Bazı bitkisel ürünlerin ferulik ve kafeik asit içeriklerinin voltametrik tayini
Determination of ferulic and caffeic acid in some herbal products by voltammetric methods
Yazar: SEVİNÇ GÜLYÜZ
Danışman: ÖĞR. GÖR. NACİYE ÖZTÜRK
Gebze Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Fenolik asitler antioksidan özelliğe sahip bileşiklerdir. Bitkisel kaynaklarda çoğunlukla diğer antioksidan özelliği olan bileşiklerle birlikte önemli miktarda bulunurlar. Ferulik, Kafeik, Kumarik ve Sinapik asit bitkisel ürünlerde bulunan fenolik asitlerdir. Antioksidan özellik gösteren bu bileşiklerin hastalıklardan korunma ve sağlıklı beslenmede önemli olmaları sebebiyle bitkisel besin kaynaklarının fenolik asit içeriklerinin belirlenmesi önemlidir.
Voltametrik analiz yöntemleri, yüksek duyarlıkları ve seçicilikleri yanında hızlı, kolay ve düşük maliyetli olmaları sebebiyle, organik ve inorganik türlerin kalitatif ve kantitatif analizlerde yaygın olarak kullanılırlar.  Son yıllarda yeni malzemelerin geliştirilmesi ile araştırmalarda kullanılan elektrot çeşitleri seçicilik ve duyarlılığı artırma amaçlı geliştirilmektedir. Bu tez kapsamında antioksidan değeri olduğu bilinen ferulik ve kafeik asidin bazı bitkisel ürünlerde voltametrik tayinleri amaçlanmıştır.  Çalışmada, camsı karbon (glassy carbon, GC) ve kenar düzlem pirolize grafit (edge plane pyrolytic graphite, EPPG) elektrotları ile döngüsel voltametri (CV) ve diferansiyel puls voltametri (DPV) yöntemleri kullanılarak ferulik ve kafeik asidin elektrokimyasal oksidasyonu ve pH, derişim ve tarama hızı parametrelerinin etkileri incelendi. Seçilen yöntem ve parametreler kullanılarak ferulik ve kafeik asidin standart çözeltileri ile kalibrasyon grafikleri oluşturuldu. Kafeik asit için DPV ve GC elektrot ile bulunan doğrusal aralık 2,86– 36,6 μmol L-1, DPV ve EPPG elektrot ile bulunan doğrusal aralık 0,34 – 30,50 μmol L-1 dir. Ferulik asit için DPV yöntemi ve EPPG elektrot ile bulunan doğrusal aralık 0,34 – 13,40 μmol L-1 dir. Kafeik asidin GC elektrotta tayin sınırı ve gözlenebilme sınırı 1,43 μmol L-1 ve 4,76  μmol L-1  (N=8), EPPG elektrotta ise 0,13 μmol L-1 ve 0,44 μmol L-1  (N=10) olarak bulundu. Ferulik asidin EPPG elektrottaki LOD ve LOQ sırasıyla 0,15 μmol L-1 ve 0,50 μmol L-1  (N=8) olarak belirlendi. DPV yöntemi ve EPPG elektrot ile bazı bitki çaylarında kafeik asidin tespiti için uygulandı ve geri kazanım 97,2 - 102,3 % arasında elde edildi.  
Anahtar Kelimeler: Ferulik asit, kafeik asit, camsı karbon elektrot (GCE), kenar düzlem pirolize grafit elektrot (EPPGE), döngüsel voltametri (CV), diferansiyel puls voltametri (DPV).

Abstract:
Phenolic compounds (such as ferulic and caffeic, coumaric, sinapic acid and flavonoids) acid having antioxidant properties are abundantly found in herbal products. These compounds have an important role in human health and nutrition. 
Voltammetric analysis methods are widely used in both qualitative and quantitative analysis of organic or inorganic species because of their high sensitivitiy, selectivity ease of use, speed and low costs. In recent years, by use of new materials, electrodes have been developed to enhance the sensitivity and selectivity. In this thesis, the electrochemical oxidation of ferulic acid and caffeic acid which have antioxidant properties were investigated by using cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) methods in acetate buffer pH 4, on glassy carbon electrode (GCE) and edge plane pyrolytic graphite electrode (EPPGE). The pH, concentration and scan rate parameters were investigated and then the calibration graphs were obtained. Linear ranges were attained 2,86 – 36,60 μmol L-1 for caffeic acid by GC electrode and 0,34 - 30,50 μmol L-1 for caffeic acid by EPPG electrode and 0,34 - 13,40 μmol L-1 for ferulic acid by EPPG electrode from calibration graphs by DPV method. The limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) values were found to be 1,43 μmol L-1 and 4,76 μmol L-1 (N=8) for of caffeic acid at the GC electrode and 0,13 μmol L-1 and 0,44 μmol L-1 (N=10) at the EPPG electrode. LOD and LOQ values for ferulic acid were determined as 0,15 μmol L-1 and 0,50 μmol L-1 (N=8) at the EPPG electrode, respectively. This method has been applied to detect contents of caffeic acid in some herbal teas and the recovery was obtained from 97,2 - 102,3 %.





Key Words: Ferulic acid, caffeic acid, glassy carbon electrode (GCE), edge plane pyrolytic graphite electrode (EPPGE), cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV).