Fenikol bileşiklerinin süt ürünlerinden baskılanmış polimerler ile katı faz ekstraksiyonu optimizasyonu ve LC-MS/GC-MS analizi

Abstract

Çalışmamız kalıp molekül kloramfenikol, momomer metakrilik asit ve çapraz bağlayıcı etilenglikoldimetakrilat temelli moleküler baskılanmş polimer hazırlanmasını içerir. Sentezlenen MIP süt numunelerinden kloramfenikol (CAP), florfenikol (FF) ve tiyamfenikol (TAP)'ün LC-MS/MS analizini takip eden katı faz ekstraksiyonu için kullanılmıştır. Moleküler baskılanmış polimerler (MIP'ler) sulu süspansiyon polimerizasyonu ve çöktürme polimerizasyonu metotları ile sentezlendi. Elde edilen moleküler baskılanmış polimer mikro küreleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), fourier dönüşümlü kızıl ötesi spektroskopi (FTIR), termogravimetrik analiz (TGA) ile karakterize edildi. CAP bileşiğinin sentezlenen polimer üzerindeki adsorpsiyon davranışı analit konsantrasyonu, polimer-analit etkileşim süresi ve çözelti pH'ı parametrelerini içerecek şekilde optimize edildi. MIP ve kontrol polimeri NIP için bağlanma izotermleri çizildi. Scatchard analizlerinde çöktürme polimerizasyonu ile sentezlenen MIP için spesifik ve spesifik olmayan bağlanma bölgeleri tayin edildi, buna karşın süspansiyon polimerizasyonu ile elde edilen MIP'ler kontrol polimerine göre zayıf adsorpsiyon özellikleri gösterdi. Çöktürme polimerizasyonu ile sentezlenen MIP ve kontrol polimeri NIP için adsorpsiyon özellikleri batch modu deneyleri ile karakterize edildi. Scatchard analizi çıktılarından MIP, yüksek seçici bölgeleri için Qmax = 2,238 mg g-1 ve Kd = 4,156 mg mL-1 değerleri verirken düşük seçici bölgeler Qmax = 3,68 mg g-1 ve Kd = 31,88 mg mL-1 değerlerini gösterdi. Kontrol polimeri NIP, Qmax = 1,238 mg g-1 ve Kd = 20,38 mg mL-1 değerleri ile MIP'e kıyasla daha düşük bağlanma karakteristikleri göstermektedir.CAP bileşiği için baskılama faktörü 3,44 (QMIP/QNIP) olarak tayin edildi ve göreceli baskılama faktörleri QCAP/QFF ve QCAP/QTAP sırasıyla 1,22 ve 1,24 olarak belirlendi. Sentezlenen MIP, süt numunelerinden fenikol bileşiklerinin katı faz ekstraksiyonunda başarı ile uygulandı. CAP, FF ve TAP fenikolleri ile spike edilen (0,01 – 10 mg L-1) süt numunelerine MIP ile hazırlanmış SPE kartuşlarında katı faz ekstraksiyonu uygulandı. Önceden belirlenmiş SPE şartlarının süt numunelerine uygulanması ile CAP için 82,5±5,6 – 91,8±3,7; FF için 73±5,3 – 83,6±4,8; ve TAP için 71,2±4,1 – 72,6±3,6 aralığında geri kazanım değerleri elde edildi. Kloramfenikol, florfenikol ve tiyamfenikolün süt numunelerinden çöktürme polimerizasyonu ile sentezlenen MIP'e dayalı katıfaz ekstraksiyonunun takip eden LC-MS/MS analizleri başarı ile gerçek numunelere uygulanabilir.

Our study involves preparation of molecularly imprinted polymer based on template molecule chloramphenicol, monomer metacrylic acid and crosslinker ethyleneglycoldimethacrylate, synthesized MIP is used for solid phase extraction of chloramphenicol (CAP), florfenicol (FF) and thiamphenicol (TAP) from milk samples followed by LC-MS/MS analysis. Molecularly imprinted polymers (MIP's) are synthesized by aqueous suspension polymerization and precipitation polymerization methods. Resulting molecularly imprinted polymer microspheres (MIPM's) were characterized with scanning electron microscope (SEM), fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA). Adsorption behavior of CAP on synthesized polymers were optimzed including parameters concentration of analyte, polymer-analyte contact time and pH of solution. Binding isotherms for MIP and control polymer NIP are plotted. According to the Scatchard plot analysis specific and non-specific binding sites were determined for precipitation polymerization synthesized MIP while suspenson polymerization resulted MIP showed weak adsorption properties compared with control polymer. MIP synthesized by precipitation polimerization and its control polymer NIP's adsorption properties were characterized with batch mode experiments. Outcomes from Scatchard plot analysis of MIP gives Qmax = 2,238 mg g-1 and Kd = 4,156 mg mL-1 values for high affinity sites whereas low affinity sites showed Qmax = 3,68 mg g-1 and Kd = 31,88 mg mL-1. Control polymer NIP gives Qmax = 1,238 mg g-1 and Kd = 20,38 mg mL-1 values showing low binding characteristics with respect to the MIP. Imprinting factor (IF) for template compound CAP was defined as 3,44 (QMIP/QNIP) and relative imprinting factors in optimized batch mode experiments QCAP/QFF and QCAP/QTAP were 1,22 and 1,24 respectively. Synthesized MIP was applied succesfuly to the solid phase extraction (SPE) of fenicol compounds from milk samples. Milk samples spiked with phenicols CAP, FF and TAP (0,01-10 mg L-1) were subjected to the solid phase extraction with MIP prepared SPE cartridges. Under pre-defined SPE conditions applied to the milk samples, recoveries were between 82,5±5,6 – 91,8±3,7 for CAP, 73±5,3 – 83,6±4,8 for FF and 71,2±4,1 – 72,6±3,6 for TAP compounds. Precipitation polymerization synthesized MIP based SPE extraction of chloramphenicol, florfenicol and thiamphenicol from milk samples followed by LC-MS/MS analysis can be succesfully applied to the real samples.