Valproat–seçici potansiyometrik biyosensör: biyolojik ve farmasötik örneklerdeki uygulamaları
Valproate–selective potentiometric biosensor: its applications in biological and pharmaceutical samples
Yazar: OĞUZ ÖZBEK
Danışman: PROF. DR. ÖMER IŞILDAK
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya = Chemistry

Özet:
Epilepsi, tekrarlayan nöbetlerle karakterize kronik bir nörolojik bozukluktur ve bazı durumlarda ömür boyu anti–epileptik kullanımı gerektirir. Bu nedenle seçilen anti–epileptik tedavinin etkinliği ve kullanımı sırasında kandaki takibi oldukça önemlidir. Valproik asit, epilepsi tedavisinde yaygın olarak kullanılan en etkili ve geniş spektrumlu ilaçlardan biridir ve kandaki terapötik konsantrasyon aralığı 50–100 µg/mL'dir. Bu tez çalışmasında, γ–aminobütirik asit (GABA)'nın biyoaktif bileşen olarak kullanıldığı insan kan örneklerinde valproik asidin tayini için tümüyle katı hal kontak poli(vinil klorür) (PVC) membran potansiyometri temelli bir biyosensör geliştirildi. En uygun yüzde membran bileşimlerini tespit etmek için, GABA ile farklı oranlarda biyosensörler hazırlandı ve potansiyometrik performans özellikleri araştırıldı. Biyosensörün doğrusal çalışma aralığı ve tayin limiti gibi potansiyometrik performans özellikleri değerlendirildiğinde en uygun membran bileşimi oranı % 6.0 GABA, % 60.0 o-nitrofeniloktil eter (o-NFOE), % 32.0 PVC ve % 2.0 potasyum tetrakis (klorofenil)borat (KTpClPB) olarak belirlendi. Geliştirilen valproat–seçici biyosensör, 1.0×10-6 – 1.0×10-1 mol L-1'lık geniş bir konsantrasyon aralığında 9.75×10-7 mol L-1'lik düşük bir tayin limiti ve 59.0 ± 3.6 mV/on kat'lık Nernst davranış sergilemiştir. Ayrıca, hazırlanan valproat–seçici biyosensörün yüksek tekrarlanabilirlikte potansiyometrik davranış sergilediği, pH = 4.0–11.0 arasında değişen pH değerlerinde etkilenmeden çalışabildiği ve cevap zamanının 10 saniyeden daha kısa olduğu belirlendi. Son olarak, geliştirilen valproat–seçici biyosensör ile biyolojik ve farmasötik örneklerde valproat tayini oldukça yüksek geri kazanımlarla gerçekleştirildi.

Abstract:
Epilepsy is a chronic neurological disorder characterized by recurrent seizures, and requires lifelong anti–epileptic use in some cases. Therefore, the effectiveness of the selected anti–epileptic treatment and its monitoring in the blood during its use is highly important. Valproic acid is one of the most effective and broad–spectrum anti–epileptic drugs used in the epilepsy treatment, and its therapeutic concentration range in the blood is 50–100 µg/mL. In this thesis study, an all–solid–state contact poly(vinyl chloride) (PVC) membrane potentiometry–based biosensor was developed for the determination of valproic acid in human blood samples using γ–aminobutyric acid (GABA) as a bioactive component. In order to identify the optimal percentage of membrane components, biosensors with different ratios of GABA were prepared and their potentiometric performance characteristics were investigated. Based on potentiometric performance properties such as linear working range and limit of detection, the optimum membrane composition was determined as 6.0% GABA, 60.0% o–nitrophenyloctylether (o–NPOE), 32.0 % PVC and potassium tetrakis (p–chlorophenyl) borate (KTpClPB). The valproate–selective biosensor exhibits a Nernstian response for valproate ion over a wide concentration range of 1.0×10−6 – 1.0×10−1 mol L-1  with the slope of 59.0 ± 3.6 mV/decade, and a lower limit of detection of 9.75×10−7 mol L-1. In addition, it was determined that the prepared valproate–selective biosensor showed potentiometric behavior with high reproducibility and it could work unaffected by the changes in pH at pH values ranging from pH 4.0 to 11.0, and had a response time of less than 10 seconds. Finally, using the developed valproate–selective biosensor, valproate determination in biological and pharmaceutical samples was performed with very high recoveries.