Melamin teşhisi için moleküler baskılanmış kuartz kristal mikrobalans (QCM) çiplerin hazırlanması ve uygulamaları

Azotça zengin bir kimyasal olan melamin (2,4,6-triamino-1,3,5-triazine) 2007 yılında, gıdalardaki görünür protein miktarlarını yüksek göstermek amacıyla, bazı üreticiler tarafından süt ürünlerine (süt veya süt tozu gibi) ve evcil çiftlik hayvanı yemlerine kasıtlı olarak eklenmiştir. Bu gıdalar ile beslenen bebeklerde 2008 yılında, böbrek yetmezliği gibi çok ciddi rahatsızlıklar ortaya çıkmıştır. 2008'in sonlarında Amerikan yapımı bebek mamalarında eser miktarda melamin tespit edilmiştir. Melamin ile kirletilen bebek gıdaları ve evcil hayvan besinleri bugün, gıda güvenliği ile ilgili ciddi bir tehlike arz etmektedir. Melamin teşhisine yönelik mevcut analitik metotlar genellikle kromatografik (HPLC, GC–MS, gibi) temele dayanmaktadır ki, bu metotlar çoğunlukla zaman alan, pahalı ve karmaşık örnek hazırlama prosedürleri gerektirmektedir. Moleküler baskılanmış polimerler (MIP) ile melamin teşhisi ise yoğun bir araştırma konusu oluşturmaktadır. Hazırlanan polimer matriks, kalıp molekülün uzaklaştırılmasından sonra, içinde hedef molekül ve yarışmacı moleküllerin bulunduğu bir çözeltiye ilave edildiğinde, bağlanma bölgesinin büyüklüğü ve üç boyutlu geometrisinden dolayı kalıp moleküle yüksek seçicilik gösterecektir. Bu tez kapsamında Kuartz Kristal Mikrobalans (QCM) çipler üzerinde melamine özgü moleküler baskılanmış polimerik filmler hazırlanmıştır. Önce kalıp molekül (melamin) ile fonksiyonel monomerin (Metakrilik asit) ikincil kuvvetlerle ön organizasyonu ardından çapraz bağlayıcı olarak, Etilen glikol dimetakrilat (EDMA) varlığında, UV başlatıcılı polimerizasyon ile polimerleştirilmiştir. Daha sonra kalıp molekülün yapıdan uzaklaştırılması ile filmler üzerinde, melaminin spesifik tayinine yönelik non-kovalent moleküler baskılanmış, etkin ve tekrar kullanılabilirliğe sahip bölgeler oluşturulmuştur. Çalışmalardan elde edilen bazı sonuçlar şöyledir. Melamin-metakrilik asit arasındaki optimal ön organizasyon, pH 6'da gerçekleşmiştir. Ancak pH 6'da hazırlanan melamin baskılanmış filmler QCM çip yüzeyinden sıyrılmıştır. Melamin baskılanmış filmlerin hazırlanması için en uygun çözücü DMSO olarak belirlenmiştir. Melamin baskılanmış QCM çip yüzeyindeki maksimum melamin adsorpsiyonu pH 6'da görülmüştür. Melamin baskılanmış QCM çipler ile 1-1000 ng/mL başlangıç melamin derişimlerinde çalışılmış ve 50-1000 ng/mL derişim aralığında yaklaşık % 100 ve 1-10 ng/ml aralığında ise %81, 1-1000 ng/mL aralığında ise %98'lik doğrusallıkta sonuçlar alınmıştır. Melamin adsorpsiyonu baskılanmış QCM çipler üzerine düşük derişimlerde Freundlich izoterm modeline yüksek derişimlerde ise Langmuir modeline daha uygun olduğu gözlenmiştir.