8.5) 'ta biyomoleküllerin seçici olarak zenginleştirilmesi ve elüsyonu için kullanılmıştır. Boronik asit ve diol grubu arasındaki afinite sonucu biyomolekül olarak seçilen β-NAD için 80 mg/g'lik yüksek bir adsorpsiyon kapasitesine yüksek seçicilik ve kullanılabilirlik ile ulaşılmıştır. Adsorbe edilen β-NAD, kantitatif desorpsiyon oranı ile nötr pH tampon ortamında kolayca izole edilmiştir. Son birkaç yılda özellikle kolorimetrik biyoalgılama, biyolojik bilimlerde ve analitik kimyada yoğun ilgi görmektedir. Bu yöntem basitlik, hızlılık ve düşük maliyet avantajlarına sahip olmasının yanında herhangi bir karmaşık enstrümantasyona gerek duymamaktadır. Kontrol edilebilir hazırlama yöntemlerinin oluşu, değiştirilebilir yapıları, ayarlanabilir aktiviteleri ve yüksek stabiliteleri sayesinde MOF'lar mükemmel peroksidaz taklitleridir. Son yıllarda, MOF' ların biyoalgılama uygulanmalarına ilişkin çalışmalar hız kazanmıştır. Tez kapsamında, diol içeren biyomolekülün kolorimetrik tespiti için geliştirilen MOF bazlı nanozim yüksek peroksidaz katalitik aktivite sergilemiştir. Sentezlenen malzeme, renksiz o-fenilen diaminin (OPDA) sarı ürün olan oxOPDA' ya oksidasyonunu katalize etmiş ve bu değişim 416 nm'de adsorpsiyon değerinde belirgin bir değişikliğe yol açmıştır. Bu yöntem, tampon çözeltisi içerisindeki β-NAD'ın seçici tayini ve miktarının belirlenmesi için uygulanmıştır. Optimum koşullarda elde edilen kalibrasyon grafiğinin 0-0.75 mM aralığında doğrusal olduğu görülmüştür. Yöntemin tayin sınırı (LOD) 0.033 mM (S/N=10 alınarak) olarak hesaplanmıştır. Tüm sonuçlar, geliştirilen boronik asit grubu ile fonksiyonelleştirilmiş MOF malzemesinin diol içeren biyomoleküllerin izolasyonu ve tayini için umut verici bir malzeme olduğunu göstermektedir.