Bitki ekstrelerinden elde edilen çiçek şekilli nano biyokatalizörlerin peroksidaz benzeri aktivitelerinin polimerleşme reaksiyonları üzerine etkisinin incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, KİMYA (YL) (TEZLİ), Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BERKANT KALAYCI
Danışman: ERSEN GÖKTÜRK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Enzim katalizörü eşliğinde gerçekleştirilen polimerleşme reaksiyonları çevreye dost ve uygulaması kolay bir yöntem olarak yoğun araştırma yapılan konulardan biri olmuştur. Enzimlerin çoğu metal iyonlarından oluşan katalitik uçlara sahiptir (örneğin peroksidazlar ve süperoksit dismutazlar). Horseradish peroksidaz (yaban turpu peroksidaz, HRP) gibi hemoproteinler, vinil grubu içeren monomerlerin ve aromatik bileşiklerin (fenol, anilin vb.) radikalik polimerleşme reaksiyonlarında oldukça fazla kullanılan enzimlerdir. Bu katalizörler hidrojen peroksit'ten substrat'a elektron transfer ederek polimerleşmeyi başlatacak radikali oluşturmayı başarmaktadırlar. Bu sayede birçok polimerik malzeme enzim katalizörleriyle başarılı bir şekilde sentezlenmektedir. Ancak enzimlerin pahalı oluşu, sulu çözeltilerde kararsız oluşları, yüksek sıcaklık ve organik çözücüler içerisinde denatürasyona uğramaları ve tekrar kullanılabilmelerinin verimli olmaması enzimlerin endüstriyel ölçekteki kullanımını oldukça kısıtlamaktadır. Bu sebepten dolayı enzimlerin gösterdiği katalitik aktiviteyi gösterebilecek yeni nesil katalizörler bulmak ticari ve bilimsel açıdan oldukça önem arz etmektedir. Son zamanlarda bitki ekstrelerinden elde edilen çiçek şekilli hibrit nano biyokatalizörler bu açığı kapatma adına önemli bir alternatif olmuş ve bu konuda yoğun çalışmalar yapılmaya devam edilmektedir. İnorganik bileşen olarak metal iyonları (örneğin Cu2+) ve organik bileşen olarak da değişik bitki ekstrelerinin kullanılmasıyla hibrit organik-inorganik çiçek yapılı nano biyokatalizörler sentezlenebilmekte ve elde edilen bu çiçek şekilli nano biyokatalizörler oksidasyon reaksiyonlarında enzim benzeri aktivite gösterebilmektedirler. Bu tarz hibrit nano biyokatalizörlerin temel oksidasyon davranışları incelenmiş olmasına rağmen, literatürde henüz polimerleşme reaksiyonlarında kullanımları incelenmemiştir. Tez çalışmasında iki farklı bitki ekstresinin (yeşil çay ve kartopu çiçeği ekstreleri) Cu2+ iyonları ile koordine edildikten sonra elde edilen çiçek şekilli nano biyokatalizörlerin peroksidaz benzeri aktivitelerinin, fenol türevi monomerlerin (fenol, guaiacol ve salisilik asit) polimerleştirilmesi üzerine etkileri incelenmiştir. Elde edilen bulgulara göre sentezlenen katalizörler fenol ve guaiacol'ün polimerleşmesi üzerine oldukça yüksek katalitik aktivite göstermiştir. Bu iki monomerle gerçekleştirilen polimerleşmelerde polimerleşme verimleri ve elde edilen polimerlerin molekül ağırlıkları oldukça yüksek bulunmuştur. Salisilik asit'in sulu ortamda çözünme probleminden dolayı bu monomerin polimerleşme reaksiyonları her iki katalizör ortamında da oldukça düşük verimlerde gerçekleşmiştir. Bununla birlikte HRP enziminin aktivitesini kaybettiği 60 oC ve üzerindeki sıcaklıklarda dahi sentezlenen katalizörler oldukça yüksek katalitik aktivite sergilemiştir. Bu özellik HRP enziminin aksine bu tarz katalizörlerin yüksek sıcaklık gerektiren reaksiyonlarda da kullanılabilir olduğunu göstererek hem bilimsel ve hemde endüstriyel açıdan önemli avantajlar sağlamaktadır.