Kaliksaren kaplı QCM sensörler kullanılarak biyojenik aminlerin algılanması

Bu çalışmada, farklı fonksiyonel gruplar taşıyan kaliks[4]aren türevleri ile kaplı QCM sensörler hazırlanarak onların çeşitli gıda ürünlerinde bulunan ve karsinojenik ve/veya mutajenik etkenlerin öncüsü olarak bilinen biyojenik aminler için sulu ortamda algılama özelliklerinin QCM sisteminde belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ilk olarak algılayıcı malzeme olarak kullanılan kaliks[4]aren türevleri (K-3, K-4, K-5, K-6 ve K-7) sentezlenmiş ve yapıları 1H-NMR ve FT-IR spektroskopisi yöntemleri kullanılarak doğrulanmıştır. Daha sonra çözeltide bekletme yöntemi ile QCM kristallerinin yüzeyine kaliks[4]aren türevleri kaplanarak kaliks[4]aren kaplı QCM sensörler hazırlanmıştır. Böylece hazırlanan QCM sensörlerin sulu ortamda farklı biyojenik aminlere (triptamin (TRI), tiramin (TIR), spermidin (SPD), spermin (SPM), kadaverin (KAD), ve histamin (HIS)) karşı algılama özellikleri incelenmiştir. Algılama çalışmaları sonucunda kaliks[4]aren türevleri ile kaplı QCM sensörler arasında aldehit grubu içeren kaliks[4]aren türevi (K-4) kaplı QCM (K4-QCM) sensör çalışılan tüm biyojenik aminlere karşı en iyi tepki veren QCM sensör olarak belirlenmiştir. Frekans değişimlerine göre K4-QCM sensörün en yüksek tepkiyi SPM'ye karşı sergilediği görülmüş ve SPM için LOD değeri 2,4×10-5 M olarak hesaplanmıştır. Stokiyometrik oran (SO) değerlerine göre ise K4-QCM sensörün en yüksek SO değerine KAD durumunda ulaştığı görülmüş ve KAD için LOD değeri 2,0×10-5 M olarak hesaplanmıştır. En etkin sensör:analit çiftinin ortaya çıkmasında kaliksaren molekülleri ve biyojenik amin molekülleri arasındaki hidrojen bağı etkileşimlerinin ve molekül ağırlığı ya da büyüklüğünün önemli bir rol oynadığı değerlendirilmiştir. K4-QCM sensörün SPM ve KAD için izoterm parametreleri belirlenerek adsorpsiyon davranışları değerlendirilmiştir. K4-QCM sensörün SPM ve KAD için tekrarlanabilirlik çalışmaları, sensörün tekrarlanabilir sonuçlar verdiğini göstermiştir. Çalışmanın sonuçları farklı biyojenik amin veya farklı analitlerin algılanması amacıyla farklı kaliksaren türevleri ile kaplı QCM sensörlerin geliştirilmesi için umut verici olmuştur.