Bu tez çalışmasında özellikle biyolojik ve tıbbi öneme sahip Cholesteryl Heptanoate maddesi ve yine insan yaşamında çok önemli bir alan olan plastik sanayinde kullanılan Dimethyl Isophthalate maddesi 60
Co-kaynağında ışınlanmış ve yapılarda oluşan ışınlama hasarları ESR spektroskopik tekniğiyle çalışılmıştır.
Cholesteryl Heptanoate maddesi tek kristal hale getirildikten sonra toplam 224,5 kGray doz alacak şekilde ışınlanmış ve 125K-330K sıcaklık aralığında ESR spektrumları alınmıştır. Maddenin kimyasal yapısı, üç eksende kaydedilen spektrumlar ve sıcaklık çalışması göz önüne alınarak yapıda tek radikal oluştuğuna karar verilmiş ve radikalik yapının biçiminde olduğu anlaşılmıştır. Çiftlenimsiz elektron manyetik olarak eşdeğer davranan ve aşırı ince yapı etkileşme sabitinin izotropik değeri (aCH2)ort = 25.78 G olan iki protonla etkileşmekte ve 1:2:1 şiddet oranında bir yarılma oluşturmaktadır. Ardından bu iki protondan manyetik olarak farklı özellikte üçüncü bir protonla etkileşerek aşırı ince yapı sabitinin izotropik değeri (aCH)ort = 14.52 G olan bir yarılma gözlenmektedir. Radikalin spektroskopik yarılma faktörünün izotropik değeri gort = 2.00361 dır. Çiftlenimsiz elektron delokalizedir ve ESR parametreleri anizotropiktir. Ayrıca 125K-330K sıcaklık aralığında spektrumun sıcaklığa bağlılığı incelenmiş ve aşırı ince yapı sabiti ve spektroskopik yarılma faktörünün neredeyse sıcaklıktan bağımsız olduğu anlaşılmıştır. Yapılan bu sıcaklık çalışması da yapıda tek radikal oluştuğunu işaret etmektedir. Tespit edilen radikalin ESR parametrelerinin manyetik alana bağlılığı tablolar halinde Bulgular ve Tartışma bölümünde verilmiştir. Hesaplanan değerler literatürde benzer yapılar ile uyum içindedir (Sevilla ve ark. 1986, Krzyminiewski ve ark. 1982, 1983, 1987, 1990, Hafez ve ark. 1985; Szyczewski ve ark., 1986, 1988, 1998, 2005, Yigit ve ark., 2003, Çaliskan ve ark., 2004).
Dimethyl Isophthalate maddesi için elde edilen tek kristaller toplam 100 kGray doz alacak şekilde ışınlanarak 300K sıcaklığında ESR spektrumları kaydedilmiştir. Herbir eksende alınan spektrumların manyetik alanın yönelimine göre izotropik davranış sergilediği gözlenmiş ve çiftlenimsiz elektronun lokalize olduğuna karar verilmiştir. Maddenin kimyasal yapısı da dikkate alınarak ışınlama sonucu yapıda oluşan paramanyetik merkezin R CH2
radikali olduğu anlaşılmıştır. Çiftlenimsiz elektron aşırı ince yapı sabitinin izotropik değeri (aCH2 )ort = 29.74 G olan manyetik
olarak eşdeğer iki protonla etkileşmekte ve 1:2:1 şiddet oranına sahip ESR spektrum desenini oluşturmaktadır. Radikale ait spektroskopik yarılma çarpanının izotropik değeri gort = 2.00958‟ dir.
Bu tez çalışmasında ESR tekniğiyle manyetik özellikleri incelenen maddeler ilk kez ele alınmıştır. Elde edilen ESR parametreleri literatüre kazandırılmak üzere yayın haline getirilmektedir.
Tıbbi, biyolojik ve insan yaşamında birçok alanda kullanılan malzemelerde ışınlama yoluyla oluşan radikal konsantrasyonlarının önemi ve bu radikallerin tespitinde, incelenmesinde kullanılan ESR tekniğinin önemi bu tez çalışmasıyla bir kez daha vurgulanmıştır.
