Bazı bakır(II) kelatlarının askorbik asidin oksidasyonundaki katalitik etkilerinin spektrofotometrik incelenmesi
Spectrophotometric investigation of the catalytic effects of certain copper(II) chelates on the oxidation of ascorbic acid
Yazar: EBRU ALDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. FİLİZ İMER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
C vitamini (askorbik asit:AA) insanoğlunun beslenmesinde birçok biyokimyasalreaksiyona katılan önemli bir suda çözünen antioksidan vitamindir. Bakır çesitlibesinlerde ve ilaç ürünlerinde bulunan eser metaldir. Doğal ya da katılmıs C vitaminiiçeren besinlerin antioksidan değerini korumak çok önemlidir. Cu(II) gibi serbest geçismetal iyonları askorbat ile redüklendiklerinde tüketicilerde hücre hasarına neden olanve besin kalitesini etkileyen hidroksil radikalleri üreten fenton tipi reaksiyonlarverebilir. Bazı amino asitler varlığında AA'nın katalitik oksidasyonu UV spektralbölgede girisimlere neden olabileceğinden, doğrudan UV spektrofotometrik takipedilemez; bu yüzden çözeltide kalan AA'nın spektrofotometrik tayini, bakır(II)-neocuproine reaktifi ile amonyum asetat tamponlu ortamda 450 nm deki absorbansınkaydı üzerinden yapılmıstır. AA' nın 25°C de ve iyonik siddet I=0,1 (KNO3)' de,havalandırılmıs ve asetat tamponlu sekiz farklı kimyasal yapıda amino asit (alanin,glisin, aspartik asit, asparajin, glutamik asit, glutamin, fenilalanin ve histidin)çözeltilerinde, katalizsiz ve Cu(II) iyon katalizli oksidasyon kinetiği incelenmistir. pH 4,5değerinde bakır iyonlarının katalizör olarak kullanıldığı oksidasyonun hız esitliği,AA'ya bağlı olarak birinci mertebeden bulundu. AA oksidasyon hız sabitleri sabitCu(II) için amino asit konsantrasyonunun artmasıyla azaldı ve sabit bir amino asitdüzeyinde Cu(II) konsantrasyonunun artmasıyla arttı. AA oksidasyon hızı üzerineamino asit ve Cu(II) iyon konsantrasyonunun etkisi, monohidrojen askorbat ve metaliyonamino asit kelat arasında üçlü bir geçis kompleksini içeren bir mekanizma ileaçıklanabilir. Bakır-amino asit kompleksinin kararlılığı AA'nın oksidasyonunda bakırınkatalitik aktivitesini inhibe etmistir. Bu bulgular daha önce bulunan sonuçlarıdesteklemektedir. Amino asitler besinlerde bol miktarda bulundukları için, bakırkatalizli oksidasyonu önleyerek AA değerini korumada yardımcı olabilirler.Anahtar kelimeler: Askorbik asit, amino asit, antioksidanlar, katalizli oksidasyon,Cu(II), kinetik, besin kararlılığı.

Abstract:
Vitamin C (ascorbic acid:AA) is an important water soluble antioxidant vitamin inhuman diet which participate in many biochemical reactions. Copper is trace metalfound in many food and pharmaceutical products. It is very important to preserve theantioxidant values of food, that may contain naturel or added vitamin C. Free transtionmetal like Cu(II), when reduced with ascorbate, may give Fenton-type reactionsgenerating hidroxyl redicals that adversely affect the nutritional quality of food andcause tissue damage in consumers. Catalytic oxidation of AA in the presence of someamino acids cannot be followed by direct UV spectrophotometry because of someinterferences, and therefore, spectrophotometric determination of remaning AA insolution was performed with the copper(II)-neocuproine reagent in amonium acetatebufferedmedium via recording of absorbance at 450 nm. The kinetics of uncatalyzedand Cu(II)-ion catalyzed oxidation of AA in aereted and acetate-buffered eight aminoacids with different chemical structure (alanine, glycine, aspartic acid, asparagine,glutamic acid, glutamine, phenylalanine and histidine) solutions was studied at 25°C andionic strenght: I=0,1 (KNO3). The rate equation of oxidation in presence of cupric ion ascatalyzed at pH 4,5 was found to be first order with respect to AA. AA oxidation rateconstants decreased with increasing amino acid concantration for a fixed Cu(II), andincreased with increasing Cu(II) concantration for a fixed amino acid level. The effectsof amino acids and cupric ion concantrations on the oxidation rate of AA suggest amechanism which may involve the formation of transition complex between monohidrogen ascorbate and copper ion amino acid chelates in the form of a ternarycomplex. Stability of copper amino acid complex inhibited the catalytic activity ofcopper in AA oxidation. This finding supports previously reached conclusion. Sincefoods widely contain amino acids, it may help to protect their AA values by retardingcopper catalyzed oxidation.Key words: Ascorbic acid, amino acid, antioxidants, catalysed oxidation, Cu(II),kinetics, food stability.