Elektrokimyasal olarak indirgenmiş grafen oksit esaslı modifiye elektrotların eldesi ve ilaç aktif moleküller için sensör özelliklerinin araştırılması
Preparation of modified electrodes based on electrochemically reduced graphene oxide and investigation of their sensor properties for drug active molecules
Yazar: NESİBE ERBİLEN
Danışman: PROF. DR. EMİNE GÜLER AKGEMCİ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Kiralite, doğal sistemlerin yaygın bir karakteristiğidir ve kiral moleküllerin enantiyomerlerinin ayrımı, özellikle kimyasal biyoloji ve farmakolojide önemli bir rol oynar. Bu projede, sulu ortamda, D- ve L-Triptofanın (Trp) direkt ayırt etme için yeni bir elektrokimyasal kiral sensör geliştirilmiştir. Kiral sensör, sırasıyla, camsı karbon elektrotta (GCE), elektrokimyasal olarak indirgenmiş grafen oksit (ERGO), altın nanoparçacıklar (AuNPs), poli L-sistein (pL-Cys) ve poli L-fenil alanin metil esteri (pL-PAME) nin modifikasyonuyla üretilmiştir. Tabakaların her biri, elektrokimyasal indirgenme (ERGO ve AuNPs) ve elektropolimerizasyon (pL-Cys ve pL-PAME) gibi elektrokimyasal tekniklerle üretilmiştir. Modifiye elektrotlar, dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), Raman spektroskopisi, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ile karakterize edilmiştir. ERGO/AuNPs/pL-Cys/pL-PAME/GCE'ta Trp'nın enantiyomerik çiftlerinin elektrokimyasal davranışları, dönüşümlü voltametri (CV) ve kare dalga voltametrisi (SWV) ile incelenmiştir. D- ve L-Trp'nın oksidasyon pik potansiyelleri arasındaki ayrım 0,73 ve 0,83 V'da gözlendi. ERGO/AuNPs/pL-Cys/pL-PAME/GCE' nin D- ve L-Trp' a karşı,  amperometrik cevabını incelemek için 0,1-0,8 mM konsantrasyon aralığında kronoamperometri (CA) tekniği de kullanılmıştır. Ayrıca, modifiye elektrotların elektrokimyasal performansı, D- ve L-Trp'nın karışım çözeltisinde incelenmiştir. Sonuçlar, hazırlanan elektrodun, Trp enantiyomerleri için, elektrokimyasal kiral sensör olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Chirality is a universal characteristic of natural systems and discrimination of enantiomers of a chiral molecule plays a major role particularly in chemical biology and in pharmacology. In this project, a novel electrochemical chiral sensor was developed for direct discrimination of D- and L-Tryptophan(Trp) in aqueous medium. The chiral sensor was produced by hierarchically modification of reduced graphene oxide (ERGO), gold nanoparticles (AuNPs), Poly/L-cystein (pL-Cys), Poly/L-phenylalanine methylester (pL-PAME) on glassy carbon electrode (GCE). Each of the layers have been produced by electrochemical techniques, such as electrochemical reduction (ERGO and AuNPs) and polymerization (pL-Cys and pL-PAME). The modified electrodes were characterized by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The electrochemical behaviours of the enantiomeric pairs of Trp at the ERGO/AuNPs/pL-Cys/pL-PAME/GCE have been investigated by cyclic voltammetry (CV) and square wave voltammetry (SWV). A distinctive separation between the oxidation peak potentials of D-and L-Trp was observed at 0.73 and 0.83 V, respectively. In order to investigate the amperometric response of ERGO/AuNPs/pL-Cys/pL-PAME/GCE towards D- and L-Trp, chronoamperometry (CA) technique was also used in the concentration range of 0.1-0.8 mM. Furthermore, the electrochemical performance of the modified electrodes was investigated in mixed solution of D- and L-Trp. The results show that the prepared electrode can be used as electrochemical chiral sensor for Trp enantiomers.