KAYNAKLAR
Açıkgöz, M., 2007, „‟Fe+3
Katmanlı Üçlü Talyum Kalkojenlerde Yapısal Faz Geçişlerinin ESR İle İncelenmesi‟‟, Doktora Tezi, Gebze İleri Teknoloji Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, , Gebze, 27-46
Anonim, a, www.odevim.info/.../proje-nukleer-manyetik-rezonans-spektroskopisi- nmr-odevi-nedir.html, ziyaret tarihi, 28.04.2011
Apaydın, F., 1991, ‟‟Manyetik Rezonans Temel İlkeler Deney Düzenekleri Ölçme Yöntemleri‟‟, Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Ders Kitapları, No:3, Ankara, 17-53
Asık, B., Birey, M. , 2004, ‟‟The Electron Paramagnetik Rezonance of Some ɣ- Irradiated Dimethyl Malonic Acid‟‟, Z.Naturforsch. 59, 103-104
Atherton, N. M., 1973 „‟Electron Spin Resonance Theory and Applications. Jon-Wiley and Sans‟‟-New York
Barton, B. L., and Nickel, J. M., 1972, „‟Electron Spin Rezonance Spektra of Methyl- Substituted Dihydropyrazine Cation and Related Radicals.‟‟ J.Chem. Phys. 41(5): 1455- 68
Bush, S.F., Levin, H., Levin, I.W., 1980. Cholesterol-lipid interactions: An infrared and raman spectroscopic study of the carbonyl stretching mode region of 1,2-
dipalmitoyl phosphatidylcholine bilayers, Chem. Phys. Lipids, 27, 101-111 Bruni, P., and Colanna, M., 1973, „‟ Nitroxide and Anion Radicals Derived from
Isatogen and Related Indole Derivates.‟‟ Tetrahedron. 29: 2425-35 Bruker, 2001, „‟ESR Basics‟‟, Bruker-Analytik GMBTL, Karsruhe, 80
C. Frejavillen, et al. ,1995, 5-(Diethoxyphosphoryl)-5-methyl-1-pyrroline N-OXİDE: a new efficient phosphorylated nitrone fort he in vitro and in vivo spin trapping of oxygen centered radicals‟‟, J.Med. Chem, 38, 258
Carrington, A., 1974, „‟Microwave Spektroscopy of Free Radicals‟‟ , Academic Pres, London – New York
Çaliskan, B., Aras, E., Aşik, B., Büyüm, M., Birey, M., 2004. EPR of gamma irradiated single crystals of cholesteryl benzoate, Rad. Eff. Def. , 159, 1-5
Çalışkan, B., 2006, „‟Gama Işınlarının Kimyasal ve Biyokimyasal Örneklerde Oluşturduğu Serbest Radikal Hasarlarının ESR ve Simülasyon Yöntemiyle İncelenmesi‟‟ Doktora Tezi , Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,16-48 : 56-85
Di Vizio, D, Solomon, K.R. and Freeman, M.R., 2008. Cholesterol and cholesterol-rich membranes in prostate cancer: an update, Tumori , 5, 633-639
Dopsak, P. et. al., 2001, ,Antioxidant Properties of Aminoguanidine a Paramagnetic Rezonance Test , Scripta Medica (BRNO) ,74(1): 45 -50
Faiman, R., Larsson, K., 1976. A raman spectroscopic study of the effect of hydrocarbon chain length and chain unsaturation on lecithin-cholesterol interaction,J.Raman. Spectrosc., 5, 3-7
Flammang, R., Dechamps, N., Gerbaux, P., Nam, P., Nguyen, M., 2008, ‘’Unimolecular Chemistry of Metastable Dimethy İsophtlate Radical Cation’’, Viet Nam
Fujimato, M., and Janecka, J., 1971, „‟Paramagnetic Rezonance of Cu( II) Complexes in Deuterated Amino Acid Crystals: Dymethylalanine, α-Glycine, and L-Alanine‟‟, J.Chem. Phys. 33(3): 1152-6
Goheen, S.C., Lis, L.J., Kauffman, J.W., 1977.Structural studies of cholesteryl acetate - phosphatidylcholine complexes, Chem. Phys. Lipids , 20, 253-262
Ghosh, D. K., and Whiffen, D. H., 1959, „‟Electron Spin Resonance Spectrum of a γ- Irradiated Single Crystal of Glicine. „‟ Mol. Phys., (2) : 285-87
Güzel, P., 2008, „‟Cu+2
iyonu ilekatkılandırılmış Ba2Zn(HCOO)6(H2O)4 ve [CO (nicotinamide)2 (H2O)4] (saccharinate)2 kristallerinin ESR ile incelenmesi‟‟ Yüksek Lisans Tezi, Gebze, 15-50.
