Bazı antidiyabetik ilaç etken maddelerinin tayini için MOS2 temelli elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi
Development of MOS2 based Electrochemical Sensors for the Determination of Some Antidiabetic Active Drug Substances
Yazar: ALİ KEMAL ATEŞ
Danışman: PROF. DR. NEVİN ERK
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Dapagliflozin = Dapagliflozin ; Elektrokimyasal sensörler = Electrochemical sensors ; Hipoglisemik ajanlar = Hypoglycemic agents ; Kimyasal sensör = Chemical sensor ; Linagliptin = Linagliptin ; Molibden sülfür = Molybdenum sulfide ; Sensörler = Sensors ; Sistein = Cysteine

Özet:
Tez çalışmasında, tip 2 diyabet tedavisinde kullanılan sodyum glukoz kotransporter 2 inhibitörleri grubundan dapagliflozin ve dipetidil peptidaz 4 inhibitörleri grubundan linagliptinin gerçek numunelerden analizine yönelik MoS2 temelli elektrokimyasal sensör tasarlanmıştır. Li – interkalasyon yöntemi ile metalik faz MoS2 (1T-MoS2) sentezlenmiş, sentezlenen 1T-MoS2 üzerine sistein amino asidi bağlanmıştır. Elde edilen nano-malzeme (Sis@MoS2),  x-ışınları kırının spektroskopi, x-ışınları fotoelektron spektroskopi, Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopi ve geçirimli elektron mikroskopik yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Camsı karbon elektrot yüzeyleri Sis@MoS2 ile modifiye edilerek tez kapsamında amaçlanan elektrokimyasal sensör (Sis@MoS2/CKE) üretilmiştir.

Dapagliflozinin Sis@MoS2/CKE yüzeyinde elektrokimyasal analizi dönüşümlü (DV) ve diferansiyel puls voltametri (DPV) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sis@MoS2/CKE, dapagliflozinin elektro-oksidasyonuna karşı yüksek elektrokatalitik aktivite göstermiştir. Sis@MoS2/CKE, dapagliflozin için 2.0 – 58.5 µM ve 58.5 – 108.9 µM olmak üzere iki doğrusal çalışma aralığına ve 1.6 µM gözlenebilme sınırına (GS) sahiptir.

Linagliptinin Sis@MoS2/CKE yüzeyinde elektrokimyasal analizi DV ve DPV yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sis@MoS2/CKE, linagliptinin elektro-oksidasyonuna karşı yüksek elektrokatalitik aktivite göstermiştir. Sis@MoS2/CKE, linagliptin için 1.0 – 75.0 µM ve 75.0 –15344 µM olmak üzere iki doğrusal çalışma aralığına ve 0.19 µM GS'na sahiptir.

Tarafımızca geliştirilen elektrokimyasal sensörün uygulanabilirliği, dapagliflozin için tablet formundan, linagliptin için plazma ortamından analiz yapılarak incelenmiş ve elde edilen verilen geliştirdiğimiz sensörün her iki etken maddenin gerçek numunelerden analizinde kullanılabilecek alternatif yöntemler olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In the thesis study, MoS2 based electrochemical sensor was designed for the analysis of dapagliflozin, a sodium glucose cotransporter 2 inhibitor, and linagliptin, a dipeptidyl peptidase 4 inhibitor, used for the treatment of type 2 diabetes, from real samples. Metallic phase MoS2 (1T-MoS2) was synthesized by Li - intercalation method, and cysteine, an amino acid, was attached to the 1T-MoS2. The obtained nano-material (Cys@MoS2) was characterized using x-ray diffraction spectroscopy, x-ray photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and transmission electron microscopy methods. Glassy carbon electrode (GCE) surfaces were modified with Cys@MoS2 and the electrochemical sensor (Cys@MoS2/GCE) was produced within the scope of the thesis.

Electrochemical analysis of dapagliflozin on the Cys@MoS2/GCE surface was performed using cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) methods. Cys@MoS2/GCE exhibited high electrocatalytic activity towards the electro-oxidation of dapagliflozin. Cys@MoS2/GCE exhibited two linear working ranges for dapagliflozin determination in the concentration ranges of 2.0 - 58.5 µM and 58.5 - 108.9 µM with a 1.6 µM limit of detection (LOD).

Electrochemical analysis of linagliptin on the Cys@MoS2/GCE surface was performed using CV and DPV methods. Cys@MoS2/GCE exhibited high electrocatalytic activity towards the electro-oxidation of linagliptin. Cys@MoS2/GCE exhibited two linear working ranges for linagliptin determination in the concentration ranges of 1.0 – 75.0 µM and 75.0 – 153.4 µM with a 0.19 µM LOD.

In order to investigate the applicability of the electrochemical sensor we have produced, dapagliflozin content of tablet forms and linagliptin content of plasma samples were analysed, and the results showed that the developed sensor could be an alternative way for the analysis of both active substances from real samples.