PARAOKSON TAYİNİNE YÖNELİK REFLEKTOMETRİK GİRİŞİM SPEKTROSKOPİSİ TEMELLİ SENSÖR GELİŞTİRİLMESİ

Yıl 2019, Cilt: 8 Sayı: 1, 12 - 22, 01.01.2019

Sibel Emir Diltemiz Ozan Yağmuroğlu

Öz

Bu çalışmada, paraokson molekülünü seçici olarak tanıyan ve bağlayan reflektometrik interferans spektroskopisi (RIfS) temelli sensör sistemleri geliştirilmiştir. Bu amaçla ilk olarak reflektometrik interferans spektroskopisinde kullanılan CMD (Karboksimetildekstran) çip yüzeyinin aktivasyonu gerçekleştirilmiştir. Aktivasyon işleminde 3-dimetillaminopropil-N′-ethilkarbodiimid (EDC) ve N-hidroksisüksinimid (NHS) kullanılmıştır. Çip yüzeyinin aktivasyonu sağlandıktan sonra AChE (Asetilkolinesteraz) enzimi çip yüzeyine immobilize edilmiş ve farklı derişimlerdeki paraokson çözeltilerinin analizi için kullanılmıştır. Elde edilen verilere göre RIfS spektroskopisi temelli olarak paraokson molekülünün çalışma aralığı 0,01-150 ppm olarak LOD (Gözlenebilme Sınırı) değeri 9,9x10-8 M ve LOQ (Tayin Sınırı) değeri 1,97x10-7 M olarak hesaplanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Paraokson, Reflektometrik İnterferans Spektroskopisi (RIfS), Sensör

DEVELOPMENT OF REFLECTOMETRIC INTERFERENCE SPECTROSCOPY BASED SENSOR FOR PARAOKSON DETERMINATION

Öz

In this study, a reflectometric interference spectroscopy (RIfS) based sensor was developed that selectively recognizes and binds the paraoxon molecule. For this purpose, first the activation of the CMD (Carboxymethyldextran) chip used in the refractometric interference spectroscopy was performed. 3-Dimethylaminopropyl-N'-ethylcarbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) were used in the activation process. After activating the chip surface, the AChE (Acetylcholinesterase) enzyme was transferred to the immobilization step. Afterwards the AChE enzyme immobilization was performed on the chip surface, analysis of paraoxon solutions in different concentrations was performed. For the calibration line, a close correlation was observed in the refractometric interfering spectroscopy up to 0,01-150 ppm, the highest concentration of paraoxon used. The LOD value was calculated as 9,9x10-8 M and the LOQ value was calculated as 1,97x10-7 M.

Anahtar Kelimeler

Paraoxon, Reflactometric Interference Spectroscopy, Sensor

Kaynakça

• [1] Jeyeratnam J. Pesticides: poisining as a global health problem. World Health Stat 1990; Q.43: 139-144.
• [2] Kamanyire R, Karalliedde L. Organophosphate toxicity and occupational exposure. Occup Med (Lond) 2004; 54: 69–75.
• [3] Sunay S. Paraoksonaz polimorfizminin ve paraoksonaz enzim aktivitesinin pestisitlere maruz kalan bireylerde araştırılması. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Ankara, Tukey, 2010.
• [4] Hıncal F, Çeliker A, Özgüven Ş, Kaya E. Kimyasal ve biyolojik savaş ajanlarının sağlık üzerine etkileri. Ankara: Hacettepe İlaç ve Zehir Bilgi Merkezi 1991.
• [5] Karayılanoğlu T. Kimyasal atakta tıbbi savunma ve pestisitler. Ankara: GATA Basımevi 2003.
• [6] Marrs TC, Balantyne B. Pesticide toxicology. New York: Wiley 2002.
• [7] Şanlı Y. Çevre sorunları ve besin kirlenmesi. Selçuk Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi 1984; Özel Sayı: 17-37.
• [8] Dragonov DI, Ladu BN. Pharmacogenetics of paraoxonases: a brief review. Naunyn-Schmiedeberg’s Arch Pharmocol 2004; 369(1): 78-88.
• [9] Bajgar J. Organophosphates/Nevre Agents poisoning: mechanism of action, diagnosis, prophylaxis and treatment. Advances In Clinical Chemistry 2004; Vol 38: 152-153.
• [10] Patocka J. Kuča K. Jun D. Acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase – Important enzymes of human body. Acta Medica (Hradec Králové) 2004; Vol. 4: No. 4.
• [11] Textbook of Military Medicine. Washington, D.C.: Office of the surgeon general at TMM publications. 1997.
• [12] Patocka J, Kuca K, Jun D, Cabal J. Oxime reactivation of acetylcholinesterase inhibited by toxic phosphorus esters: In vitro kinetics and thermodynamics. J.Appl.Biomed. 2005; 3:91-99.
• [13] Kousba AA, Sultatos LG, Poet TS, Timchalk C. Comparison of chlorpyrifos-oxon and paraoxon acetylcholinesterase inhibition dynamics: potential role of a peripheral binding site. Toxicol Sci 2004; 80(2): 239-48.
• [14] Başkol G, Köse K. Paraoksonaz: Biyokimyasal özellikleri, fonksiyonları ve klinik önemi. Erciyes Tıp Dergisi (Erciyes Medical Journal) 2004; 26(2): 75-80.
• [15] Hong-Liang L, De-Pei L, Chih-Chuan L. Paraoxonase gene polymorphisms, oxidative stress and diseases. J. Mol. Med. 2003; 81(12): 766-79.
• [16] Rainwater DL, Rutherford S, Dyer TD, Rainwater ED, Cole SA, Vandeberg JL, Almasy L, Blangero J, Maccluer JW, Mahaney MC. Determinants of variation in human serum paraoxonase activity. Heredity 2009; 102(2): 147 54.
• [17] Stetter J, Penrose W. Understanding chemical sensors and chemical sensors arrays; past, present and future. Sensors Update 2002; Vol 10: 189-229.
• [18] Skoog, DA, West DM, Holler FJ. Fundamentals of analytical chemistry. Saunders College Publishing. 1990; 496 p.
• [19] Dondurmacıoğlu F. Ağır metal iyonlarının tayini için optik sensörlerin geliştirilmesi. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, Tukey, 2011.
• [20] Hulanicki A, Glab S, İngman F. Chemical sensors definitions and classification. Pure&apl Chem 1991; 63(9): 1247-1250.