Hafez, A.M., Krzyminiewski, R., Szyczewski, A. and Pietrzak, J., 1985. An EPR study of -irradiated single crystal of cholesta-4,6-dien-3-one, J. Mol.Struct., 130, 301- 307
Harmon, L. S, Carver Dk, Schreiber J, Mason R. P., 1986, „‟One –and two-electron oxidation of reduced glutathione by peroidases‟‟, J. Biol. Chem., 261 : 1642-1648 Howard, J. A., Joly, H. A., Mile, B., Histed, M., and Morrıs, H., 1988, „‟Electron Spin
Resonance Studies of the Reactions of Aliminium Atoms with Some Alkenes in a Rotating Cryostat‟‟ Chem. Soc. Faraday Trans I., 84(10) : 3307-17
Ikeya, 1993,„‟New Applications of ESR Dating Dosimetre and Microscopy‟‟, Word Scientific Publishing Co. Pte. Ltd.
Ikonen, E., 2008. Cellular cholesterol trafficking and compartmentalization, Nature Rev. Mol. Cell Biol., 9, 125-138
Jen, C. K., Foner, S. N., Cochran, E. L., and Bowers, V. A., 1958, „‟Electron Spin Resonance of Atomic and Molecular Free Radicals Trapped of Liquid Helium Temperature „‟ Phys. Rev., 112 : 1169-72
Krzyminiewski, R., Masiakowski, J., Pietrzak, J. and Szyczewski, A., 1982. EPR study of the stable radical in a -irradiated single crystal of progesterone, J. Magn. Res., 46, 300-305
Krzyminiewski, R., Hafez, A.M., Pietrzak, J. and Szyczewski, A., 1983. EPR study of the stable radical in a -irradiated single crystal of cholest-4-en-3-one, J.Magn. Res., 51(2), 308-312
Krzyminiewski, R., Hafez, A.M., Szyczewski, A. and Pietrzak, J., 1987. Radiation damage in androst-4-en-3, 17-dione molecules: an ESR study of free radicals in single crystals, J.Mol.Struct., 160, 127-133
Krzyminiewski, R., Pietrzak, J. and Konopka, R., 1990. An ESR study of the stable radical in a -irradiated single crystal of 17-OH-progesterone, J. Mol. Struct., 240, 133-140
Lin, W. C., and Nickel J. M., 1972, „‟ESR of a Radical of the Type Rnhnh in X- Irradiated Cyanoacetohydrazide. „‟J. Chem. Phys., 57(8) : 3581-2
Morton, J. R., and Preston, K. F., 1983, „‟EPR Specroscopy of Single Crystals Using a Two-circle Goniometer , Journal of Magnetic Resonance‟‟ , 52, 457-474
Matheson, M. S., and Smaller, B., 1955, „‟Paramagnetic Species in γ-Irradiated Ice. „‟j. Chem. Phys., 23, 521-6
Olive, G, Mercier A, Le Moigne F, Rockenbaur A and Tordo P, 2001, „‟2- Exhoxycarbonyl-2- menthyl-3,4-dihydro-2H-pyrolle-1-oxide evaluation of the spin trapping properties, Free Rad. Biol. Med.‟‟, 31: 599-606
Poole, C. P., Horicia, J. R., Farach, A., 1967, Theory of Magnetic Resonance, Willey İntersscience-NewYork
Polyakov, N. E. , Kruppa, A. I. , Leshina, T. V. Konovalova, T. A. , Kispert, L. D., 2001, „‟The Carotenoids as an Antioxidants. Spin –Trapping ESR and Optical Study , Free Radicals Biology& Medicine„‟, 31 No: 1 ,43-52
Rexroad, H.N. and Gordy, W., 1959. Electron spin resonance studies of radiation damage to certain lipids, hormones and vitamins, Proc. Nat. Acad. Sci., U.S.A 45, 256-269
