Hipokloröz asit süpürülmesine dayalı toplam antioksidan kapasite tayini
Determination of total antioxidant capacity based on hypochlorous acid scavenging
Yazar: ISAIAH OLUWADAMILARE ODEYEMI
Danışman: PROF. DR. SEMA DEMİRCİ ÇEKİÇ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, prob malzemesi olarak N, N-dimetil-p-fenilen diamin (DMPD) kullanılarak hipokloröz asit (HOCl) süpürülmesine dayanan spektrofotometrik bir yöntem geliştirilmiştir. pH 4.0'de sodyum hipoklorit çözeltisinden üretilen hipokloröz asit, absorbansı 554 nm'de ölçülen koyu pembe renkli DMPD-yarıkinon (DMPDQ) yapılı katyonik radikalini oluşturmak üzere DMPD'yi yükseltger. Bununla birlikte, güçlü bir yükseltgen olan HOC1, reaksiyon ortamında hem DMPD hem de hipokloröz asit süpürücülerle reaksiyona girer ve burada reaksiyon ortamındaki mevcut HOCI için rekabet ederler. Hipokloröz asit süpürücüleri varlığında ortamdaki HOCl konsantrasyonu düşer ve bu da daha az DMPD•+ oluşumu anlamına gelir sonuç absorbans değerinde azalma olarak gözlenir. Bir antioksidanın reaksiyon sistemindeki hipokloröz asidi süpürme kabiliyeti, antioksidan kapasitesinin ölçüsüdür.  Artan AOx konsantrasyonu ile ortaya çıkan çözeltinin absorbans değerinin düşmesi, AOx bileşiğinin veya antioksidan içeren numunenin hipokloröz asit süpürme kapasitesini gösterir. Geliştirilen yöntem, polifenoller, vitaminler ve enzimatik olmayan biyolojik antioksidanlar olmak üzere farklı AOx gruplarından temsili bileşiklere uygulandı. Antioksidanlar için ayrı ayrı absorbans-konsantrasyon grafikleri çizildiği zaman lineer bir doğru elde edildiği görüldü ki bu veriler arasında iyi bir korelasyon (R2~ 1) olduğunu gösterdi. Geliştirilen yöntem yeşil çayına uygulandı. Elde edilen sonuçlar referans yöntemler olarak belirlenen Bakır(II) indirgeyici antioksidan kapasite (CUPRAC) Yöntemi, 2,2'-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6- sülfonik asit)/Trolox eşdeğeri antioksidan kapasite (ABTS/TEAC) ve HPLC-CUPRAC yöntemleri ile karşılaştırıldı. 
Yeşil çayın TAC değeri önerilen yöntem için 0,873±0,003 mmolTR / g olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar referans yöntemler olan, CUPRAC, ABTS / TEAC ve HPLC-CUPRAC yöntemleri ile elde edilenlerle karşılaştırıldı. Önerilen yöntemden elde edilen TAC değerleri, referans yöntemlerden elde edilen değerlerin iki katıdır (HPLC-CUPRAC yöntemi hariç). Bu, reaksiyon mekanizmalarındaki farktan dolayı açıklanabilir.
Daha uyumlu bir sonuç elde etmek için, üç farklı örneği, yeşil çayı, beyaz çayı ve siyah çayı, referans yöntemi olarak hipoklorik asit süpürme dayanan bir yöntemle (KI / Taurin yöntemi) test etmeye karar verdik. Önerilen yöntem kullanılarak yeşil çay, beyaz çay ve siyah çay için elde edilen değerler sırasıyla 0.776 ± 0.007, 0,525 ± 0,007 ve 0,361 ± 0,006 mmolTR / g'dir. Antioksidanların hipokloröz asit süpürme etkinlikleri yukarda belirtilen yöntem ile incelendi ve birbirleri ile Spearman korelasyon testi ile kıyaslandı. Geliştirilen yönteme en yakın sonuçların KI / taurin yöntemi ile elde edildiği belirlendi. Bu durum test edilen yöntemler göz önüne alındığında geliştirilen yöntem ile KI / taurin yönteminin benzer mekanizmalara dayanmasıyla açıklanmıştır. Hipokloröz asit süpürme yöntemi, göreceli olarak daha az analitik beceri gerektiren hızlı, ucuz ve etkili bir yöntemdir.

Abstract:
In this study, a spectrophotometric assay based on hypochlorous acid scavenging is introduced using N, N-dimethyl-p-phenylenediamine (DMPD) as probe material. The hypochlorous acid, which was generated from its corresponding sodium hypochlorite salt solution at pH 4.0, oxidizes DMPD to form a deep pink-coloured DMPD-semiquinone (DMPDQ) cationic radical whose absorbance is measured at 554 nm. However, HOCl, being a strong oxidant reacts with both DMPD and the hypochlorous acid scavengers in the reaction where they compete for the available HOCl in the reaction medium. In the presence of hypochlorous acid scavengers, the concentration of HClO in the reaction medium decreases, which means less DMPD•+ formation, resulting in a decrease in absorbance value. The ability of an antioxidant to scavenge hypochlorous acid in the reaction system is the measure of its antioxidant capacity. This was evident as the absorbance value of the resulting solution decreases with increasing concentration of AOx, which demonstrates the hypochlorous acid scavenging capacity of the AOx compound or antioxidant-containing sample. The developed method was applied to representative antioxidant compounds from different AOx groups such as polyphenolics, flavonoids, vitamins, non-enzymatic biological antioxidants. When absorbance-concentration plots were drawn for individual antioxidant samples, a linear line was obtained which shows good correlation (R2 ~ 1) between these data. The developed method was applied to Green tea. The obtained results were compared to those from Cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC), 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) / Trolox equivalent antioxidant capacity (ABTS/TEAC) assay and HPLC-CUPRAC. 
The TAC value of green tea was determined as 0,873±0,003 mmolTR/g for the proposed method. The results obtained was compared with those obtained by the reference methods, CUPRAC, ABTS/TEAC and HPLC-CUPRAC. The TAC values obtained from the proposed method was twice the value of those obtained from the reference methods (with the exeception of the HPLC-CUPRAC method). This can be explained due to the deference in their reaction mechanisms. 
In order to obtain a more relevant result, we decided to test three different samples, green tea, white tea and black tea with an hypochlorous acid scavenging-based method known as the KI/Taurine method as reference method. The values obtained for green tea, white tea and black tea using the proposed method are 0.776±0.007, 0,525±0,007 and 0,361±0,006 mmolTR/g respectively. The hypochlorous acid scavenging activities of antioxidants were examined by the method mentioned above and compared to each other with Spearman correlation test. It was determined that the closest results to the developed method were obtained with the KI / taurine method. This can be explained by the similarities between the mechanism of the developed method and the KI / taurine method. Hypochlorous acid scavenging assay is a quick, inexpensive and an effective method which requires relatively less analytical skills to be performed.