Sevilla, C.L., Becker, D. and Sevilla, M.D., 1986. An electron spin resonance investigation of radical intermediates in cholesterol and related compounds, J. Phys.Chem., 90(13), 2963-2968
Szyczewski, A., Krzyminiewski, K., Hafez, A.M. and Pietrzak, J., 1986. EPR study of hydrated testosterone monoclinic and orthorhombic single crystals -irradiated at 295 K, Int. J. Radiat. Biol., 50(5), 841-852
Szyczewski, A. and Krzyminiewski, R., 1988. Radical structure in -irradiated single crystal of 17-hydroxyprogesterone, Organic Free Radicals, H. Fischer, H. Heimgarten (Eds), p.201. Springer, Berlin
Szyczewski, A., Endeward, B. and Möbius, K., 1998. ENDOR study of -irradiated hydrated testosterone orthorhombic single crystals, Appl. Radiat. Isot., Vol. 49, Nos 1-2, 59-65
Szyczewski A., Pietrzak J. and Möbius K., 2005. Structure of free radical in -irradiated 21-hydroxyprogesterone (deoxycorticosterone) single crystals. ESR/ENDOR and DFT studies, Acta Phys. Pol. A, 108(1), 119-126
Yerli, Y., Karadağ, A., and Köksal, F., 2002,‟‟ EPR of Candimium Sacchain (Cd (sac)2 (H2O)4)2H2O and (Cd (sac)2 (HydEt-en)2) Complexes in Single –Crystal and Powder Forms Appl. Magnetic Reson.‟‟, 23, 43-49
Yuksel, H., Sayın, U., Yıldırım, B., Birey, M. , 2006, „‟EPR of Gama Irrated Single Crystals of Amphi- chloroglyoxime ,Rad. Eff. & Deff.‟‟, 161, 241-245
Yiğit, T. B., Özmen, A., Ercan, İ., 2002, „‟EPR Investigation of Irradiated seed Using Nitroxide Spin Probes, Currient Topics in Biophysics‟‟, 26(1), 93- 999
Yiğit, B.T, Özmen, A., Ercan, İ., Eken, M., Birey, M., 2003. ESR of gamma irradiated single crystals of cholesteryl acetate and cholesteryl chloroformate, Rad. Eff .Def. 158, 833-837
Zahng, H. et al., 2000, „‟Detection of superoxide anion using an isotopically labeled nitrone spin trap : potential biological applications‟‟, FEBS Lett., 473: 58-62 Zhao, et al., 1978, „‟Syntehesis and biochemical applications of a solid cyclic nitrone
spin trap:a relatively superior spin trap for detecting superoxide anions and glutathily radicals‟‟, Free Rad. Biol., 134: 59-64
Zavoisky, E., 1945, „‟Spin-magnetic Resonance in Paramagnetic Substances.‟‟ J. Phys. (USSR), 9: 245-7
Waplak, s., Schmidt, V. H., and Drumheller, J. E., 1985, „‟EPR Investigation of Cu +2 Ttramers in Ferroelectirc CsH2PO4.‟‟ Phys. Rev. B., 32(1) : 48-52
Weil, J. A., Bolton,, J. R., Weriz, J. E., 1993, „‟Electron Paramagnetic Resonance‟‟, NewYork
ÖZGEÇMİŞ
KĠġĠSEL BĠLGĠLER
Adı Soyadı : Canan CAN
Uyruğu : T.C.
Doğum Yeri ve Tarihi : Akşehir 01.05.1986
Telefon :
e-mail : canancan-@windowslive.com
EĞĠTĠM
Derece Adı, Ġlçe, Ġl Bitirme Yılı
Lise : AkĢehir Lisesi AkĢehir/KONYA 2003
Üniversite : Selçuk Üniversitesi KONYA 2008
Yüksek Lisans : Selçuk Üniversitesi KONYA 2011
Doktora :
Ġġ DENEYĠMLERĠ
Yıl Kurum Görevi
2010 Selçuk Üniv. Selçuklu Tıp Fakültesi Sağlık Fizikçisi